Пеностекло

Исходя из названия, можно сразу понять, что это - вспененное стекло. А именно, стекло с мелкими ячейками, что характерно для эффективного теплоизолятора. Благодаря совокупности его уникальных свойств сегодня пеностекло все чаще применяют во многих сферах строительства и производства.

Содержание статьи:

  1. Немного истории
  2. Как делают пеностекло
  3. Основные игроки на рынке
  4. Технические характеристики
  5. Назначение пеностекла
  6. Выпускаемые виды
  7. Достоинства
  8. Недостатки
  9. Области применения
  10. Ограничения, которые важно знать

Немного истории

penosteklo2

Как и во многих случаях, сама мысль об изобретении была несколько далекой от целей получения хорошего теплоизолятора. В результате исследований, начавшихся еще в 30-х г.г. прошлого столетия, с целью создания хорошего плавающего материала, было обнаружено, что полученное, кроме хорошей плавучести, обладает еще и отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами. Кроме этого, полученный материал без труда можно было обрабатывать, и он прекрасно склеивался.

Первые удачные попытки использовать его в строительстве были сделаны в Канаде, хотя в СССР идею широко не поддержали из-за высокой себестоимости и отсутствия четко отработанной технологии производства. Пеностекло производили, но единичные заводы. Да и конкуренцию с западными производителями было сложно выдержать.

Как делают пеностекло

penosteklo3

В качестве сырья здесь используются отходы стекольного производства, которые подвергают тщательному измельчению и перемешиванию с пенообразователями, которыми могут быть кокс, антрацит, торфяной полукокс, известняк и т.п. Также могут использовать стекломассу, которую получают из кварцевого песка, сульфата натрия, известняка и соды.

Полученную смесь отправляют в металлические формы и подвергают высокотемпературному воздействию. При температуре свыше +7000С гранулы стекла начинают спекаться и образовываются полости. При увеличении температуры до +10000С свою работу делают пенообразователи, которые посредством газов растягивают полученные стеклянные полости.

Происходит так называемый процесс вспенивания, и пока масса находится в таком состоянии, ее очень быстро охлаждают. Её консистенция становится более вязкой, и при дальнейшем понижении температуры - окончательно стабилизируется (застывает).

Таким образом, получают довольно твердый материал с огромным числом изолированных ячеек, заполненных воздухом. После чего материал уже разрезают на блоки определенных размеров.

Основные игроки на рынке

  1. Россия: Пеностек (PENOSTEKтм ), Пеноситал (Пеноситал®), Saitax (SAITAX), ЗАО Модис.
  2. Белоруссия (крупный производитель): Гомельстекло.
  3. США: концерн Pittsburgh Corning, марка Foamglass.
  4. Украина: г.Шостка, НПП технология.

Технические характеристики

penosteklo4
  1. плотность - от 130 до 180 кг/м3;
  2. диапазон рабочих температур – от -2000С до + 7000С;
  3. теплопроводность - не более 0,076 Вт/м.К;
  4. предел прочности при сжатии - не менее от 0,7 до 1,2 МПа;
  5. сорбционная влажность при φ = 97% - от 0,2 до 0,5 масс %;
  6. паропроницаемость - от 0.001 до 0.005 п/(м ч.Па);
  7. водопоглощение по объему - не больше 5%;
  8. шумопоглощение - не менее 56 дБ;
  9. температура начала деформации - 540°С.

Назначение пеностекла

penosteklo5
  1. изоляционно-строительное;
  2. изоляционно-монтажное (для утепления установок с отрицательными температурами).

Выпускаемые виды пеностекла

penosteklo1
  1. плиты, блоки или кирпичи из пеностекла;
  2. высококачественный гранулят (рассыпчатый утеплитель);
  3. формованное пеностекло - арочные сегментные утеплители, муфты, фитинги и т.д.;
  4. пеностекло в виде крошки или боя (менее качественный утеплитель).

Достоинство пеностекла

penosteklo7

Уникальный материал с точки зрения ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТИ. Исходя из того, что температура начала его деформации (5400С) выходит далеко за рамки той температуры, которая обычно существует при пожарах в зданиях, выводы о его пожаробезопасности может сделать даже не специалист. Кроме этого, данное свойство пеностекла подтверждено всеми европейскими и мировыми стандартами и сертификатами.

ВОДО- и ПАРОНЕПРОНИЦАЕМОСТЬ. Гигроскопичность у пеностекла почти нулевая даже в помещении, где влажность достигает 100%. Существующий показатель водопоглощения в 5% получен в условиях полного погружения, и означает только то, что вода скапливается исключительно на поверхности, где механической обработкой нарушен верхний слой пузырьков. И этот показатель с течением времени не меняется ни на сотую долю процента. Поэтому его с успехом можно использовать непосредственно и в воде. По своему химическому составу пеностекло ничем не отличается от привычного для нас оконного стекла или посуды, использующейся в быту. Поэтому каждый может убедиться в том, что пеностекло не может быть разрушено под воздействием пара или воды.

Высокий показатель ПРОЧНОСТИ и сохранения первоначальных размеров. Несмотря на то, что плотность пеностекла невысокая, оно не уступает по прочности другим материалам, плотность которых выше, а теплоизоляционные характеристики ниже. И если, например, стекловатные и минераловатные материалы при незначительном намокании заметно теряют свои показатели прочности, то пеностекло, как материал к влаге индифферентный, всегда будет сохранять свою прочность, даже при высоком уровне влажности.

Небольшое отступление: почему характеристикам прочности уделяется такое внимание.
  1. Первое: дело заключается в том, что при сжатии значительно увеличиваются показатели теплопроводности, прямо-пропорционально снижая теплоизоляционные свойства.
  2. Второе: чем ниже характеристики прочности материала, тем больше точек крепления он требует в процессе монтажа, так как существует большая вероятность, что под собственным весом он может частично разрушаться, в отличие от более прочного материала, который способен нести на себе часть нагрузки.
  3. Третье: каждая единица крепежа (анкер) является мостиком холода в теплоизоляционном слое. Поэтому общие теплоизоляционные характеристики сооружения ухудшаются с увеличением количества анкеров.

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ. Производители авторитетно заявляют о сроке службы для пеностекла не менее 100 лет с полным сохранением его характеристик. Конечно, подобной статистики на данном промежутке времени пока нет, но существующие примеры демонтажа зданий 50-летней давности, где применяли пеностекло как изоляционный материал, дает все основания верить обещаниям производителей. Как выяснилось, за 50 лет этот изоляционный материал остался совершенно без изменений.

Отличная УСТОЙЧИВОСТЬ К ХИМИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ. Навредить пеностеклу сможет разве что плавиковая кислота, от которой мало что может "остаться в живых" и растворы сильных щелочей. Сложно предположить, кому придет в голову портить таким зловещим способом теплоизоляционный слой, но тем не менее - материал вполне можно назвать химически инертным.

УСТОЙЧИВОСТЬ К ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ АКТИВНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ. Под этим определением понимается то, что пеностекло не поддерживает среду жизнедеятельности ни грибков, ни бактерий. Оно также не представляет кулинарного интереса для вездесущих грызунов и прочих животных и насекомых, желающих испортить жизнь человеку. Для них оно даже непроходимо!

ЛЕГКОСТЬ В ОБРАБОТКЕ. Пеностекло довольно просто обрабатывать режущим инструментом, а также сверлить, прибивать с помощью гвоздей или клеить. Материал легко штукатурить. Поэтому и время на его обработку значительно сокращается.

СООТВЕТСТВИЕ САМЫМ ЖЕСТКИМ ЭКОЛОГИЧЕСКИМ СТАНДАРТАМ, которые только существуют на нашей планете. Поэтому пеностекло можно с уверенностью применять в пищевой и фармацевтической промышленности. Его используют для изоляции холодильных установок, резервуаров для продуктов - например, в производстве пива. Это - экологичный материал, начиная даже со своего "рождения", потому что сырьем является не что иное, как отходы стекольного производства или стекломасса, в состав которой входят экологически чистые ингредиенты. Его практически всегда используют как теплоизолятор в детских учреждениях. Он не вызывает даже намека на аллергическую реакцию. penosteklo6

УСТОЙЧИВОСТЬ К ЭРОЗИИ. Так как пеностекло в структуре своей не содержит растворимых компонентов, то растворения или размыва материала не наблюдается.

УСТОЙЧИВОСТЬ К ДЕФОРМАЦИИ. Это - не деформируемый и прочный материал, даже учитывая его плотность. Это полностью исключает возможность эффектов провисания, усадки, или съеживания даже при длительном механическом воздействии или силы тяжести.

Недостатки пеностекла

penosteklo8
  1. довольно дорогое производство;
  2. необходимость в дополнительном оборудовании при производстве блоков или скорлупы, что ведет к удорожанию материала;
  3. нецелесообразность использования на объектах строительства, срок службы которых менее 50 лет, так как пеностекло рассчитано на 100 лет;
  4. пеностекло тяжелее, нежели другие виды теплоизоляции.

Области применения

penosteklo9
  1. утепление: стен (фасады и внутренние), кровли (как плоской, так и скатной), потолка и пола; трубопроводов; подземных конструкций; помещений с повышенной влажностью (сауны, бани, бассейны); технологического оборудования;
  2. в строительстве самонесущих стен в качестве монолитной заливки;
  3. применяется в производстве легких теплоизоляционно-конструкционных блоков;
  4. термоизоляция слоя дорожной одежды.

Ограничения, которые важно знать

Не рекомендуется утеплять пеностеклом все подряд дома, как, например, минеральной ватой, потому что стены обычных домов являются паропроницаемыми и пеностекло успешно запрет выходящий пар. Это чревато появлением конденсата при температуре стены 6-80С. Поэтому при утеплении пеностеклом очень важно или правильно рассчитывать теплоизолирующий слой, или обеспечивать паропроницаемость.