Пеностекло, это что?

Один из таких материалов – пеностекло, обладающее уникальными свойствами и техническими характеристиками, с которыми мы познакомим вас в этой статье.

Строительство коттеджей компанией ИнноваСтрой осуществляется с использованием современных и высокотехнологичных материалов. Некоторые из них предлагаются заказчикам в качестве альтернативы существующим товарам, как изделия, способные обеспечить максимальные характеристики вашего дома. Для пеностекла самое важное свойство – идеальная теплоизоляция и защита стен дома от влаги. Благодаря своим уникальным особенностям материал используется в энергетике и тяжелой промышленности. Но применить его к частному строительству не составляет труда, тем более что стоимость товара позволяет существенно сэкономить на закупках.

Пеностекло – что это такое?

Из названия стройматериала не сложно догадаться, что он представляет собой вспененное стекло, выпускаемое в нескольких видах: блоки и гранулы. Производство основано на термической обработке остатков стекольной промышленности и переработки вторичного сырья. Принцип создания мало чем отличается от создания обычного стекла, но только в части использования высоких температур. Каждый тип строительного материала производится по особенной технологии, соблюдение которой и обеспечивает изделию исходные технические характеристики:

1. Блоки и формовые изделия. Данный вид создается из стекольных частиц, которые расплавляются при температуре в 1000 градусов и вспениваются при помощи выделяемого углем газа. Внутри жидкой массы образуются пустоты, наполненные газообразной смесью с давлением меньше 1-ой атмосферы. После завершения термического цикла горячее пеностекло укладывается в формы и медленно остывает. Именно процесс естественного охлаждения и затвердевания обеспечивает прочность изделий и сохраняет внутренние пустоты герметичными;
2. Гранулированное пеностекло. Принцип создания очень похож на предыдущий, только температура достигает всего 800 градусов по Цельсию. Измельченное стекло выдерживает процесс варки с обязательным добавлением соды, известняка, кварцевого песка и сульфата натрия. Из-за выделения продуктов горения масса вспенивается и образуются гранулы с внутренними пустотами и прочной наружной поверхностью.

Стоит отметить, что финальные технические параметры вспененного стекла никак не отличаются в двух описанных разновидностях. Показатель прочности, теплопроводности и изоляционные характеристики совершенно идентичны. Разница в типе строительного материала связана с областями применения – там, где невозможно использовать формовые изделия и блоки, подойдут насыпные гранулы.

Пеностекло – применение в строительстве

Поначалу данный вид строительного материала использовался только в промышленных целях. Из-за своих свойств по экологичности и пожарной безопасности пеностекло применялось для сооружения высотных зданий, заводов, магистральных трубопроводов, атомных электростанций. Постепенно его стали использовать для возведения иных крупных объектов, а также частных построек. Обязательно стоит помнить, что материал стоит больше, чем популярный пенополистирол или минеральная вата, однако в перспективе данные затраты полностью окупаются, так как срок службы пеностекла исчисляется столетиями. К сожалению, подтверждения данного факта не существует, так как прошло всего около 50-60 лет после его изобретения. Однако уже построенные здания показывают, что даже при очень интенсивном внешнем воздействии материал не изменяет своих характеристик, и не требует замены или восстановления. Пока что все строения с пеностеклянными блоками показали себя с лучшей стороны и подтверждают промежуточные требования к такому виду материала.

Если говорить о частном строительстве, то срок службы пеностекла в коттеджах и загородных домах еще больше, так как оно не подвергается агрессивным воздействиям извне. В каталоге нашей компании вы сможете найти готовые проекты загородных домов, в которых привычные слои утеплителя можно заменить пеностеклом. Всего несколько операций по перерасчету позволят в разы увеличить защитные свойства стен и даже уменьшить их толщину или конфигурацию. Обязательно посоветуйтесь с нашим архитектором, чтобы всесторонне оценить пеностекло, использование в строительстве, варианты внешней отделки.

Дом из пеностекла – как его используют?

Чуть ниже мы опишем все достоинства и недостатки данного типа строительного материала, а сейчас расскажем об его использовании. Пеностеклянные блоки являются наиболее распространенными в частном строительстве из-за легкости использования и различных габаритных размеров. Основная сфера применения – обшивка здания и его утепление.

Помните, что блоки обладают всеми качествами стекла в части хрупкости и устойчивости к вертикальному давлению. То есть, из пеностекольных блоков нельзя возводить несущие стены, те, которые будут воспринимать различное давление. При создании стен из пеностекла используется принцип закладки несущей рамки из монолитного бетона, а возводимые поверхности выполняют только ограждающие функции. Такой способ сооружения коттеджа возможен, но практически никогда не используется из-за сложности в строительстве и достаточно серьезных финансовых затрат. Намного проще обшить пеностеклом кирпичные или газобетонные стены в один слой и покрыть его штукатуркой – и пользы больше, и затраты не такие колоссальные.

В качестве утеплителя пеностекольные блоки применяются во всех возможных вариациях. С их помощью можно обеспечить идеальную звуко- и теплоизоляцию помещений:

• Обшивка наружных стен и фундамента, цокольного этажа;
• Укладка блоков на плоской кровле и утепление чердака;
• Изоляция пола с монтажом пеностекла поверх бетонного фундамента или перекрытия;
• Изоляция любой части здания изнутри, особенно технических помещений под котельные и прочие специализированные цели.

Дом из пеностекла: плюсы и минусы

Как и любой другой тип строительного материала, пеностеклянные блоки и гранулы обладают собственными положительными и отрицательными сторонами. В большинстве случаев, уникальные технические характеристики полностью нивелируют недостатки материала, но умолчать о них мы не можем.

Положительные качества пеностекла

1. Отсутствие реакции на температурные перепады. Так как материал изготавливается при очень высоких температурах, то в нормальных условиях любой климатической зоны он не может быть подвержен серьезному воздействию. Точно также отражается способность выдерживать холод – стекло просто никак на него не реагирует;
2. Неизменные габаритные размеры. Внутренняя структура из пустот и стеклянных ячеек не позволяет материалу изменять свою форму под любыми воздействиями извне. Также со временем никак не изменяются свойства по теплоизоляции и прочности изделий, что делает материал близким по стойкости с бетоном и кирпичом;
3. Поверхность пеностекла не подвержена эрозии и окислению;
4. Сохранение формы – дополнительное преимущество при монтаже теплоизолятора;
5. Полностью невосприимчив к грибку или распространению плесени. Из-за отсутствия органических компонентов в составе является идеальной защитой от вредоносных спор и бактерий;
6. Материал стойко выдерживает любые химические воздействия, даже те, которые в принципе в бытовом использовании появиться не могут;
7. Как и обычное стекло, пеностеклянные блоки совершенно не восприимчивы к влаге и могут служить дополнительным гидроизолятором строения;
8. Санитарная безопасность. Из-за наличия ячеек и пустот с газом, материал «дышит» и прекрасно отводит лишнюю влагу и конденсат из своей структуры, что крайне важно для сохранения нормального и безопасного микроклимата в дома;
9. Абсолютная негорючесть. Имеется ввиду обычная ситуация с пожаром. Даже если удастся достигнуть температуры плавления пеностекла, что очень маловероятно, то оно просто стечет со стен на пол. Материал никак не способствует распространению возгорания;
10. Шумоизоляционные свойства. Из-за тех же пустот и ячеек в структуре, материал обладает очень высокими показателями по звукоизоляции помещений.

Отрицательные черты пеностекла

1. Достаточно высокая стоимость изготовления и сложность технологического процесса. Как результат, ощутимые затраты при покупке материалов;
2. Низкие показатели по паропроводимости. Под материал нужно укладывать слой паробарьера;
3. Необходимость точного и скрупулезного соблюдения технологии монтажа и способов работы с пеностеклом. Любые нарушения и вольности могут привести к растрескиванию материала;
4. Достаточно низкие показатели по восприимчивости нагрузок на сжатие, давление, кручение. При усадке стен или фундамента материал может потрескаться;
5. Невосприимчивость к ударным нагрузкам – все-таки это стекло, хоть и вспененное. Даже неосторожные действия с металлическими инструментами могут привести к растрескиванию блоков. Последующая склейка его цементом или клеем не вернет исходных характеристик по прочности и теплозащите;
6. Довольно внушительный вес, ведь стекло всегда имеет достаточно высокую массу. Вспененность, конечно, облегчает изделия, но не очень сильно – потому нужно помнить о дополнительном весе строительного материала при проектировании коттеджа.

Как заказать дом из пеностекла в ИнноваСтрой?

Для начала нужно определить совместно с архитектором, какие отличия будет иметь коттедж с использованием пеностекольных блоков. В элитном строительстве такой материал достаточно востребован и популярен, так как обеспечивает резиденцию уникальными характеристиками по защите помещений, стен и кровли. Индивидуальное проектирование домов специалистами ИнноваСтрой проводится на основании технического задания от застройщика. Если вы решились использовать пеностекло, то это обязательно должно быть указано в вашем дизайн-проекте. При помощи современных компьютерных программ наши архитекторы смогут создать объекты любой сложности, и применить утепление из пеностекла. Несмотря на прямоугольные стандартные блоки материала, даже округлые стены могут быть реализованы нашими мастерами.

Тот, кто следит за достижениями строительной науки, никогда не прогадает. Именно здесь кроется мощный ресурс для снижения стоимости, повышения энергосбережения, качества и скорости возведения жилья. Наглядный пример – пеностекло.

Этот интересный материал с большим потенциалом можно лишь условно назвать новинкой на строительном рынке. Его изобрели в 30-е годы прошлого века в СССР, а практическое применение придумали позже – в 1946 году в Канаде. В массовое строительство пеностекло пошло лишь через полвека, когда были снижены затраты на его производство и досконально отработана технология.

Что такое пеностекло?

Сочетание в одном материале двух разных веществ всегда дает интересный результат. Так произошло и с пеностеклом. Классическое силикатное стекло, которое стоит в наших окнах – прозрачный, очень твердый и хрупкий материал. Пена – невесомая, «эфемерная субстанция». Ее основа — газ, пузырьки которого держатся вместе за счет тончайших прослоек жидкости силой поверхностного натяжения.

Вы спросите, разве можно соединить несовместимое? Оказывается, можно. Производство пеностекла состоит в нагревании силикатной массы, в которую внесено вещество, образующее газ. Под действием высокой температуры сырье плавится, а газообразователь разлагается, выделяя мельчайшие пузырьки. Пойманные горячим расплавом, они как «мухи в янтаре» навечно остаются в нем.

В итоге материал получает уникальные свойства:

• Легкость;
• Прочность;
• Химическую инертность;
• Водонепроницаемость;
• Термостойкость и негорючесть.

Некоторые из перечисленных свойств материал наследует у силикатного стекла, а часть получает от микрокапсул газа. Прозрачность пеностекло теряет, но зато приобретает отличные теплоизоляционные и акустические характеристики.

Технические характеристики

Плотность вспененного стекла очень низкая (100-250 кг/м3). Насколько это мало, вы можете судить, сравнив ее с плотностью сухой древесины (550-750 кг/м3). Неслучайно после изобретения пеностекло пытались использовать как плавающий строительный материал.

Прочность на сжатие у столь легкого вещества на удивление высока. Оно выдерживает давление до от 40 до 100 тонн на 1 м2. Остальные технические характеристики пеностекла также внушают оптимизм для всех, кто планирует его использовать.

Теплопроводность при комнатной температуре — 0,04 Вт/м*С. Даже сухая древесина хвойных пород в два раза хуже сохраняет тепло (0,09 Вт/м*С). Способность гасить звуковые волны у ячеистого стекла сравнима с минватой (45-56 дБ).

Водопоглощение пеностеклянных блоков – 2% от объема. Говоря более понятным языком, они практически не впитывают воду. Паропроницаемость у них близка к нулю (0,005 мг/(м.ч.Па). Это идеальный жесткий пароизолятор.

По стойкости к высокой температуре вспененное стекло также выглядит достойно. Конечно, это не шамот, но даже стандартный пористый стеклоблок выдерживает +300С без признаков разрушения. Спецдобавки поднимают термостойкость материала до +1000 С. Низких температур пеностекло не боится, выдерживая экстремальный контакт с жидким азотом (-200 С).

Очень ценное качество данного материала – высокая химическая инертность и связанная с ней экологичность. Немного найдется современных утеплителей, столь же безопасных и нетоксичных. Полимерные составы довольно быстро стареют, теряя свои физические качества и отравляя окружающую среду. Полимеры и горючесть, органические утеплители и токсичность – это почти синонимы. С этой точки зрения вспененное стекло намного лучше пенополистирола, полипропилена и ПВХ пластмасс.

Долговечность – еще один плюс, которым ячеистое стекло привлекает застройщиков. Срок службы 100 лет говорит сам за себя.

Биологическая стойкость стеклянных пеноблоков несравнимо выше, чем у органических утеплителей. Оно не по зубам грызунам. Плесень и грибок тоже не найдут в нем уютного местечка, поскольку материал не впитывает воду.

Химическая инертность вспененного стекла очень высокая. Кислоты и щелочи, агрессивные газы и нефтепродукты – все вместе и каждый по-отдельности они не справятся с таким утеплителем.

Перечислять недостатки пеностекла долго не придется. Высокая цена – вот что в первую очередь смущает в нем рядовых застройщиков. Она объясняется тем, что технология изготовления данного материала связана с высокими энергозатратами. Его отжиг (медленное охлаждение) — сложный и трудоемкий процесс. Если же оценить блоки из вспененного стекла по соотношению «цена-долговечность», то они выиграют в сравнении с аналогичными показателями других утеплителей.

Второй недостаток – низкая ударная прочность. Его нельзя назвать критичным, поскольку утеплитель в конструкциях не испытывает ударов, а улицы пеностеклом пока еще не мостят.

Особенно ценным является то, что в ячеистом стекле совмещены высокая прочность и теплоизолирующая способность.

Мы все привыкли, что чем тверже материал, тем сильнее он проводит тепло. Здесь все наоборот. Это жесткий эффективный утеплитель, по которому можно ездить грузовой машиной. Поэтому применение пеностекла в первую очередь связано с теплоизоляцией несущих стен, подвалов и трубопроводов.

У ячеистого стекла коэффициент температурной деформации близок к бетону и кирпичу, поэтому им можно облицовывать любые виды конструкций, выполненных из этих материалов.

Благодаря низкому водопоглощению, вспененное стекло оптимально подходит для гидроизоляции подвальных помещений и цокольной части зданий. В отзывах потребителей чаще всего отмечается этот положительный момент.

Кроме блочного, выпускают гранулированное пеностекло. Оно дешевле монолита и применяется как утепляющая добавка в бетон, а также в качестве засыпки в полости стен.

Несмотря на высокую механическую прочность, вспененное стекло легко поддается обработке. Оно сверлится и режется, не образуя трещин, легко клеится и хорошо держит отделочные составы (шпаклевку и штукатурку).

Применяют пеностекло не только для изоляции строительных конструкций. Его можно встретить в корпусах промышленных холодильников и технологического оборудования, работающего при повышенной температуре.

Внешняя отделка пеностеклом также заслуживает внимания. Кроме оригинального вида она надежно решает задачу защиты от агрессивных атмосферных факторов (холода, жары и осадков).

Внимание! Низкокачественные «аналоги» пеностекла

Говоря о данном материале, нельзя не упомянуть его дешевый «аналог», с легкой руки производителей также названный пеностеклом. На самом деле он изготавливается не из стандартного твердого сырья методом обжига, а из жидкого натриево-калиевого стекла.

В эту субстанцию добавляют вещества, активно поглощающие воду. В результате жидкое стекло вспенивается, а затем твердеет. Процесс идет при температуре +100 — +200С. Даже неискушенному человеку понятно, что такой материал в принципе не может быть прочным и водостойким. По сути, это обычный канцелярский клей с пузырьками газа.

При малейшем замачивании он течет, а по механической прочности в десятки раз слабее классического поризованного материала. Поэтому утепление пеностеклом данного типа (его иногда именуют «паропроницаемым») нельзя назвать выгодным.

Единственный плюс, которым производители пытаются привлечь потребителей – низкая стоимость (в 2-3 раза ниже, чем у обычного пеностекла).

Ориентировочные цены

Говоря о ценах на пеностекло, выделим три основные формы его выпуска. Этот материал производится в блоках, плитах, в виде фасонных изделий (объемных оболочек) и крошки (гранул и щебня).

Блочное и плитное пеностекло используется в качестве жесткого гидроизолирующего утеплителя. Оболочки из ячеистого стекла применяют для утепления трубопроводов. Гранулы идут на теплоизолирующую засыпку, а также используются в качестве наполнителя штукатурных растворов и легких бетонов.

Самый распространенный размер плит из ячеистого стекла — 600х450 мм. Их толщина находится в диапазоне от 3 до 12 см (шаг 1 см).

Блочный и фасонный материал имеет самую высокую стоимость. В зависимости от производителя его можно купить по цене от 9 000 до 16 000 за 1 м3.

Дешевле всего крошка (фракция 0-7 мм) и щебень (8-20 мм) из вспененного стекла, поскольку они относятся к категории технологических отходов. Их можно приобрести по цене от 5 000 руб./м3.

Видео по теме:

Блочное пеностекло выпускаемое Гомельским стекольным заводом имеет несколько размеров
плит и блоков. Но даже плитка блочного пеностекла толщиной всего лишь десять сантиметров обладает теплоизоляционными своисвами кладки из кирпича толщиной более метра. В разделе видеоматерилы представлен подробный ролик о применении блочного пеностекла при теплоизоляии стен и кровли кирпичного коттеджа.При сравнительных характеристиках наглядно видно что блочное пеностекло обладает рядом серьезных преимуществ
по сравнению с другими теплоизоляционными материалами. Например в пеностекле не живут насекомые и крысы, ну где вы видели крысу, которое бдет грызть стекло. Пеностекло это всего лишь обычное стекло вспененное вместе с угольной пылью в печи при высокой температуре.Блочное пеностекло обладает серьезной прочностью, сравнимой по структуре с вулканической лавой, которая существует миллиарды лет и не изменило свою структуру, а минеральная вата через пару лет превратиться в труху и начнуться серьезные потери тепла в вашем помещении. Цена пеностекла как материала для теплоизоляции более чем оправдана.

Рекомендации по работе с материалом

Рекомендации по работе с пеностеклом 760Kb

Тех.кодекс установившейся практики 950Kb

Технологическая карта 6.6Mb

Пеностекло – современный теплоизоляционный материал, получаемый путем обработки силикатного стекла и газообразователя (обычно каменный уголь, антрацит, кокс, сажа) при высоких температурах, около 1000○С.

Процесс вспенивания сопровождается увеличением объема стекла в 14…15 раз, по сравнению с исходным. В Европейских странах материалы из пеностекла давно является признанным и одними из самых эффективных теплозащитных строительных материалов.

Теплоизоляционный материал — пеностекло: характеристики и область применения

Теплоизоляционные свойства пеностекла обуславливается наличием в его структуре огромного количества закрытых пузырьков, наполненных воздухом или углекислым газом. Материалы из пеностекла состоят лишь со стекла и газа (воздух, углекислый газ) и их химический состав идентичен составу обычного стекла, используемого нами в быту:

• оксид кремния;
• оксид кальция;
• оксид магния;
• оксид калия;
• оксид натрия;
• оксид алюминия.

Структура пеностекла имеет вид сот (фото 1), что и обеспечивает относительно высокую прочность материала с учетом маленьких размеров пузырьков и толщины их стенок (средний диаметр пузырьков – 2000 мкм, а толщина стенок пузырьков – 20…100 мкм).

Структура пеностекла

Пеностекло, как теплоизоляционный материал разработан уже давно и индустриально производится начиная с 50-х…60-х годов прошлого века. Первоначально из-за высокой стоимости этот материал не получил широкого распространения. Только после усовершенствования технологии производства, снизившаяся себестоимость пеностекла дала ему «второе дыхание», хотя и сейчас его стоимость тоже не дешева. Пеностекло обладает высокими физико-химическими свойствами, которые обуславливают постоянный растущий спрос.

Приведем основные характеристики пеностекла

• теплопроводность пеностекла – 0,045…0,060 Вт/м∙К;
• плотность материала – 120…140 кг/м3 (относительно легкий теплоизоляционный материал);
• материал воздухонепроницаем;
• водопоглощение – не более 2,5…5% или поверхностное поглощение – не более 0,5 кг/м2;
• водонерастворимый материал;
• предел прочности на сжатие – 0,4…1,2 МПа, а некоторые блоки из пеностекла могут иметь прочность 4…24 МПа (в зависимости от марки пеностекла);
• материал паронепроницаем;
• модуль упругости – 800 МН/м2;
• шумопоглощение – до 60 дБ (определено, что толщина стены 10 см с пеностекла способна изолировать помещение от громкости шума величиной до 56 дБ);
• диапазон температуры эксплуатации материала из пеностекла – от -200○С до +500○С;
• пеностекло – это негорючий материал (в середине прошлого века из пеностекла утепляли крыши и перекрытия на очень ответственных зданиях: корпуса АЭС, гостиницы высокого класса, к которым предъявлялись особо высокие требования по пожаробезопасности);
• утеплитель стойкий к воздействию химических веществ;
• экологический материал (не токсичен), не выделяет вредных веществ, в том числе и при высоких температурах в случае пожара;
• биостойкий материал (не является пищей и жильем для грызунов, насекомых, насекомых), материал не гниет;
• низкий коэффициент температурного расширения (0,9·10-6 К);
• материал не дает усадки;
• материал не гигроскопичен (не увлажняется, находясь во влажной среде);
• имеет высокую адгезию к большинству строительным материалам: штукатурные растворы, бетоны, битумные мастики и пр.;
• высокая долговечность (более 100 лет).

Главная особенность пеностекла состоит в том, что этот материал обладает неизменными высокими теплотехническими свойствами, которые не изменяются практически на протяжении всего срока его эксплуатации. Так испытания строительных материалов из пеностекла после 50…60 лет эксплуатации показали, что его характеристики ничуть не изменились, что не скажешь о многих других теплоизоляционных материалах.

Практически этот материал не обладает недостатками, кроме одного – высокая стоимость (по сравнению с другими теплоизоляционными материалами).

Строительные материалы из пеностекла изготовляются в виде:

Теплоизоляционные блоки и плиты из пеностекла — область применения

Теплоизоляционные блоки и плиты из пеностекла

С помощью пеностекольных плит и блоков выполняют звуко- и теплоизоляцию цоколей, отмосток, фундаментов, разных подземных сооружений, утепляют фасад, внутренние и наружные стены высотных зданий и сооружений, крыши (плоские, скатные), фото 3.

Область применения пеностекла

В табл. 1 представлены полезные данные о размерах пеностекольных блоков, их массе и объеме.

Геометрические и отгрузочные характеристики блоков из пеностекла

Крошка из пеностекла — область применения

Крошка выпускается из такого же сырья, как и блоки или плиты в виде гранул различной фракции: 0…5 мм; 5…7 мм; 7…20 мм.

Крошка производится непосредственно, или образуется вследствие порезки больших плит пенопласта на блоки. Крошка используется как насыпной теплоизоляционный материал, при строительстве наружных стен с прослойкой и утеплении старых домов. Также с помощью крошки пеностекла утепляют полы и кровли, фото 4, 5.

Пеностекольная крошка

Применение пеностекольной крошки для утепления стен и полов

Также используют пеностекло для утепления трубопроводов с диаметром до 1420 мм, переходов, тройников, с температурой нагревания до 500○С, фото 6.

Теплоизоляционный материал из пеностекла для утепления трубопроводов и его деталей

И в заключении, вместо вывода приведем сравнительные характеристики некоторых теплоизоляционных материалов и пеностекла, чтоб оценить по-настоящему этот уникальный материал (см. табл. 2).

Сравнительная характеристика строительных теплоизоляционных материалов

Автор публикации — эксперт GIDproekt

Конев Александр Анатольевич