Содержание:
Общее
Пеностекло – это уникальный, состоящий на 100% из стеклянных ячеек материал, было сотворен в 30-е годы прошедшего столетия: в СССР (МХТИ им. Д.И. Менделеева, Москва) академиком И.И. Китайгородским и в Соединенных Штатах – сначала 40-х годов компанией «Corning Glass Work». В самом начале задумывалось применять пеностекло в качестве плавающего материала. Хотя позднее обнаружилось, что оно обладает к тому же высокими тепло и звукоизоляционными свойствами, легко подвергается механической обработке и склеиванию. Первый раз бетонные плиты с теплоизоляционной прослойкой из пеностекла были использованы в 1946 г. при строительстве одного из домов в Канаде. Этот опыт оказался настолько успешным, что материал сразу получил повальное признание как надежная изоляция для кровли, перегородок, стен и полов для всех видов строений.
Уникальные характеристики пеностекла в значительной степени обусловлены как хим составом конечного продукта (на 100% схожем с составом простого посудного, бутылочного или оконного стекла), так и термическим процессом вспенивания и отжига. Метод технологического процесса, вкратце выглядит следующим образом.
Технология производства пеностекла
Стеклянный гранулят и стеклянный бой перемалывают, используя шаровые мельницы в смеси с газообразователем (например каменный уголь) в мелкий порошок, загружают в формы из жаропрочной стали с каолиновой обмазкой. Формы на вагонетках и по роликовому конвейеру загружают в туннельную печь. Под действием высокой температуры происходит умягчение частиц стеклянного порошка и его спекание. Газы, выделяющиеся при сгорании и разложении газообразователя, вспучивают вязкую стеклянную массу. При охлаждении образуется материал с ячеистой структурой. Медленное охлаждение (отжиг) способствует равномерному остыванию изделий по объему, поэтому в них не возникают внутренние напряжения и не образуется трещин. Охлажденные изделия распиливают, оправляют на опиловочном оборудовании и упаковывают.
В конечном результате данных этапов производства и получаются блоки из пеностекла. Хим-ский состав пеностекла на 100% совпадает с химическим составом классического стекла и включает в себя оксиды натрия, магния, алюминия, кремния, кальция. Газовая среда полностью замкнутых стеклянных ячеек не взаимодействует с атмосферой и представляет собой, в основном, оксиды и соединения углерода. Давление газовой среды в ячейках на порядок ниже атмосферного давления, т.к. процесс вспенивания происходит за счет выделения газов коксом, антрацитом и сажей при температуре около 1000°С. Благодаря газообразованию и вспениванию стекла объем стекла увеличивается в 15 раз.
Сотовая структура пеностекла, где узлы и стенки ячеек состоят из такого прочного материала, как стекло, обусловили замечательную прочность пеностекла и способность противостоять механ-ким нагрузкам. Матрица узлов и связей структуры пеностекла представляет собой наиболее оптимальную пространственно-объемную структуру, способную при минимальной плотности выдерживать максимальные нагрузки. Основные параметры ячейки пеностекла характеризуются следующими показателями: при среднем диаметре ячейки 2 000 мкм толщина стенок ячеек варьируется в интервале от 20 до 100 мкм
Производство гранул
Технология изготовления гранулированного пеностекла несколько отличается. После очистки и сортировки сырья, оно проходит следующую обработку:
- Расплавление при высоких температурах;
- Разливание в окатанные заготовки;
- Вспенивание во вращающейся печи;
- Охлаждение и обжиг готовых гранул.
Гранулированное пеностекло по объему превосходит взятое сырье в 15 раз. Также следует отличать утеплитель от жидкого стекла, которое производится при более низких температурах быстрым удалением воды и газообразных веществ. Жидкое стекло не является утеплителем и неустойчиво даже при воздействии воды.
Сфера применения
Пеностекло, благодаря своим свойствам, применяется для утепления:
- частных домов;
- хозяйственных пристроек;
- спортивных комплексов;
- подземных конструкций;
- промышленных зданий;
- медицинских учреждений;
- учебных заведений;
- офисных объектов;
- сооружений для отдыха – (например, для бань, аквапарков и т. д.).
Сфера применения материала очень широка, так как теплоизоляционный материал безупречен:
- для утепления потолка: пол чердака заливается цементно-песчаным раствором, а затем укладываются плиты, после чего делается армирующая стяжка;
- для стен: подготавливается поверхность, наносится специальный клей, прикладывается изделие, плотно прижимается и покрывается штукатуркой;
- для пола: насыпается слой песка (3–5 см), укладывается или засыпается теплоизоляция, заделываются стыки, выполняется стяжка, монтируется покрытие;
Да, материал популярен, благодаря неплохим техническим характеристикам.
Преимущества Пеностекла
К основным преимуществам пеностекла относится его высокое качество и относительно низкая стоимость. Можно сделать вывод, что цена на пеностекло уступает только пенополистиролу, однако он непрочен и пожароопасен, что исключает его из ряда конкурентных продуктов. Мы предлагаем купить пеностекло, обладающее следующими свойствами:
| Низкая теплопроводность. Пеностекло имеет самый низкий коэффициент теплопроводности при большой плотности. |
| Высокий уровень звукопоглощения. Блоки высокой плотности из пеностекла обладают отличной звукопоглощающей способностью. Можно купить пеностекло толщиной 10 см и поместить его между двух гипсокартоновых десятимиллиметровых плит и получить индекс изоляции равный 50 дб. Именно поэтому пеностекло Москва и другие города предпочитают использовать при строительстве домов повышенной комфортности. (не подтверждено НИИ Акустики, показатели от производителя). |
| Долговечность. Стоимость пеностекла окупается многократно, поскольку материал не подвержен старению, образованию грибка, гнили и плесени. |
| Экологичность. Изготовление пеностекла относится к чистым производствам, это абсолютно безопасный материал. Пеностекло Москва и регионы используют даже в стерильной промышленности. |
| Пожаробезопасность. Продажа пеностекла осуществляется для всех объектов, к которым предъявляются высокие требования пожарной безопасности. Материал относится к классу негорючих (НГ). |
| Паропроницаемость. Изготовление звуко- и теплоизоляции с помощью пеностекла обеспечивает отличную паропроницаемость, в результате конструкции «дышат». |
| Легкость монтажа. Производители, выпускающие пеностекло, обеспечивают высокую точность линейных размеров плит, что делает их монтаж быстрым и простым. Установка пеностекла не требует анкерных и штыревых креплений к несущим конструкциям, достаточно купить мастику, клей или цементный раствор. Большие размеры плит пеностекла делают материал незаменимым, когда необходимы высокие темпы строительства, например, в Москве. |
| Высокая экономичность. Цена на пеностекло изначально не высока, кроме того, поскольку при его использовании не возникает «мостиков холода», появляется возможность уменьшить толщину внутренней и наружной штукатурки, даже в регионах, где низкие температуры. Благодаря этому, активно использует пеностекло Москва и другие регионы России. Установка плит пеностекла позволяет снизить вес конструкции и как следствие уменьшить цену фундамента, сделав его менее глубоким. |
Изоляция труб материалом из пеностекла
Типичное применение пеностекла — изоляция труб. Обычно это 5 сантиметровая толщина материала с алюминиевым слоем фольги. Используется для горячего или холодного применения в диапазоне от – 230 °
C до + 500° C.
Преимущества: водостойкий, не будет терять изоляционные свойства, если промокнет. Если промокнет – высыхает без потери качества. Пеностекло лучше для труб с более высокой температурой по сравнению с стекловолокном. Более прочный, чем стекловолокно.
Недостатки: очень дорогой материал, трудоемкие работы. Нельзя использовать на трубах, подверженных вибрации, которые превратят пеностекло в пыль.
Что такое пеностекло Foamglas?
Foamglas – это изоляционный материал из ячеистого стекла, который непроницаем для влаги, инертен, устойчив к насекомым и паразитам, сильным и достаточно хорошо изолирующим. Foamglas может использоваться для изоляции крыш, стен и в качестве подкладок, в том числе под плитами. Высокая прочность на сжатие делает его особенно подходящим для крышных террас, зеленых крыш и парковочных площадок..
Использование Foamglas в качестве внешней изоляции фундамента.
По сравнению с композиционными теплоизоляционными материалами, пеностекло Foamglas – это 100% стекло, изготовленное в основном из песка, известняка и кальцинированной соды. Ингредиенты расплавляются в расплавленное стекло, которое охлаждается и измельчается в мелкий порошок. Порошкообразное стекло выливают в формы и нагревают (ниже температуры плавления) процесс«спекания» заставляет частицы плотно прилипать друг к другу.
Затем добавляется небольшое количество тонко измельченной углеродной сажи и материал нагревается точно также, как в процессе приготовления «целлюлозы». Здесь углерод реагирует с кислородом, создавая углекислый газ, который создает изоляционные пузырьки в Foamglas. В полученном материале CO2 составляет более 99% газа в сотах продукта.
Если вы поцарапаете кусок Foamglas (ваш ноготь может легко надрезать его), вы обнаружите легкий запах гнилого яйца из сероводорода. Сульфат железа используется в процессе производства, и в процессе образуется небольшое количество сероводорода. Вы не придется дышать большим количеством сероводорода, так как он плотно заперт в клеточном стекле – на самом деле, даже через 30 лет в месте “свежей” царапины Foamglas производит тот же запах. Это и есть доказательство того, что камеры пеностекла абсолютно герметичны.
Пеностекло Foamglas
Пеностекло Foamglas не содержит вспенивающих агентов, которые истощают озон или способствуют глобальному потеплению. Для повышения огнестойкости не существует антипиренов или других добавок. 100% неорганический материал Foamglas является инертным и огнестойким.
Пеностекло устанавливается для изоляции под бетонной плитой
Продукт имеет достаточную прочность на сжатие для использования под любой бетонной плитой – применение, в котором в настоящее время преобладает экструдированный полистирол (XPS). Пеностекло лучше, чем XPS, потому что, помимо отсутствия химикатов, Foamglas полностью непроницаем для влаги (воды и пара), не поддерживает рост плесени, блокирует радон и не держит внутри термитов и грызунов.
Технология укладки пеностекла
Укладка производится только с помощью специального клея для пеностекла. На кирпич блоки крепятся только с помощью клея. Дополнительная фиксация не требуется. Дело в том, что крепление с помощью железных болтов и скоб вызовет деформации утеплителя. Собственно поэтому не рекомендуется утеплять таким образом конструкции из дерева, то есть деревянные дома, срубы и бани. Никак закрепить утеплитель на стене не получится, ведь железные скобы не подойдут, а клей от дерева быстро отойдет. Поэтому для дерева лучше выбрать более подходящий материал.
Отметим несколько нюансов утепления с помощью пеностекла:
- Никакое другое вяжущее, кроме специализированного клея не подходит для крепления материала. Использование других вяжущих, таких как цемент или плиточный клей, может привести к деформации утеплителя и ухудшению теплозащитных свойств.
- Любые неровности в стене выравниваются с помощью клея. По аналогии со штукатуркой наносится несколько «горок» клея, которые разравниваются с помощью плиты. Ровность кладки обязательно проверяется строительным уровнем.
- Особенно нужно отметить, что существуют специальные дюбеля в виде стержней из пластика. Эти крепежи предназначены для дополнительного крепления утеплителя к силикатному кирпичу. Применение дюбелей не крошит утеплитель, однако все равно не рекомендуется применение пеностекла и дерева.
- Плиты нельзя монтировать стык в стык. Укладка ведется сверху вниз с постоянным смещением ряда. Это позволит снизить теплопотери и улучшить паропроницаемость.
- Чтобы обеспечить паропроницаемость большим блокам, достаточно просверлить несколько отверстий на блок в процессе укладки утеплителя. Это обеспечит небольшую вентиляцию чернового покрытия.
Как видно, пеностекло нельзя назвать идеальным утеплителем, иначе бы материал использовался повсеместно, на каждой стройке вне зависимости от цены. Но помимо цены существует еще и проблема с креплением и паропроницаемостью. Поэтому говорить об утеплителе как о панацее неверно. Но для быстрого и качественного утепления дома, сохранения тепла в режимных объектах и ландшафтного дизайна утеплитель подходит как нельзя лучше. Сейчас вокруг этого материала много рекламы, большая часть которой есть выдумка компаний – производителей. Пугаться этого ненужно, но и бездумно вестись на обещания идеальных материалов и свойств не стоит.
Достоинства и недостатки пеностекла
Для того чтобы Уважаемому читателю было проще воспринимать информацию, рассмотрим плюсы и минусы материала в табличной форме.
| Достоинства | Недостатки |
| Материал не реагирует на перепады температур, что позволяет его использовать в любой климатической зоне – от северных до южных широт. | Довольно высокая стоимость за счёт сложности изготовления и его низкая стойкость к ударным нагрузкам – любой удар может расколоть блок. |
| Структура ячеистого стекла не подвержена изменению, что исключает просадку. При этом, о каком либо окислении, эрозии или возникновении грибка, плесени не может быть и речи. | Необходимость монтажа качественного фундамента. Если произойдёт его усадка, пеностекло может растрескаться. |
| Стойкость к любому химическому воздействию, влагостойкость, паронепроницаемость, прекрасная тепло- и звукоизоляция. | |
| При возникновении пожара пеностекло не допустит его распространения. Даже при условии достижения температуры его плавления, вспыхнуть такой материал не сможет. | Невозможность использования материала для строительства несущих стен при больших нагрузках – стекло может попросту не выдержать нагрузки и полопаться. |
| Простота монтажа. Пеностекло можно разделить на определённые части необходимых размеров при помощи обычной ножовки по металлу. |
Пеностекло легко обрабатывается – плиту можно разделить на части нужных размеров обычной ножовкой по металлу
Виды пеностекла
Виды пеностекла
Всего выделяют две большие группы: гранулированное и блочное. Каждая группа делится еще на несколько видов.
Гранулированные утеплители могут представлять собой гравий, щебень или песок. Применение каждого целесообразно в строго ограниченных рамках.
Блочные утеплители поставляются в виде плит, блоков или скорлуп. Скорлупы еще часто называют фасонным пеностеклом. Такой вид сложен в производстве, а также требует более бережного обращения. На плитах легко могут появиться сколы или трещины, которые потом станут причиной нарушения функциональности утеплителя.
По своим свойствам блочное пеностекло в составе гораздо более эффективное, чем гранулированное. Однако второе распространено, так как имеет малую стоимость. Его обычно засыпают в промежутки между стенами, а также перед настилкой полов или кровли.
Недостатки
Разумеется, у каждого сырья есть отрицательные моменты. Пеностекло не исключение. Прежде чем приобрести материал, необходимо скрупулезно изучить отрицательные моменты.
- Высокая цена. Для производства сырья требуется инновационное высокотехнологичное оборудование, что приводит к его удорожанию. А также изготовление вспененного стекла требует высоких энергозатрат.
- Хрупкость. Сырьё, несмотря на свою прочность, является весьма хрупким, что приводит к растрескиванию, если игнорировать рекомендации по монтажу.
- Отсутствие паропроводимости. Пеностекло, как было сказано, не подвергается разрушительному воздействию биологических факторов, а вот поверхность под ним – запросто.
- Боязнь щелочей и плавиковой кислоты. Ячеистое стекло, словно осиновый лист, трепещет при «виде» щелочей и плавиковой кислоты, так как они способны его разрушить.
- Тяжесть. Сырьё имеет относительно большой вес, что негативно сказывается на строительной конструкции.
- Долговечность. Разумеется, долгий срок эксплуатации – плюс. Но материалы, применяемые для сооружения объекта, вряд ли прослужат более 100 лет. Это означает, что конструкцию периодически нужно ремонтировать, а ячеистое стекло не предназначается для повторного использования. Какой выход? Замена утеплителя.
- Низкая ударная прочность. Ячеистое стекло не выдерживает даже лёгких ударов. Механическое влияние – это «смерть» материала. Разумеется, если утеплитель находится в конструкции, ему не страшны удары. Он боится их при перевозке, разгрузке и установке.
- Невозможность «реанимирования». Если стекло повреждено, его можно вынести на свалку. Ни склеить, ни замазать трещины невозможно.
Свойства сыграли с ячеистым стеклом злую шутку, превратив огромное количество преимуществ в недостатки.
Преимущества пеностекла.
- Долговечность эксплуатации
Гарантированный срок эксплуатации пеностекольных блоков с сохранением значений физических характеристик материала равен сроку эксплуатации здания и превышает 100 лет.
Экспериментальные исследования объектов, утепленных пеностеклом, более 50 лет назад показали отсутствие существенных изменений в структуре пеностекла. Фактор сохранения теплозащитных свойств на протяжении всего существования здания особенно важен ввиду причин недоступности теплоизоляционного материала, после завершения работ. Пеностекло не подвержено старению по ряду причин, т.к. его уникальные свойства противостоят активным факторам, проявляющим себя с течением времени:
- окисление. Активный кислород, содержащийся в атмосфере, никак не влияет на пеностекло по причине того, что этот материал состоит исключительно из высших оксидов кремния, кальция, натрия, магния, алюминия;
- эрозия. Из-за того, что пеностекло не имеет растворимых компонентов в своей структуре, не происходит растворения и размыва материала водой;
- температурные изменения. Пеностекло имеет очень низкий коэффициент линейного температурного расширения, что позволяет без ущерба для структуры материала переносить суточные и годовые колебания температуры;
- замерзание воды. При замерзании вода расширяется и может разрушать, затекая в трещины, даже такие прочные минералы, как базальт и гранит. Поверхность пеностекла состоит из полусфер, сам материал представляет собой замкнутые ячейки, вовсе исключающие попадание воды внутрь, поэтому расширение воды при замерзании не разрушает пеностекло;
- деформация. Пеностекло совершенно не деформируемый и очень прочный для своей плотности материал, что полностью исключает возможность его провисания , усадки, съеживания и т.п. последствий длительного воздействия силы тяжести и механического воздействия;
- активность биологических форм. Пеностекло не является питательной средой для грибка, плесени и микроорганизмов, не повреждается корнями деревьев, поэтому активность биологических форм не наносит вреда структуре материала в течение времени.
Прочность
Пеностекло самый прочный из эффективных теплоизоляционных материалов. Прочность пеностекла на сжатие в несколько раз выше, чем у волокнистых материалов и пенопласта. Насколько важна прочность, и особенно прочность на сжатие, для теплоизоляционных материалов в строительстве? Прежде всего, чем выше прочность на сжатие, тем менее (что логично) сжимается материал, подвергшийся внешнему воздействию. В то же время сжатие теплоизоляционного материала приводит к увеличению его теплопроводности и снижению теплозащитных качеств конструкции. Пеностекло уникально тем, что является абсолютно не сжимаемым материалом. Более того, менее прочный, чем пеностекло, теплоизоляционный материал требует анкерного и штыревого крепления к несущей конструкции сооружения и, чем он менее прочен, тем больше элементов крепления необходимо использовать для закрепления теплоизоляционного слоя и этим самым увеличивая количество инородных высокотеплопроводных включений, создающих дополнительные мосты холода. Более прочный теплоизоляционный материал может нести часть нагрузки за счет собственных физических свойств, позволяя тем самым вовсе не применять дополнительных металлических креплений, уменьшающих сопротивление теплопередаче теплоизоляционного слоя.
Стабильность размеров блоков
Благодаря тому, что пеностекло состоит исключительно из стеклянных ячеек, он не дает усадки и не изменяет геометрические размеры с течением времени под действием веса строительных конструкций эксплутационных нагрузок
Все это имеет существенное значение, как для всей строительной конструкции в целом, так и для сохранения эксплуатационных свойств теплоизоляционного слоя конструкции.
Наличие этого фактора весьма важно, так как материалы, размеры которых не стабильны из-за теплового расширения / сжатия или усадки во время эксплуатации могут вызывать повреждение гидроизоляционного и отделочного слоев, образовывать мосты холода из-за усадки, провисания или сжатия при охлаждении.
Пеностекло изготовлено из стекла и имеет коэффициент температурного линейного расширения, сопоставимый с коэффициентом температурного линейного расширения материалов, из которых состоят классические несущие конструкции: сталь, бетон, кладка из керамического или силикатного кирпича. Эта близость значений гарантирует стабильность размеров пеностекла, уложенного или смонтированного на стальную или бетонную конструкцию.
Технология утепления пеностеклом
Чтобы гарантирует высокие теплоизоляционные качества материала, требуется соблюдать технологию его монтажа:
- Для крепления плит рекомендуется использовать специальный клей, который необходимо нанести на обратную сторону плиты и боковые стенки. После чего клей следует равномерно распределить по поверхности листа.
- Если поверхность имеет ямки, выпуклости или другие неровности, клей на пеностекло следует наносить шлепками, чтобы получить максимально ровную основу.
- При утеплении деревянной основы рекомендуется закреплять плиты специальными дюбелями. Дерево при воздействии влаги и температуры расширяется, поэтому утеплитель к нему должен монтироваться механическим способом.
- При монтаже плиты на вертикальной поверхности необходимо установить нижнюю планку, используя при этом строительный уровень. В качестве планки лучше всего использовать металлический профиль или рейку.
- Первый ряд утеплителя следует монтировать на профиль, который будет выступать в роли опоры. После полного застывания клея опору можно удалить. Однако лучше всего удалить ее уже после полного завершения работ.
- При монтаже плит на вертикальных или наклонных поверхностях следует начинать снизу, а на горизонтальных – с дальнего угла.
- Плиты следует укладывать вплотную друг к другу со смещением одного ряда относительно другого. После нанесения и полного высыхания клея дополнительно рекомендуется укреплять плиты специальными дюбелями.
- Вокруг окон и дверей теплоизоляционные плиты рекомендуется монтировать цельными фигурами. На угловых линиях соединять между собой отдельные куски материала не разрешается.
Утепление кровли пеностеклом
Пеностекло является высококачественным, современным и очень легким материалом для теплоизоляции различных поверхностей. Грамотное следование технологии монтажа позволит повысить эффективность теплоизоляции и продлить срок службы материала.
