Изучаем пеностекло. все достоинства и недостатки стеклянного утеплителя

Производство пеностекла

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.

Как утепляют пеностеклом

Технология утепления пеностеклом похожа на любой плитный монтаж. Для крепления плит или блоков для внутреннего или наружного крепления устраивают связующую связь и подбирают клей. Это монтаж анкерных или специальных металлических Г-образных скоб. Как следует собственноручно производить монтаж пеностекла?

Плиты и панели из вспененного стекла обладают хорошими монтажными качествами. Пеностекло поддается обработке простыми режущими инструментами, его легко сверлить и прибивать гвоздями или приклеивать. Благодаря пористой структуре наружной поверхности пеностекло легко приклеить специальной мастикой и произвести наружное оштукатуривание, сочетающееся с вяжущими алюмосиликатами.

грунтовка и клеящая смесь для проведения работ

Грунтовка для последующего монтажа утеплителя представляет собой смесь смолы с основанием, устойчивым к омылению. Грунтовочный слой блокирует появление на рабочей поверхности маслянистых разводов, входящих в состав штукатурки.

Нанесение грунтовки на поверхность производят традиционным способом с использованием валика.

Клей FOAMGLAS  представляет собой готовый раствор холодного двухкомпонентного состава (компонент А- модифицированный битум и компонент В – порошок для приготовления клеевого раствора). Клей наносят на плиты или блоки зубчатым шпателем по всей поверхности и с боков. Расход клея при точечном приклеивании составляет 2,5 кг/кв.м; при сплошном — до 4,5 кг/кв.м. Затем блоки или плиты устанавливают по месте монтажа и механически фиксируют.

утепление пола

Применение блоков для утепления пола возможно для цоколей, расположенных выше отметки 0.00 и непосредственно в грунте.

При укладке нижнюю поверхность блоков защищают гидроизоляционной штукатуркой, а нижние углы слоя пеностекла защищают уголком. Опорную часть выполняют по выравнивающей стяжке. Использование плит для пола исключает просадку и деформацию основания.

применение гранулированного пеностекла в межэтажных перекрытиях

Для утепления и шумоизоляции в межэтажных перекрытиях и кровле для фиксации материала используют георешетки, в ячейки которых засыпают гранулы, а затем всю конструкцию заполняют бетонным молочком.

утепление стен

Утеплитель наружных и внутренних стен пеностекло укладывают непосредственно на поверхность с использованием клеевого раствора и механически фиксируют.

После приклеивания все панелей выступивший клей удаляют и поверхность затирают.

фиксирующие зубчатые пластины и анкеры

При утеплении стен пеностеклом для его крепления к несущей части используют зубчатые фиксирующие пластины.

Стальные зубчатые пластины толщиной 1,5 мм устанавливают по размеченному полю стены через слой утеплителя.

Высота зубцов достигает 30 мм и имеет пилообразную конфигурацию. В центре пластины имеется посадочное отверстие стандартного диаметра (10, 12,14 мм) для крепления дюбель гвоздем.

анкеры

Анкеры предназначены для скрытого типа крепления пеностекла к стеновой поверхности и перекрытиям. Для стен различной толщины используют типовые размеры анкера. Крепление стального анкера стандартное.

утепление кровли

При укладке пеностекла на кровлю подготовленный клеевой раствор размазывают по поверхности с использованием зубчатой швабры. Толщина слоя раствора должна составлять 5 см.

Затем на боковые стороны телоизоляционных блоков наносят клей и укладывают на подготовленную поверхность, плотно прижимая к ранее уложенным блокам.  После укладки пеностекла производят укладку кровельного покрытия методом наплавления.

Таким образом, строительство приобрело универсальный утеплитель, обладающий отличными эксплуатационными характеристиками и не менее привлекательным простым способом монтажа.

Технические характеристики пеностекла

1. Теплопроводность пеностекла. Этот показатель у материла составляет 0,04 Вт/м*с. Если сравнивать пеностекло с древесиной, то последняя в два раза хуже защищает от холода. А минеральная вата проигрывает в этом отношении на 20-30%. Такой уровень теплопроводности объясняется тем, что структура утеплителя представляет собой огромное количество замкнутых ячеек, которые разделены тоненькими перегородками.
2. Прочность пеностекла. Один метр квадратный пеностекла выдерживает давление в 40-100 тонн. Иными словами, этот показатель составляет 0,5-1,2 МПа. Это очень прочный материал на сжатие, причем, это качество не ухудшается со временем и в процессе эксплуатации. Что касается прочности ударной, то этот показатель у пеностекла намного ниже. Его можно разбить, применив сильное механическое воздействие, что накладывает определенные ограничения в его использовании.
3. Устойчивость перед низкими и высокими температурами. Стандартный блок утеплителя способен выдерживать +300 градусов по Цельсию, не разрушаясь и не оплавляясь. Если в материал в процессе производства добавлялись специальные добавки, то термостойкость возрастает до 1000 градусов выше нуля. Также не страшны пеностеклу экстремально низкие температуры. Контакт с жидким азотом до -200 градусов не вредит теплоизолятору.
4. Звукоизоляция. Пеностекло способно гасить звуковые волны не хуже минеральной ваты. В цифрах этот показатель составляет 45-56 децибел.
5. Плотность пеностекла. Изначально этот материал пытались использовать в качестве плавающего вещества. Это объясняется его низкой плотностью — всего 100-250 килограммов на кубометр. Если сравнить с плотностью сухого дерева, то у последнего данный показатель равен 550-750 кг/м3.
6. Влагостойкость. Пеностеклянные блоки поглощают до двух процентов воды от собственного объема. Это значит, что они почти не впитывают влагу. Вещество не вступает в контакт с водой и никак не изменяет своих свойств под ее воздействием.
7. Паропроницаемость. Этот жесткий теплоизолятор может вполне выступать и в роли пароизолятора, поскольку паропроницаемость пеностекла близка к нулевой. Всего 0,005 мг/(м*ч*Па).
8. Устойчивость к химическому воздействию. Пеностекло — это практически химически инертный материал. Щелочь, кислота, агрессивный газ, нефтепродукты по отдельности или в сочетании не способны нанести вред этому утеплителю. Также не вступает данный теплоизолятор в реакцию с большинством строительных смесей. Единственной угрозой для пеностекла является плавиковая кислота.
9. Биологическая устойчивость. У пеностекла несравнимо лучшая стойкость перед микроорганизмами, грызунами и насекомыми, чем у большинства органических теплоизоляторов. Поскольку утеплитель не впитывает воду, в нем не смогут завестись грибки и плесень. А грызунам этот материал просто не по зубам из-за своей твердости и прочности.
10. Экологичность. Пеностекло химически инертно, что гарантирует его высокий уровень экологичной чистоты. В отличие от полимерных составов, этот утеплитель не горит, не выделяет токсических газов и соединений, отравляющих окружающую среду. Со временем пеностекло не разрушается, а значит, так же не продуцирует продуктов распада.

Цена

Цена на пеностекло зависит от многих факторов, но в первую очередь от доступности и дешевизны материала для его производства, то есть чем большее количество людей проявляет сознательность и сортирует свой бытовой мусор, тем дешевле становится этот вид утеплителя.

Что же касается производителей, то их достаточно много, но самыми известными являются такие марки:
 

• пеностекло Foamglas от американского производителя Pittsburgh Corning со стоимостью от 1300 рублей за штуку при размерах блока 600Х450 мм и весе в 1950-2000 грамм;

стоимость стекла от российского производителя SAITAX усредненно составляет 4500-4700 рублей за кубический метр, основными плюсами покупки материала на данном подмосковном заводе является возможность как самовывоза, так и доставки по всей России;

стоимость белорусского вспененного стекла от производителя ТД «Гомельстекло-Витебск» несколько дешевле, но завод реализует свою продукцию только оптом, в среднем, стоимость упаковки варьируется от 2 807 500 до 3 649 749 рублей, а стоимость «стеклянной крошки», производство которой для предприятия более приоритетно, начинается от 351 238 рублей за 65 кубических метров, упакованных в варианте «биг-бега» (около 40 биг-бегов в одной минимальной партии, доступной для покупки);

стоимость вспененного стекла, произведенного на украинском заводе строительных теплоизоляционных материалов в среднем, составляет от 2450 рублей за блок, украинское стекло, как и американское и подмосковное есть в наличии практически в каждом гипермаркете строительной тематики, со стороны технических характеристик и практического применения. Украинские плиты и крошка ничем не уступают американским.

Кроме вышеперечисленных, известных и весьма крупных производителей данного материала есть и большое количество областных небольших производств. Присутствуют они почти везде, где есть мусороперерабатывающие предприятия.

Поэтому, прежде, чем оформлять заказ на доставку оптовой партии или же идти за штучным товаром в строймаркет, есть смысл узнать о наличии поблизости производства.

Как правило, небольшие предприятия не представлены в крупных поисковых системах товаров, например, в Яндекс-маркете, торгуют они штучно и мелким оптом прямо с собственной территории, а вот стоимость материалов у таких производителей всегда значительно ниже, чем у их крупных и именитых «коллег».

Так же при приобретении вспененного стекла нужно проявить большое внимание и не перепутать этот материал с вспененным растворимым стеклом. Это совершенно разные продукты с кардинально отличающимися характеристиками и свойствами

Вспененное жидкое стекло готовится по другой технологии, процесс разрушения молекул в нем происходит при 180-200 градусах, а со стороны практического применения данный продукт совершенно неустойчив даже к действию струи воды, льющейся под сильным напором, не говоря уже обо всех остальных качествах.

Стоимость данного продукта намного ниже, а название весьма схоже с оригинальным вспененным стеклянным утеплителем, именно поэтому следует проявлять предельное внимание, особенно при дистанционном заказе. https://www.youtube.com/embed/Qe2WpJ1gMoo

Требования к клеевым составам

• Набор прочности и твердение без доступа воздуха (например, двухкомпонентные составы, вступающие в химическую реакцию);
• Близкая к нулю паропроницаемость;
• Эластичность после набора прочности;
• Отсутствие цементо-содержащих компонентов;
• Отсутствие усадки и напряжений после отвердевания и набора прочности;
• Высокая адгезия к стеклу (невпитывающее основание) и высокая адгезия к основанию конструкции.

Набор прочности без доступа воздуха

Не рекомендуется применять клеевые составы и мастики, для высыхания которых предполагается испарение некоторых компонентов (например, воды, растворителей) или необходимо достаточное количество воздуха. Пеностекло обладает нулевой паро и газопроницаемостью. Для составов на водной основе или растворителей предусматривается твердение и набор прочности в процессе испарения водной основы или растворителей. Пеностекло полностью останавливает возможность испарения избыточной воды в нанесенных составах. Таким образом, избыточная вода может испаряться только в сторону конструкции к которой приклеено пеностекло. Набор прочности и твердение нанесенных составов не возможен или значительно растянется во времени.

Усадка после набора прочности

«Высыхание» цементо-содержащих клеевых, штукатурных и иных составов происходит с образованием определенной «усадки» и созданием внутренних напряжений в этих материалах. Находясь внутри открытых ячеек при наборе прочности такие материалы при «усадке» начинают разрушать тонкие ячейки пеностекла. В результате происходит разрушение верхнего слоя пеностекла и отслоение нанесенных цементо-содержащих составов.

Эластичность

Учитывая различные коэффициенты температурных расширений применяемых материалов, клеевой состав для блоков из пеностекла (приклейки и герметизации швов)  должен обладать после набора прочности определенной эластичностью.

Возможность щелочной коррозии (ASR): цемент-стекло

На границе контакта стекла и цемента возможно развитие процессов щелочной коррозии – взаимодействия аморфного диоксида кремния пеностекла и щелочей цемента с образованием на поверхности пеностекла оболочки силикатного геля, вызывающего при определенных условиях, разрушение структуры бетона (реакционная способность ASR). Скорость процессов щелочной коррозии зависит от многих факторов: количества щелочей в жидкой фазе наносимых составов, влажности составов, условий эксплуатации. В сухих условиях эксплуатации процессы щелочной коррозии не развиваются.

Для нейтрализации данной реакции необходимо добавлять специальные реагенты.

Усадка после набора прочности

«Высыхание» цементо-содержащих клеевых, штукатурных и иных составов происходит с образованием определенной «усадки» и созданием внутренних напряжений в этих материалах. Находясь внутри открытых ячеек при наборе прочности такие материалы при «усадке» начинают разрушать тонкие ячейки пеностекла. В результате происходит разрушение верхнего слоя пеностекла и отслоение нанесенных цементо-содержащих составов.

Где может быть использован материал

В современном мире большое значение имеет энергосбережение. Оно связано с ростом цен на энергоносители, именно поэтому сокращение теплопотерь стало решающим фактором при выборе строительных материалов.

Современные требования к теплоизоляционным материалам многообразны, но среди самых важных можно выделить следующие:

1. Плиты из пеностекла безопасны для человека и окружающей среды.
2. Быстрое восстановление формы после завершения монтажных работ.
3. Прочность при нагрузке. Стойкость к ударам.
4. Отсутствие больших затрат труда при выполнении укладки материала.
5. Низкий коэффициент теплопроводности. Материал должен хорошо удерживать тепло.
6. Долговечность.
7. Устойчивость к высоким температурам. Пожаробезопасность.

Пеностекло удовлетворяет многим требованиям, но по ряду других характеристик материал можно заменить другим утеплителем. Говоря о недостатках газостекла, стоит упомянуть и о его достоинствах.

Блоки выдерживают значительные перепады температур, поэтому их можно использовать в суровом климате. Поскольку в составе материала нет веществ, которые бы могли вымыться вместе с водой, плиты не подвержены эрозии. Они не окисляются, ведь в составе продукции нет оксидов.

Пеностекло не меняет размеров, по этому показателю оно схоже с кирпичом и бетоном. Плиты и блоки могут быть использованы для внутренней отделки овощехранилищ и зернохранилищ.

Материал экологичен и совершенно безопасен для человека. При пожаре, когда температура превышает 1000º, пеностекло плавится, но вредных веществ оно не выделяет.

Пеностекло имеет практически нулевую паропроницаемость. В ряде случаев это достоинство становится существенным недостатком. Если под утеплителем будет находиться влажная поверхность, то на ней может появиться грибок.

Материал устойчив к высоким температурам, поэтому его используют в атомной промышленности. В других сферах пеностекло применяют реже из-за его высокой стоимости. В частом строительстве блоками обкладывают печи и фундамент, ими защищают трубы, утепляют стены снаружи здания. Многие потребители решают купить для утепления дома пеностекло, фото поможет сделать выбор.

Гранулированное пеностекло подходит для утепления потолков. Кроме того, им засыпают перекрытия на чердаках, полости в стенах. В строительных магазинах можно приобрести наполнитель, который можно добавлять в сыпучие смеси, применяемые в строительстве. Например, в северных странах его применяют для того, чтобы утеплить дорожное полотно.

Пеностекло – универсальный материал, который можно использовать при возведении сборных домов. Толщина секций составляет 30 см, этого достаточно для возведения постройки в суровом климате. Для поднятия блоков не нужны подъемные краны, поэтому можно сэкономить на спецтехнике.

Решив приобрести газостекло, нужно обратить внимание на качество утеплителя. Необходимо отличать пеностекло от продуктов, которые были произведены путем вспенивания растворимого стекла

Продукт, который называют жидким стеклом, вспенивается при 200º С путем удаления воды из массы. Из-за этого масса становится вязкой. В результате образуется пеностекло, характеристика его известна строителям. Такой материал боится даже обычной воды. А вот пеностекло производят по совсем другой технологии. Оно обладает химической стойкостью и способностью сохранять тепло.

Пеностекло утеплитель легко обработать, его можно сверлить и резать

Но в процессе важно не повредить мельчайшие ячейки с газом, из которых состоит блок

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.

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.