Что такое пеностекло и для чего применяется. Пеностекло что это такое.

Можно сказать, что обычное стекло, используемое в повседневной жизни, и пеностекло — близнецы, так как они идентичны по составу, единственное отличие — это заполненные газом поры в пеностекле.

Что такое пеностекло и для чего применяется?

Раньше стены изготавливались из одного материала, но с появлением современных теплоизоляционных материалов они превратились в многослойный «пирог». Высокие теплоизоляционные свойства этих материалов позволили уменьшить толщину стен и сделать их более легкими. Это напрямую повлияло на несущую способность фундаментов зданий, поэтому для возведения ограждающих и несущих конструкций потребовалось меньше материала.

Все это позволило значительно сократить затраты и время строительства.

Проблема, однако, заключалась в том, что многие современные изоляционные материалы, несмотря на свои замечательные свойства, имеют не очень большой срок службы (около 15-20 лет), и тогда для замены изоляции стен придется обновлять фасад, что повлечет за собой дополнительные расходы на эксплуатацию здания.

Поиск изоляции с длительным сроком службы привел к разработке пеностекла.

Что такое пеностекло и как его получают?

Пеностекло — это относительно легкий материал из пеностекла, в котором ячейки равномерно распределены по всему объему материала.

Оно было изобретено еще в 1930-х годах ученым А. Китайгородским. Первоначально он должен был использоваться в качестве плавучего материала. Однако при изучении его свойств выяснилось, что «побочным эффектом» технологии стали высокие звуко- и теплоизоляционные свойства пеностекла.

Стало очевидным и другое важное преимущество нового материала — простота обработки и хорошая адгезия.

Производство пеностекла — довольно сложная техническая задача, поэтому оно не является распространенным способом производства.

Химический состав пеностекла такой же, как и у обычного стекла; это смесь оксидов кремния, магния, кальция, натрия и алюминия. В процессе производства стекло газифицируется и вспенивается, что увеличивает его объем примерно в 15 раз.

Ячеистая структура материала, из которого изготовлено прочное стекло, позволяет ему выдерживать механические нагрузки.

• пронизывание расплавленного стекла газами или воздухом;
• вспенивание размягченной стеклянной массы под воздействием вакуума;
• введение в процессе варки стекла в состав шихты пенообразующих веществ;
• спекание смеси газообразователя и порошкообразного стекла.

В зависимости от назначения он может использоваться для тепловой, специальной или звуковой изоляции. В основном его используют в качестве теплоизоляции в строительстве.

Виды пеностекла и его свойства

Пеностекло выпускается в 2 видах: в виде блока и в виде гранул.

Блоки обычно имеют длину от 200 до 600 мм, ширину от 125 до 400 мм и толщину от 60 до 120 мм.

Гранулированный материал имеет форму округлых зерен различных фракций и используется для изоляции крыш, полов, наружных стен и перегородок. Он также широко используется в качестве наполнителя в горячих штукатурках и кладочных растворах.

• плотность — от 120 до 200 кг/куб. м;
• теплопроводность – от 0,04 до 0,08 Вт/(мК);
• прочность на сжатие — от 0,7 до 4 Мпа;
• прочность на изгиб – от 0,4 до 0, 6 Мпа;
• паропроницаемость – от 0 до 0,005 (м.ч.Па);
• сорбционная влажность – от 0,2 до 0,5 %;
• водопоглощение от 0 до 5% от объема
• шумополощние – до 56 Дб;
• температура начала процесса деформации – 450 градусов;
• диапазон рабочих температур – от -200 до +500 градусов.

Свойства материала

Благодаря этим свойствам материал обладает такой характеристикой, как долговечность.

• окисление – кислород воздуха даже в малой степени не может воздействовать на оксиды, их которых состоит стекло;
• эрозия – невозможна по той причине, что в составе материала нет растворимых компонентов;
• биологические факторы – пеностекло не содержит питательных сред, необходимых для развития плесени, грибка или бактерий, а а также не разрушается корнями растений;
• замерзание – материал состоит из замкнутых ячеек, исключающих попадание влаги;
• деформации – материал совершенно не деформируется, поэтому не имеет усадки и провисаний;
• прочность – пеностекло является самым прочным из наиболее эффективных утеплителей (его прочность на сжатие в разы выше, чем у пенопласта или волокнистых материалов);
• стойкость к воздействию химических веществ (кроме плавиковой кислоты);
• стабильность физических характеристик;
• пеностекло является непроходимым барьером для насекомых и грызунов;
• огнестойкость и негорючесть;
• влагонепроницаемость обусловлена герметичностью ячеек, стенки которых не пропускают воду;
• экологическая чистота и безопасность материала позволяют использовать его для зданий медицинского и пищевого назначения;
• простота обработки, способность склеиваться при использовании, битума, клея или любого типа строительной смеси.

Виды

На сегодняшний день существует два вида пеностекла: гранулированное и блочное пеностекло.

Существует также три типа гранулированной изоляции:

• пеностекольный гравий;
• пеностекольный щебень;
• пеностекольный песок.

Существует также три типа блочной изоляции:

• плиты (листовое пеностекло);
• блоки;
• скорлупы (фасонное пеностекло).

При сравнении тепловых свойств гранулированного стекла и стеклоблоков, конечно, гравий, щебень и песок проигрывают плитам, скорлупе и блокам. Тем не менее, гранулированная изоляция более популярна из-за своей сравнительно низкой цены.

Сфера применения

Пеностекло используется для теплоизоляции благодаря своим свойствам:

• 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 своим хорошим техническим свойствам.

Свойства

Пеностекло известно этими свойствами:

• шумопоглощение – 56 Дб;
• водопоглощение – 0–5%;
• паропроницаемость – 0–0,005 мг/м*ч*ПА;
• теплопроводность – 0,04–0,08 Вт/(м*К);
• влажность (сорбционная) – 0,2–0,5%;
• прочность на изгиб – 0,4–0,6 МПа;
• прочность на сжатие – 0,7–4 МПА;
• эффективная эксплуатационная температура – —260 – +400°С;
• реальная эксплуатационная температура – —260 – +230°С;
• температура деформации – +450°С.

Из этих фактов можно вывести признанные преимущества и досадные недостатки.

Преимущества и недостатки

Каждый строительный материал имеет свои преимущества и недостатки. Идеальный материал еще не изобретен. В этом случае материал также имеет свои преимущества и недостатки.

Для жилых и нежилых зданий, в связи с ростом цен на энергоносители, основное внимание уделяется энергосбережению. Поэтому самым важным и решающим фактором является теплосбережение и снижение тепловых потерь. В данных условиях требования к теплоизоляционным материалам следующие:

• прочность материалов при нагрузке (сжатие);
• эластичность материала (восстановление формы после установки);
• трудоёмкость при монтаже;
• экологичная безопасность;
• низкая теплопроводность (коэффициент теплопроводности);
• пожаробезопасность;
• долговечность.

Преимущества пеностекла

1. Очень долгий срок службы. Этот материал может служить около 100 лет, что указано в его характеристиках. Пока такого длительного срока не зафиксировано хотя бы потому, что столько не прошло со дня его изобретения.
2. Отсутствие окисления из-за наличия в составе таких оксидов, как: оксид кремния, оксид натрия, оксид кальция, оксид магния, оксид алюминия.
3. Не подвержен эрозии, так как в составе нет веществ, вымываемых водой.
4. Отсутствие воздействия температурных перепадов. Выдерживает любые изменения температуры в любом климатическом поясе и в любое время дня и ночи.
5. Не деформируется в результате механического воздействия.
6. Так как материал не содержит биологических соединений-то он не подвергается воздействию грибка, плесени и микроорганизмов.
7. Высокая прочность. В отличие от таких теплоизоляционных материалов, как пенопласт, прочность пеностекла в несколько раз выше. За счёт своей прочности не нуждается в дополнительных креплениях при монтаже.
8. Неизменность размеров. Ячейки из которых состоит блок не позволяют ему видоизмениться под воздействием каких-либо факторов. Не меняется не только геометрия блока, но и теплоизоляционные свойства. Это означает что по своим характеристикам материал блоков близок к бетону или кирпичу.
9. Неизменность во времени. Прочность, теплопроводность, геометрия — всё это не изменилось, по крайней мере, на протяжении 50 лет. Первичные параметры сохранились как будто не прошло столько лет.
10. Стойкость к химическим и биологическим воздействиям. Стекло, как известно не подвергается воздействию химических веществ. Не нужно оно и вредоносным бактериям или грибкам. Это очень подходит для непроветриваемых помещений (подвал, кровля крыши, складские помещения). Служит отличным препятствием для вредителей в таких местах, как промышленные холодильники и овощехранилища и зернохранилища.
11. Негорючий материал. Стекло плавится в печах при температуре около 1000 градусов Цельсия. В случае возникновения пожара и достижения такой температуры оно также будет только плавиться, не выделяя никаких вредных веществ.
12. Влагостойкость. Стекло не пропускает воду ни в каких направлениях. При отделке стен этот момент является удобным в плане создания дополнительного гидробарьера.
13. Санитарная безопасность. Ячейки имеют микродырочки, через которые материал «дышит». Это создаёт определённый микроклимат в помещениях и чистоту воздуха. Создание экологической чистоты и санитарной безопасности является важным моментом в зданиях общественного типа.
14. Шумоизоляция. Обладая рядом положительных моментов, пеностекло имеет и хорошую шумоизоляцию.

Области применения пеностекла

Как уже упоминалось выше, благодаря своим свойствам, применение этого материала может быть довольно широким.

Конечно, в основном он используется для звуко- и теплоизоляции. В качестве теплоизоляционного материала он может использоваться при строительстве жилых помещений в жилищно-коммунальном хозяйстве, в сельском хозяйстве (конюшни, курятники) и при строительстве индивидуальных проектов. Важную роль играет также его экологичность.

Несмотря на большое разнообразие изоляционных материалов, пеностекло гораздо эффективнее в определенных областях:

• при строительстве высотных сооружений, так как материал высокопрочный и огнестойкий;
• незаменим при необходимости теплоизоляции больших площадей, например, стадионов (нестандартные крыши, полы, стены);
• в сооружениях связанных с водной средой (аквапарки, бассейны, бани);
• можно использовать при реставрировании каких-то старых зданий;
• очень актуально для различных подземных сооружений и подвалов (не только теплоизоляция, но и экологическая защита);
• выступает как утеплитель и по причине санитарной безопасности важным составляющим при строительстве зданий связанных с пищевой, медицинской и фармакологической промышленностью;
• обладая способностью выдерживать любые температурные изменения, используется для теплоизоляции трубопроводов;
• благодаря отсутствию воздействия кислотно-щелочной среды, плюс утеплительные свойства материала и огнестойкость — всё это даёт возможность применения в химической и нефтяной промышленности, которые у нас в основном связаны с севером;
• по классификации пожаробезопасности используется в атомной промышленности.

Каждый вид пеностекла находит свое применение там, где это необходимо.

Кубы используются для изоляции наружных стен, для изоляции фундамента и труб или в качестве теплоизоляции для кухонь.

Гранулят также используется для изоляции, но в качестве наполнителя для чердачных перекрытий, в полостях стен и для изоляции пола. Его даже используют в качестве наполнителя для сыпучих строительных смесей. В некоторых странах его используют для теплоизоляции дорожных покрытий именно благодаря его морозостойкости.

Современное развитие технологий позволяет производить пеностекло различных цветов и использовать его в качестве облицовки.

Перспективы применения пеностекла в индивидуальном строительстве

Если сравнить преимущества и недостатки, то можно прийти к одному выводу: этот материал все еще опережает свое время. Материал гибок как по своим свойствам, так и по применению.

Сегодня этот материал дороговат для индивидуального строительства. Но если говорить о перспективах его дальнейшего использования в этой области, то это связано с западными разработками и применением пеностекла.

В Германии уже производятся сборные дома в монолитном исполнении. Толщина стен такого дома составляет 30 см. Этой толщины достаточно для использования в любой климатической зоне. Производитель утверждает, что дома легко собираются. Поскольку блоки относительно легкие, их можно быстро собрать без использования тяжелых кранов. Эта технология будет полезна для домов в районах катастроф и стихийных бедствий.

Предложения пеностекла на рынке стройматериалов

Внутренний рынок этого утеплителя развит довольно слабо. Рядовой потребитель узнал об этом материале совсем недавно — в XXI веке, когда он был известен уже давно. Но если в других странах его уже давно используют в жилищном строительстве, то в нашей стране он пока применяется при строительстве дорогостоящей спецтехники (атомные электростанции, машиностроение, сельское хозяйство).

Применение пеностекла зависит не только от его цены, но и от качества. Этот материал особенно удобен для использования в полярных широтах или в переменчивом, дождливом климате. Все это возможно с развитием собственного производства таких строительных материалов.

Со временем можно будет расширить сферу применения строительного материала из пеностекла, создавая формы и размеры по определенному заказу.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что серьезных недостатков, которые могли бы отпугнуть производителей и потребителей в целом, не существует. Пока этот вид строительного материала используется только в элитном строительстве. Но такова судьба всех материалов, впервые выходящих на строительный рынок.

Если рассмотреть и сравнить физические свойства исследуемого строительного материала, то можно сказать, что его основными преимуществами являются не только высокая теплоизоляция, нетранзитивное разрушение, экологическая безопасность, устойчивость к агрессивным средам, влагостойкость, высокая адгезия, негорючесть и высокая механическая прочность при низкой плотности.

Можно с уверенностью сказать, что за этим материалом будущее.

Свойства

Пеностекло известно этими свойствами:

• шумопоглощение – 56 Дб;
• водопоглощение – 0–5%;
• паропроницаемость – 0–0,005 мг/м*ч*ПА;
• теплопроводность – 0,04–0,08 Вт/(м*К);
• влажность (сорбционная) – 0,2–0,5%;
• прочность на изгиб – 0,4–0,6 МПа;
• прочность на сжатие – 0,7–4 МПА;
• эффективная эксплуатационная температура – —260 – +400°С;
• реальная эксплуатационная температура – —260 – +230°С;
• температура деформации – +450°С.

Из этих фактов можно вывести признанные преимущества и досадные недостатки.

Соотношение плотности, теплопроводности и прочности пеностекла по ТУ 5914-001-73893595-2005 (Пеноситал)

Марка по плотности, D	Средняя плотность (объемная масса), кг/м3	Предел прочности МПа (кг/см3), не менее		Теплопроводность, Вт/(м°С)
		при сжатии	при изгибе
100

Области применения

Благодаря своим высоким техническим свойствам пеностекло нашло широкое применение в строительстве, несмотря на свою высокую стоимость. Его основное назначение — звуко- и теплоизоляция. Пеностекло может использоваться в качестве теплоизоляции как в массовом строительстве и сельском хозяйстве, так и в индивидуальных проектах. Важным компонентом его применения является экологическая безопасность.

Современный строительный рынок предлагает широкий выбор теплоизоляционных материалов, но в некоторых областях использование пеностекла является более эффективным и целесообразным:

• возведение высотных конструкций. Обусловлено высокой прочностью и огнеустойчивостью;
• теплоизоляция больших площадей;
• строительство конструкций, эксплуатация которых связана с высокой влажностью (бани, сауны, бассейны, SPA-салоны и аквапарки);
• реставрация старых строений;
• теплоизоляция подземных сооружений различного типа;
• экологически чистый теплоизоляционный материал при строительстве зданий для медицинской, фармакологической и пищевой промышленности;
• за счёт способности противостоять перепадам температур в широком диапазоне используется для теплоизоляции трубопроводов;
• в химической и нефтяной промышленности, особенно в северных районах;
• благодаря высоким противопожарным характеристикам используется в атомной промышленности.

Каждый из видов пеностекла используется именно там, где он больше всего необходим. Например, листы используются для утепления наружных фасадов, изоляции фундаментов и воздуховодов, а также для тепловой защиты кухонь.

Гранулят из вспененного стекла используется для теплоизоляции полов, потолков и стеновых полостей в зданиях. Благодаря своей морозостойкости материал используется для строительства дорог в некоторых европейских странах.

Особенности монтажа пеностекла

Пеностекло, как и другие строительные материалы, обладает определенными свойствами, которые необходимо учитывать при обработке. Рассмотрим самые основные из них.

При утеплении стен пеностекло можно использовать как снаружи, так и внутри здания. Перед установкой кубов необходимо удалить старую краску и грязь. На подготовленную поверхность наносится слой цемента или специального клея, на который укладывается блок пеностекла и плотно прижимается. Материал покрывается штукатуркой. Дополнительная пароизоляция или гидроизоляция не требуется.

Изоляция пола может быть выполнена из пеностекла, крошки или гранул, но предпочтительнее использовать листовой материал. Сначала насыпается песчаное основание толщиной 50 мм, на которое укладываются панели Schau mglas. Стыки можно заделать укладочной пеной, а на утеплитель наносится армированный цементный раствор. После этого можно приступать к отделке пола

Крыши зданий наиболее подвержены разрушительному воздействию влаги, ветра и холода. Использование пеностекла в качестве изоляционного материала будет здесь наилучшим решением. Если чердак не является жилым помещением, достаточно изолировать край пола таким же образом, как описано выше.

Изоляция фундамента — очень важный момент в строительстве различных зданий, особенно если здание расположено в низкой местности или на болотистой почве. В этом случае фундамент дома часто высыхает и делает стены, полы и потолки сырыми. Это приводит к образованию плесени, грибков, гниению и в конечном итоге к разрушению здания. Поскольку от постоянного ремонта нет средств, рекомендуется изолировать фундамент снаружи и внутри с помощью пеностекла или гранул, смешанных со специальным клеящим раствором.

В большинстве семейных домов и загородных коттеджей есть сауны, в которых создается агрессивная среда из-за высокой влажности и перепадов температур. Для теплоизоляции и в качестве пароизоляции рекомендуется использовать панели из пеностекла. Процедура теплоизоляции такая же, как и для обычных помещений.

Несколько слов в завершение

Пеностекло — это современный, высококачественный и очень легкий материал, используемый для тепло- и звукоизоляции. Он все еще используется в элитном строительстве, но в ближайшем будущем пеностекло станет более доступным.

Показалась ли вам полезной наша статья? Стали бы вы использовать пеностекло для утепления своего дома, если бы цена была приемлемой? Поделитесь своим мнением и оценкой с нами и другими читателями. Может быть, у вас уже есть опыт работы с этим материалом, и вы можете рассказать нам что-то новое?