Пеностекло: преимущества, недостатки, технология утепления материалом. Преимущества и недостатки блоков из пеностекла Прочность на сжатие пеностекла

Одним из самых качественных и долговечных теплоизоляционных материалов по праву считается пеностекло. Благодаря своим поистине уникальным характеристикам этот материал нашел свое применение не только в индивидуальном строительстве, но даже при возведении промышленных объектов. Однако при всех своих достоинствах изолятор не столь популярен в сравнении с другими теплоизоляторами, и тому есть свои причины. Кроме массы положительных свойств и характеристик, пеностекло обладает и существенными недостатками. Давайте разберемся, какие недостатки пеностекла не дают ему стать первым среди

Дорогостоящее производство

Проблема в том, что для производства этого материала используется дешевое сырье, такое как осколки битого стекла или спекшиеся породы, но сама технология изготовления является довольно дорогостоящей. Для того чтобы получить гранулированное пеностекло, необходима температура порядка 800-900 градусов и формы из жаропрочной стали.

Процесс изготовления заключается сначала в нагреве и размягчении стеклянного порошка, полученного из сырья.
Затем его вспенивают за счет сжигания газообразователя - как правило, это каменный уголь.
После материал медленно охлаждают, в результате чего и получается пеностекло.

Производство утеплителя представляет собой достаточно сложный и долгий процесс, благодаря чему стоимость, казалось бы, дешевого сырья увеличивается в разы.

Продукция из пеностекла

Конечным результатом производства являются блоки, имеющие ячеистую структуру, и гранулированное пеностекло. За счет применения специальных форм блочные изделия имеют более высокую стоимость, чем такой же объем материала в виде гранул.

Впоследствии блоки разрезают на плиты, которые используются в качестве теплоизоляции на сложных объектах. Например, на кровлях с большой площадью или конструкциях сложной геометрической формы, а также для теплоизоляции подземных сооружений. Удобно применение плиты из пеностекла и в качестве теплоизоляции для бассейнов, ванн и прочих зданий, в которых эксплуатируется сложный температурный режим, а все благодаря особой устойчивости материала к воздействию водяного пара.

Гранулированное пеностекло используют, как правило, в качестве насыпной свободной теплоизоляции на кровлях или засыпки под стяжку. Второе применение этого материала - наполнитель для различных растворов для получения легких стяжек, штукатурок или блоков под фундамент.

Оба продукта обладают составом и характеристиками обычного стекла, поэтому достоинства и недостатки пеностекла основаны на свойствах этого материала.

Прочностные свойства пеностекла

Этот утеплитель является одним из самых прочных изо всех видов теплоизоляции. Однако речь идет только о прочности на сжатие, что важно для теплоизоляционных материалов, так как именно этой нагрузке изолятор, как правило, и подвергается. Особое значение этого параметра обусловлено тем, что при сильном сжатии утеплитель может потерять часть своих свойств: нарушается его влагостойкость, и изолятор начинает проводить тепло.

В отличие от пенопласта и волокнистых материалов, которые рассчитаны лишь на небольшие внутренние усилия, что существенно ограничивает их применение в некоторых ситуациях, пеностекло является абсолютно не сжимаемым, а это позволяет ему брать на себя часть нагрузок.

Устойчивость к деформации

Пеностекло не деформируется под воздействием силы тяжести, что исключает его провисание, съеживание или усадку. Благодаря этому утеплитель не требует обязательного крепления на металлические анкеры или штыри, которые могут создавать мосты холода. Материал можно легко приклеить на горячий битум, полимерные или бетонные мастики и специализированные клеи.

Но не все прочностные характеристики утеплителя столь идеальны. Недостатки пеностекла основаны в первую очередь на свойствах первоначального сырья, которое обладает низкой стойкостью к механическим ударным воздействиям. Поэтому блоки достаточно легко разбить или повредить. Причем даже небольшие дефекты поверхности могут привести к снижению влагостойкости и увеличению теплопроводности.

Срок эксплуатации пеностекла

Срок эксплуатации утеплителя - не менее 100 лет, что существенно превышает срок службы большинства зданий без капитального ремонта, где возможно его применение.

Пеностекло было создано еще в 30-е годы прошлого века, поэтому сегодня можно говорить об устойчивости к старению этого материала. Специалистами были проведены экспериментальные исследования, которые показали, что блоки из пеностекла за промежуток в 50 лет не утратили своих свойств и остались практически неизменными.

Однако это преимущество неактуально в частном строительстве, так как малоэтажные строения нуждаются в реконструкции не позднее чем через 50 лет. Поэтому более целесообразно применять хоть и менее долговечные, но более дешевые теплоизоляционные материалы, чем использовать пеностекло, цена которого довольно высока (16 000 руб./м 3).

Устойчивость к воздействиям окружающей среды

В этом случае идет речь о различного рода воздействиях как химической, так и биологической природы. Теплоизоляционные материалы из пеностекла не разрушаются химическими веществами, исключение составляет лишь Но это вряд ли можно считать недостатком, так как этот реагент можно обнаружить разве что на химическом производстве.

Так как пеностекло состоит лишь из различных элементов, оно не подвержено воздействию кислорода, содержащегося в окружающем воздухе, а значит, и окислению.

Благодаря этой же особенности утеплитель не подвержен горению. При воздействии высоких температур он плавится как обычное стекло, при этом не выделяя, в отличие от большинства теплоизоляционных материалов, вредных газов и веществ.

Есть еще один фактор, имеющий влияние на пожаробезопасность материала, - это отсутствие впитывающей способности. Пеностекло в полной мере обладает этим свойством и не является абсорбирующим материалом.

Негигроскопичность материала

Благодаря этой характеристике не имеет влияния на утеплитель и вода, неважно, пресная или соленая, так как в составе отсутствуют растворимые компоненты, а структура пеностекла представляет собой замкнутые ячейки, в которые влага просто не в состоянии попасть. Благодаря этим качествам материал не разрушается под действием низких температур. Поэтому нередко утеплитель используют и в качестве

Кроме того, пеностекло, характеристики которого идентичны свойствам обычного стекла, имеет низкий коэффициент температурного расширения, а это значит, что оно без проблем выдерживает сезонные перепады температур, независимо от региона применения. Еще одним положительным свойством материала является и качественная звукоизоляция, а все благодаря плотной структуре пеностекла.

Пеностекло FOAMGLAS

Однако негигроскопичность и плотность материала обуславливает и некоторые недостатки пеностекла, в частности его достаточно большой вес в сравнении с другими теплоизоляторами. Это ощутимо усложняет перевозку утеплителя, благодаря чему существенно увеличивается продажная цена материала. Да и монтаж становится достаточно проблематичным мероприятием.

Впрочем, позволяет исправить и этот недостаток. Например, корпорация Pittsburg Corning выпускает пеностекло FOAMGLAS, отличающееся необычайной легкостью, при этом сохраняющее все свойства, присущие этому материалу.

Поэтому сегодня пеностекло в основном монтируется на строительные смеси, что упрощает крепление утеплителя. Кроме того, хорошее прилипание материала обусловлено еще и хорошей адгезией пеностекла.

Биологическое воздействие

В первую очередь заметим, что пеностекло абсолютно устойчиво к гниению, образованию плесени и грибков, так как в его составе просто отсутствует благоприятная среда для их размножения. Этот фактор особенно важен при строительстве, когда теплоизоляционные материалы нередко используются в замкнутых пространствах. Подобное свойство пеностекла позволяет гарантированно избежать разрушения как теплоизолятора, так и поверхности, которую он защищает, будь это кровля, стена иди фундамент.

Немаловажен и тот факт, что пеностекло не может быть повреждено корнями растений. А также абсолютно недоступно для проникновения насекомых и грызунов, благодаря абразивным свойствам. Такая особенность материала нашла свое применение в обустройстве зернохранилищ, складов и пищевых холодильных помещений, когда утепление пеностеклом является еще и идеальной защитой от различных биологических форм.

Какие еще есть достоинства и недостатки у пеностекла?

Кроме основных вышеперечисленных характеристик, у материала есть еще несколько отличительных свойств.

Пеностекло очень легко обработать и придать ему необходимую форму при помощи обычных режущих инструментов. Это позволяет использовать этот изолятор для строений любой геометрической формы. А вот промышленное изготовление блоков - достаточно сложный процесс, приводящий к существенному увлечению стоимости материала.

Утеплитель-пеностекло - абсолютно экологически чистый материал, который не оказывает никакого вредного воздействия на здоровье человека. А еще совсем недавно он выпускался по технологии, где в качестве газообразователя использовался сероводород. Его запах передавался и готовому материалу, поэтому применение утеплителя в частном строительстве было довольно ограничено из-за неприятного запаха «тухлых яиц».

Благодаря своей экологичности пеностекло на сегодняшний день становится одним из самых популярных теплоизоляционных материалов, к тому же после использования утеплитель может быть еще раз переработан в новое изделие.

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.

Немного истории

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

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

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

Технические характеристики

Назначение пеностекла

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

Выпускаемые виды пеностекла

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

Достоинство пеностекла

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.

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.

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

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

Области применения

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;
в строительстве самонесущих стен в качестве монолитной заливки;
применяется в производстве легких теплоизоляционно-конструкционных блоков;
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.

Пеностекло является материалом, созданным для утепления жилых зданий и предприятий промышленности. Материал создан из вспененного стекла в виде тысяч стеклянных ячеек. Создан он был ещё в 30-х годах в Советском Союзе. Первоначальная область применения пеностекла была основана на его плавучих свойствах. Но впоследствии выяснилось, что это хорошая теплоизоляция и звукоизоляция.

И, хотя новые свойства в деле были проверены гораздо позже, - материал сразу получил признание в строительной среде. Его стали применять как изоляцию крыш, стен, полов во всех видах строительных сооружений.

Уникальность материала в те далёкие времена состояла в том, что его химический состав полностью совпадает с обыкновенным стеклом. Способ же производства немного отличается от оконного или любого другого стекла тем, что тут стекло вспенивают.

Битое стекло, которое есть на любом стекольном заводе, а также гранулы перемалывают в порошок . Порошок засыпается в формы и отправляется в печь. В печи порошок начинает плавиться и под воздействием выделяющихся газов вспучивается.

После чего вспученная стеклянная масса медленно охлаждается. Именно медленное охлаждение способствует равномерному растеканию по форме и не даёт полученному продукту потрескаться. После остывания готовое изделие распиливают на блоки и обрабатывают.

Блоки полностью совпадают по составу с обычным стеклом, но отличаются наличием в них ячеек , наполненных газом. Газ, находящийся в ячейках - это продукт выделений угля и кипения стеклянного порошка. Вспененное стекло по объёму в 15 раз больше первоначального. И, кстати, давление газа внутри ячеек значительно ниже чем атмосферное.

Готовый материал можно сравнить с сотами. И как соты он такой же прочный, что позволяет ему выдерживать большие нагрузки. Выпускается пеностекло в виде блоков, гранул и плит.

Отличия в производстве блоков и гранул

Для начала следует рассмотреть существующие виды пеностекла. Можно выделить два основных вида - это блочное пеностекло и гранулированное пеностекло. У блочного стекла это блоки, плиты и фасонные изделия. У гранулированного стекла - гравий, щебень и песок.

Производство блоков и гранул это абсолютно разные вещи, а, точнее, технология производства . Если при производстве блоков битое стекло соединяется с производными газами, где газообразователем выступает уголь. В этом случае получается материал с замкнутыми ячейками, если ячейки, сообщающиеся - основой газообразования служит карбонат. Далее, порошок плавится в печи и постепенно охлаждается. В результате газы, заставляют стекло пениться и остывая, оно равномерно распределяется по форме.

Процесс гранулирования же тоже начинается с того, что стекло измельчается. Стекло мельчится вместе с газообразованием. Но дальше есть свои нюансы. Температура этого процесса уже 800 градусов, а не 1000. И масса вспененного стекла вариться из кварцевого песка , смешанного с содой, известняком и сульфатом натрия.

Преимущества и недостатки

Любой строительный материал имеет свои плюсы и минусы. Идеального пока ещё не придумано. Так, и в данном случае у этого материала есть свои преимущества и недостатки.

Энергосбережение в жилых и нежилых объектах строительства в связи с ростом цен на энергоносители встаёт на первый план. И потому главным и решающим фактором является сохранение тепла и сокращение его потерь. Исходя из существующих условий требования, предъявляемые 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

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.
Отсутствие окисления из-за наличия в составе таких оксидов, как: оксид кремния, оксид натрия, оксид кальция, оксид магния, оксид алюминия.
Не подвержен эрозии, так как в составе нет веществ, вымываемых водой.
Отсутствие воздействия температурных перепадов. Выдерживает любые изменения температуры в любом климатическом поясе и в любое время дня и ночи.
Не деформируется в результате механического воздействия.
Так как материал не содержит биологических соединений-то он не подвергается воздействию грибка, плесени и микроорганизмов.
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.
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.
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.
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.
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.
Влагостойкость. Стекло не пропускает воду ни в каких направлениях. При отделке стен этот момент является удобным в плане создания дополнительного гидробарьера.
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.
Шумоизоляция. Обладая рядом положительных моментов, пеностекло имеет и хорошую шумоизоляцию.

Недостатки материала

Недостатки пеностекла могут явиться именно тем, что может помешать применить его в каком-то конкретном случае. Выбор материала по его основным параметрам характеризует и отношение к нему.

Особенно это влияет если малейшая характеристика способна оттолкнуть нас от уже выбранного, например, утеплителя. Такими моментами могут быть теплопроводность, влагопроводность, экологические характеристики, санитарная безопасность.

Вот в чём могут быть выражены недостатки пеностекла:

Несмотря на долгий свой век, у материала высокая себестоимость производства. Для производства необходимо современное высокотехнологичное оборудование, что и ведёт к его удорожанию. Другие утеплители хоть в чём-то и уступают ему, но по цене сильно выигрывают.
Материал очень хрупкий и малейшее отклонение от рекомендаций по работе с ним ведёт к растрескиванию.
В отличие от современных материалов, отсутствует паропроводимость. И если сам материал не подвержен воздействию грибка и плесени, то стена может подвергнуться заражению.
Маловероятно попадание на материал плавиковой кислоты или щелочей, но тем не менее это то чего он боится.
Не подверженность растяжению или сжатию может привести к растрескиванию при подвижках других составляющих конструкции (стен, потолка, полов).
Каким бы стекло ни было вспененным, это всё же стекло, а, значит, блоки довольно тяжёлые. Тяжесть блоков сильно влияет на всю конструкцию строительного объекта. Поэтому надо заранее и очень тщательно рассчитывать нагрузки на несущие конструкции.
Материал блоков совсем плохо переносит ударные нагрузки. Если, к примеру, блок был треснутым и потом соединён при установке, при помощи цементного раствора, то это не спасёт его от воздействия влаги. По сути он становится непригодным как утеплитель.
Большая долговечность тоже в данном случае служит плохую службу. Сам материал, может, и будет жить долго, а вот материалы из которых построено здание могут не выдержать. Делая ремонт или демонтаж здания, тяжело будет сохранить блоки этого вида утеплителя в целости. То есть долговечность в данном случае большая и дорогая проблема.

Области применения пеностекла

Как уже говорилось применять этот материал, благодаря его свойствам, можно достаточно широко.

Конечно же, основное его использование для звука и теплоизоляции . Как теплоизолятор его можно применять при строительстве жилых домов в ЖКХ, в сельскохозяйственной отрасли (в коровниках, курятниках), при строительстве индивидуальных проектов. Важную роль при всём этом играет и его экологическая чистота.

Несмотря на большой выбор теплоизоляционных материалов, пеностекольные блоки в некоторых областях гораздо эффективнее:

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 пеностекольных изделий нашёл своё применение именно там, где он необходим.

Блоки используются для утепления стен снаружи зданий, утепления фундамента и труб, как теплозащита печей.

Гранулы применяются также для утепления, но в виде засыпки для чердачных перекрытий, в полости стен, утепления полов. Встречается даже как наполнитель для сыпучих строительных смесей. В некоторых странах, именно благодаря морозоустойчивости , его применяют для утепления дорожного полотна.

Современное развитие технологий позволяет выпускать пеностекло разных расцветок и применять его как облицовочный.

Перспективы применения пеностекла в индивидуальном строительстве

Сравнивая все за и против, напрашивается вывод: у данного материала всё ещё впереди. Материал универсален как по своим характеристикам, так и по областям применения.

Сегодня материал дорог для индивидуального строительства. Если же говорить о перспективе его применения в будущем в этой сфере, то об этом говорят западные разработки и использование пеностекла.

В Германии уже налажено производство сборных домом из монолитных секций. Толщина стен такого дома 30 сантиметров. Такая толщина является достаточной для использования в любом климатическом поясе. Производитель утверждает, что дома легко собираются . Относительная легкость блоков позволит собирать их быстро и не привлекать тяжёлые подъёмные краны. Пригодится такая технология домов в местах катастроф и стихийных бедствий.

И что ещё немаловажно - дома эти не «времянки», а вполне постоянное жильё со всеми удобствами.

Особенности использования пеностекла в утеплении здания

Рассмотрим особенности утепления на некоторых примерах.

Утепление стен . Утеплять таким материалом можно, как снаружи так, и изнутри здания. Ничего сложного в работе с пеностекольными блоками нету. Со стен удаляется старый облицовочный материал, грязь и пыль. После этого на стену наносится слой специального клея или цементного раствора (как при работе с кафельной плиткой). На слой клеящего вещества накладываем блок и прижимаем. Можно, конечно, дополнительно укрепить его дюбелями, но это может повредить материал. Сверху покрывается слоем штукатурки. Не нужно никаких дополнительных пароизоляций и гидроизоляций.
Утепление полов . Для утепления полов используются блоки, крошка или пеностекольные гранулы. Наилучшим вариантом являются блоки. Вначале основа засыпается песком толщиной в пять сантиметров. На песок уже можно укладывать плиты (блоки). Стыки потом можно заделать монтажной пеной. Сверху нашего теплозащитного покрытия надо сделать армированную стяжку. И в завершение делается деревянный пол.
Утепление крыши . Крыша - один из самых подверженных воздействию влаги элементов дома. В этом случае оптимальным является утепление именно пеностеклом. Если чердак не будет жилым, то тогда достаточно утеплить пол чердака по примеру, который описывался выше.
Утепление фундамента . Утепление фундамента - главный пункт в строительстве дома. Большая проблема многих участков, находящихся в болотистой местности или в низине - затопление. В этом случае начинает сыреть фундамент, а от него уже и стены. Всё это начинает гнить, покрывается плесенью и со временем разрушаться. Можно, конечно, делать постоянный ремонт, но это не только невыход из положения, но и всё равно не отменит начавшееся разрушение. Поэтому на этапе возведения фундамента надо облицевать фундамент как со стороны улицы, так и с внутренней стороны подвала. Как облицовывать стену нам уже известно.
Утепление бани . Баня на приусадебном дачном участке неизменный и важный атрибут отдыха. Баня может являться источником разведения агрессивной среды из-за повышенной влажности и перепадов температуры. Идеальными для таких помещений могут быть пеностекольные плиты. Сам же процесс утепления стен таких сооружений, как баня, ничем не отличается от утепления стен в обычных помещениях.

Чтобы действительно понять насколько пеностекло отличается от других утеплителей, нужно просто сравнить их характеристики.

Сравнительные характеристики теплозащитных материалов

Пенополистирол преимущества - низкая цена, низкая теплопроводность. Недостатки - низкая (меньше чем у минеральной ваты) паропроницаемость, повышенная трудоёмкость работы в плане подгонки материала, высокая горючесть. Единственно где можно применить это влажные, даже мокрые места при утеплении фасадов каменных зданий. Для деревянных строений не годится.

Минеральная каменная вата преимущества - выдерживает температуру до 1000 градусов Цельсия, не впитывает влагу, Высокая степень сопротивления механическому воздействию.

Экструдированный пенополистирол преимущества - низкая теплопроводность, высокая механическая прочность, отсутствие капиллярности, никакого водопоглощения, устойчивость к перепадам температуры, долговечность. Недостатки - отсутствие паропроницаемости .

Пенобетон и газобетон преимущества - не боятся сырости, регулировка влажности воздуха в помещении за счёт отдачи и впитывания влаги (создание микроклимата), высокая звукоизоляция, хорошая теплоизоляция (3–3,5 раза выше, чем у кирпича), низкая трудоёмкость при работе с ними, негорючесть материалов, легки в обработке, долговечность.

Стекловолокно (стекловата) преимущества - пожаробезопасность, удобство при работе с ними, низкая теплопроводность, не гниёт, не боится влаги (способность и впитывать и отдавать влагу). Недостатки - необходимость изготовления зазоров при монтаже для вывода влаги, старение и разрушение структуры материала.

Пробковые материалы преимущества - экологическая чистота, возможность использования для декорирования, утеплитель для полов и внутренних стен. Недостатки - высокая стоимость.

Пенофольгированный материал преимущества - маленький вес, низкая теплопроводность, простота в работе с ним. Недостатки - паронепроницаемость и газонепроницаемость (стены «не дышат»).

Предложения пеностекла на рынке стройматериалов

Отечественный рынок этого утеплителя развит довольно плохо. Простой потребитель узнал о таком материале совсем недавно - в XXI веке, когда известен он уже давно. Но если в других странах его применяют в строительстве жилых помещений продолжительное время, то у нас он используется и до сих пор при строительстве дорогостоящих специальных объектов (атомные станции, машиностроение, сельское хозяйство).

Использование пеностекольных блоков зависит не только от цены, но и от качества. Удачную службу человеку материал может сослужить в полярных широтах, в изменчивом дождливом климате. Всё это, возможно, при развитии собственного производства таких строительных материалов.

Со временем можно будет и расширить сферу применения пеностекольного строительного материала, создавая формы и размеры под заказ.

Из всего вышесказанного напрашивается вывод, что таких уж серьёзных недостатков, которые могли бы отвернуть строителей и потребителей от него, по большому счёту и нет. Только пока что этот вид стройматериала применяется в элитном строительстве . Но такая же участь была и у всех материалов, впервые попавших на строительный рынок.

При изучении и сравнении физических характеристик изученного строительного материала, можно сказать, что главные преимущества его не только высокая теплоизоляция, не подверженность временному разрушению, экологическая безопасность, устойчивость к агрессивным средам, влагоустойчивость, высокая адгезия, негорючесть и высокая механическая устойчивость при низкой плотности.

С уверенностью, можно сказать, что за этим материалом будущее.

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).

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/м 3 (относительно легкий теплоизоляционный материал);
материал воздухонепроницаем;
водопоглощение – не более 2,5…5% или поверхностное поглощение – не более 0,5 кг/м 2 ;
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/м 2 ;
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:

плит размером: ширина – 450 мм, длина – 600 мм, толщина – 60, 80, 100, 120 мм;
блоков размером: 125÷450×125÷550 мм, толщиной 20÷120 мм;
крошки (сферические гранулы).

Теплоизоляционные блоки и плиты из пеностекла — область применения

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.

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

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

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

Конев Александр Анатольевич

Пеностекло (вспененное стекло) — это уникальный жесткий теплоизоляционный материал, состоящий из герметичных не сообщающихся между собой пузырьков стекла.

Это прочный, негорючий и экологически чистый материал. Все физические свойства пеностекла остаются неизменными даже в условиях высокой влажности на протяжении более 100 лет вплоть до повторного использования.

Решение купить блочное пеностекло зачастую обосновано тем, что это уникальный теплоизоляционный материал, лишенный всех недостатков, присущих традиционным утеплителям. Причем цена данного утеплителя в Москве приемлемая.

Аналогичного по свойствам материала не существует. Ниже мы рассмотрим свойства строительных блоков из пеностекла: прочность, долговечность, соответствие нормам ЕС и др.

Размеры блочного пеностекла

Стандартные размеры для блочного пеностекла: 600 х 450 мм, толщина от 40 мм до 150 мм шагом 10 мм, те. 30, 40, 50, 60,70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 мм.

В случае необходимости применения блоков толщиной более 150 мм, блоки могут быть склеены по толщине как в заводских условиях, так и прямо на строительной площадке с помощью специальных клеевых составов.

Размеры 600 х 450 мм являются оптимальными для удобства монтажа при теплоизоляции строительных конструкций или промышленного оборудования.

Блоки из пеностекла с покрытием

Блоки из пеностекла поставляются без покрытия или с готовым заводским битумным покрытием для упрощения технологии монтажа и сокращения сроков выполнения работ.

Блоки с покрытием (кашированные) для последующего наплавления рулонной гидроизоляции:

Покрытие состоит из тонкого слоя модифицированного битумно-полимерного герметика толщиной 2-5 мм и наклеенной легкосплавляемой полиэтиленовой пленкой. После приклейки (с обязательной герметизацией швов) блоков из пеностекла с таким покрытием наплавляется рулонная гидроизоляция. Пленка также служит защитой при транспортировке от склеивания блоков между собой.

Такие блоки применяются при устройстве конструкций плоских кровель, полов, цоколей и стен подвалов.

Свойства блочного пеностекла

Негорючесть (НГ, КМ0);
Простота обработки и монтажа;
Долговечность — срок службы более 100 лет;
Неизменность геометрических размеров;
Высокая прочность на сжатие без деформаций;
Химическая стойкость;
Не востребованность грызунами;
Не востребованность микроорганизмами;
С учетом долговечности — низкая стоимость;
Простота и легкость конструкций.

— пеностекло имеет закрытопористую структуру, поэтому полностью водонепроницаемо. В случае повреждения гидроизоляции благодаря клееной конструкции, пеностекло не пропускает воду в несущие конструкции. Вода останется в месте повреждения как в «стаканчике». Протечки не будет. При этом энергоэффективность не изменится. Пеностекло – это единственный утеплитель, который не подвержен воздействию воды. теплопроводность блоков не изменяется даже в условиях 100% влажности.

— пеностекло имеет закрытопористую структуру, поэтому практически паронепроницаемо. Соответственно – пароизоляция и вентилируемый зазор не требуются, что веден к уменьшению толщины конструкции, снижению массы конструкции, упрощению монтажа. Пеностекло в конструкциях сухое как летом, так и зимой. Энергоэффективность остается неизменной в условиях даже 100 % влажности. Точка росы находится в слое утеплителя, но т.к. утеплитель не пропускает пар, конденсата не происходит ни в утеплителе, ни в несущих конструкциях.

Без деформаций — пеностекло самый прочный теплоизоляционный материал. Прочность на сжатие — 60-200 тонн на 1 м2. Пеностекло не сжимается и не дает усадку в процессе эксплуатации под постоянными нагрузками, выдерживает динамические и статические нагрузки. Пеностекло служит основанием для любого покрытия кровли без каркаса и без сквозного крепежа. Пеностекло широко применяется при теплоизоляции вертолетных площадок, в эксплуатируемых кровлях под автомобильные нагрузки, под фундаментыми жилых многоэтажных домов.

— пеностекло абсолютно негорючий теплоизоляционный материал. Группа горючести — НГ (негорючий, класс пожарной опсности — КМ0. При нагревании пеностекло не выделяет газов и паров, едких опасных веществ. Пожары могут возникать в результате поглощения изоляционным материалом горючих жидкостей, например, масла и жидких теплоносителей. Возгорание может произойти вследствие медленного окисления органических жидкостей внутри изоляционного материала с последующим повышением температуры. Пеностекло непроницаемо для любых видов жидкостей и газов. Тлеющие пожары с пеностеклом невозможны.

— пеностекло не дает усадку и не изменяет геометричесике размеры под постоянными или временными динамическими или статическими нагрузками.

Абсолютная химическая стойкость — пеностекло состоит из 100 % стекла, как лабораторная пробирка. Пеностекло стойко к любым химическим элементам и соединениям в виде жидкостей или газов. Пеностекло не впитывает и не разрушается под действием растворителей, масел и иных продуктов нефтехимии.

Невостребованность грызунами, насекомыми, птицами и микроорганизмами — в пеностекле не разводятся насекомые, не способны разрушать грызуны и птицы, устраивая места для постоянного пребывания. Внутри и на пеностекле не развиваются микроорганизмы — грибки, споры грибков, плесень. В процессе эксплуатации пеностекло не пылит, не разлагается. Пеностекло также не является пищей для насекомых, грызунов и микроорганизмов.

— без компромисов самый экологически безопасный утеплитель. Пеностекло абсолютно безопасно для человека и окружающей среды, как в процессе произваодства, монтажа, эксплуатации, так и при утилизации. В Европе пеностекло единственный материал, разрешенный при утеплении помещений изнутри. При сертификации в «зеленом» строительстве в системах LEED и BREEAM применение пеностекла позволяет получить самое большое колличество баллов по сравнениею с другими утеплителями.

Видео: прочность пеностекла

Долговечность пеностекла

Административное здание (Питтсбург, Пенсильвания, США)

1952 г. — теплопроводность блочного пеностекла λ = 0,058 Вт/мּ С;
1990 г. — теплопроводность пеностекла λ = 0,058 Вт/мּ С;
63 года кровля без капитального ремонта.