Нюансы применения гранулированного пеностекла

Использование пеностекла при строительстве дома

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.

Гранулированное пеностекло. Технология производства

Страницы работы

Содержание работы

6. Гранулированное пеностекло

В последние годы возник интерес к засыпочным изоляционным материалам, производство которых может быть в большей степени механизировано, а себестоимость значительно снижена. Представителями таких материалов являются вспученный перлитовый гравий, гранулированная пемза и др. Общим недостатком всех их являются сравнительно большая объемная масса, отсутствие упорядоченной ячеистой структуры внутри гранул, высокое водопоглощение.

Вспененные на основе обычных стекол гранулы лишены этих недостатков. Они отличаются упорядоченной структурой, низким водопоглощением и малым значением объемной массы при относительно высокой прочности. Коэффициент теплопроводности более легких засыпок из гранулированного пеностекла близок к коэффициенту теплопроводности воздуха. Гранулы из пеностекла могут быть легко соединены между собой с помощью доступных связующих материалов и образовать массивное сооружение или отдельные его элементы любой формы. Известны также способы получения блоков пеностекла увеличенных размеров методом подпрессовки пиропластических гранул в формах или на конвейерах непрерывного действия.

Гранулированное пеностекло может сочетаться с многими видами связующих, включая асфальт, гипс, цемент, полимеры в смеси со вспученным перлитовым песком и др. С цементом можно получить эффективное сочетание, если шарики покрыть вначале латексом. Можно также использовать сами гранулы в форме легких заполнителей или засыпки, и они особенно эффективны для высокотемпературной изоляции, если вначале покрыты таким отражающим материалом, как алюминий. Слой гранул можно покрыть водонепроницаемым материалом, а на него залить бетон, чтобы получить пол или перекрытие в холодильных камерах. При устройстве утепленных чердачных перекрытий на слой гранулированного пеностекла можно непосредственно укладывать асфальт. Вот далеко неполный перечень возможностей использования гранулированного» пеностекла в народном хозяйстве.

Составы стекол для производства гранулированного пеностекла. Сущность получения гранулированного пеностекла состоит в предварительной грануляции пенообразующей смеси и последующем вспенивании шариков в короткой вращающейся печи в присутствии порошкообразных материалов, препятствующих слипанию вспененных гранул между собой. В связи с этим значительно снижаются требования к стеклу, являющемуся основным составляющим компонентом пенообразующей смеси. При сохранении требований по вязкости, однородности, химической устойчивости и кристаллизационной способности стекла (на уровне, как и для блочного пеностекла, температура начала размягчения может не регламентироваться. Важно лишь, чтобы градиент изменения вязкости стекла в области температур структурообразования пеностекла был минимальным.

Поскольку вспенивание в данном случае происходит не в металлических формах, а в объеме вращающейся печи, футерованной огнеупором, то смещение температур вспенивания в сторону ее повышения в технологическом отношении имеет небольшое значение. Поэтому при выборе состава стекла следует больше обращать внимание на экономическую сторону вопроса, определяемую .стоимостью исходного сырья, возможностью его получения и свойствами готовой продукции.

Исследования условий формирования и развития структуры пеностекла и его свойств в зависимости от состава стекла позволяют рекомендовать три серии стекол, пригодных для производства гранулированного пеностекла (таблица 6.1).

Таблица 6.1. — Составы стекол, рекомендуемых для производства гранулированного пеностекла

Пеностекло: плюсы, минусы, сфера применения

Пеностекло нельзя назвать новым материалом. Его изобрели ещё в 30-е годы минувшего века, но сначала использовали только в Канаде. В России этот материал пока не приобрёл широкое распространение. Сайт RMNT выяснил, где можно применять пеностекло, какими плюсами и минусами оно обладает.

О том, как использовать блоки из пеностекла при строительстве частного дома, портал Rmnt.ru уже писал. Рассказывали мы и о технических характеристиках этого материала, его показателях и параметрах.

Теперь подробней остановимся на сфере применения пеностекла:

• Строительство бассейнов и спортивных площадок;
• Строительство частных домов;
• Утепление фасадов и стен внутри дома, утепление крыши, пола, инженерных коммуникаций;
• Строительство садовых дорожек, теплиц, парников;
• Обустройство дренажной системы;
• Строительство курятников, сараев и других хозпостроек.

Напомним, что пеностекло производится в виде блоков, формированных изделий и гранулированной засыпки, которая внешне похожа на привычный керамзит. Понятно, что у блоков и гранулированного пеностекла различная сфера применения. А цилиндры из пеностекла идеально подходят для утепления дымоходов и труб. Но в любом случае данный материал считается идеальным, долговечным утеплителем. Засыпку используют внутри стен, на полу и чердаке. А блоки — для утепления фасадов и строительства различных объектов.

Благодаря техническим характеристикам и особенностям производства пеностекло обладает многочисленными преимуществами:

• Не боится ржавчины и микроорганизмов, в нём не живут вредители, не образуются грибок и плесень;
• Обладает химической инертностью;
• Высокие показатели звукопоглощения — 45–56 дБ, что сравнимо с минеральной ватой;
• Не впитывает влагу. В этом важное преимущество пеностекла перед газобетоном, который не стоит оставлять на открытом воздухе, его нужно защищать штукатуркой и другими покрытиями от влаги;
• Экологически чистый материал;
• Не горит, не поддерживает горение, относится к классу А1;
• Материл лёгок в использовании, работать с пеностеклом могут непрофессионалы;
• Блоки отличаются постоянством размеров и идеальной формой. Такие стены не дадут усадку, сохранят свои габариты в любых условиях;
• Материал паронепроницаемый — 0,005 мг/ (м. ч. Па). Идеальный пароизолятор;
• Срок службы, как уверяют производители, составляет 100 лет;
• Способен выдерживать давление до 100 тонн на 1 квадратный метр;
• Не разрушается из-за осадков и перепадов температур, не образует мостики холода.

Минусов у вспененного стекла немного. Во-первых, материал неэластичный, поэтому боится механических повреждений. Впрочем, утеплители редко подвергаются ударам. Во-вторых, блоки из пеностекла нужно надёжно фиксировать и строго соблюдать технологию укладки, чтобы в стенах не появились трещины.

В-третьих, и это главный минус — стоит вспененное стекло дороже остальных утеплителей и блоков.

Среди зарубежных производителей пеностекла в нашей стране известны Pittsburgh Corning, китайский «Нео Тим» и белорусский «Гомельстекло». Отечественные производители — «Пеноситал», «Термоизол», «Неопром», «Саитакс» и ряд других, но их мощности сравнительно невелики. Кубический метр гранулированного пеностекла может стоить более 9 тысяч рублей, а упаковка из четырёх блоков размером 600х600х50 миллиметров — от 1,2 тысячи рублей.

Видео по теме:

Свойства и характеристики пеностекла: недостатки и достоинства данного материала

Пеностекло (оно же вспененное или ячеистое стекло) – прочный материал с хорошими теплоизоляционными характеристиками.

Произвести его можно из продуктов вторичной переработки, что удешевляет стоимость.

Пеностекло используют в качестве утеплителя в строительстве, коммуникациях и разных отраслях промышленности.

Технология производства из жидкого стекла

Пеностекло создали в предвоенные тридцатые в СССР.

Его творцом был академик И. Китайгородский.

Этот ученый придумал интересное ноу-хау – соединить противоположности – твердое тонкоизмельчённое силикатное стекло и рыхлую легкую пену.

Китайгородский знал, что силикатные стекла неплохо размягчаются. Именно этими их свойствами ученый и воспользовался, чтобы создать новый, более совершенный материал.

Он предложил добавить газообразователь (углерод или карбонат) в обычное битое стекло, измельченное до порошкообразного состояния, а затем получившуюся смесь разогреть до сверхвысокой температуры в 800-900 градусов.

При такой температуре стекломасса становится вязко-жидкой, а газообразователь начинает окисляться, в результате чего формируются пузырьки газа. Именно они и делают стекломассу вспененной.

Когда вспененное стекло охлаждается, пузырьки с газом намертво застывают в расплаве силиката. Охлаждают его медленно – благодаря этому материал не трескается и равномерно распределяется в формовочной емкости.

Технические характеристики, основные свойства и состав

Химический состав пористого стекла не совсем идентичен химсоставу классического. Кроме кварцевого песка, в него также входят оксиды высшей группы (натрия, алюминия, кальция и др.) и соединения углерода.

Вспененное стекло не только хороший тепло- и шумоизолятор. Оно также отличается:

1. Прочностью и удароустойчивостью. Ячеистое стекло способно выдержать давление в 80 тонн/1 м 2.
2. Низкой теплопроводностью, которая составляет 0,04-0,08 Вт/(м·К).
3. Материал не пропускает пар, внутри него не конденсируется влага.
4. Пеностекло не впитывает воду. Именно благодаря этому свойству оно хорошо подходит в качестве гидроизолятора для цокольных частей строений и подвалов. Этот материал «не по зубам» грызунам и насекомым, не разрушается грибками и другими микроорганизмами. А потому прекрасно подходит для складов и овощебаз.
5. У него очень большой срок службы.
6. Вспененное стекло не воспламеняется, устойчиво перед высокими температурами до +500-600 градусов, а также сверхсильным «космическим» холодом до -200 градусов. По своей термопрочности ячеистое стекло почти не уступает кирпичу и бетону. Благодаря этому у материала низкая токсичность, он безвреден для окружающей среды.
7. Экологичности вспененного стекла не в последнюю очередь способствует и то, что в нем нет даже одного процента органики.
8. У материала высокая сопротивляемость агрессивным химическим веществам – кислотам, щелочам и нефтепродуктам.
9. У пеностекла небольшой вес и низкая плотность (100-200 кг/м 3 ). Это в три раза ниже, чем плотность сухой древесины.
10. Материал хорошо поддается механической обработке, легко соединяется с помощью любого клея, битума и строительных смесей. К нему отлично «прилипает» штукатурка, шпатлевка и прочие отделочные материалы.
11. Хотя пеностекло и очень прочное, его легко просверлить или отрезать. Трещины при этом не появляются.

Варианты исполнения

Пеностекло можнт быть представленно в нескольких вариантах исполнения, основные из которых:

Блоки (плиты)

Блочное пеностекло – материал очень надежный. У них много общего с пенополистирольными и минераловатными плитами. Блоки бывают очень разными по форме и размерам.

Их параметры задаются еще во время создания пеностекла – сразу после вспенивания ему придается заданная форма.

Стандартные размеры пеностекольных блоков – 600х450 мм. Их обычная толщина равна 3-8 см. Главное предназначение блоков – утеплять.

Их используют в:

• наружных периметрах и цоколях зданий;
• полах из различного материала;
• крышах из дерева, потолках и кровлях из бетона;
• внутренних стенах различных помещений.

Средняя цена плит из пеностекла ведущих производителей составляет:

• материал компании Изостек 18 000 руб. за м 3
• блоки компании Неопорм 29 000 руб. за м 3

Гранулированное (крошка)

Гранулы – это мельчайшие частицы вспененного стекла, которые остаются в виде отходов (крошки) после производства пеностекольных плит и щебня. Также этот материал получают из обычного битого стекла, которое не годится для вторичной переработки.

Производится крошка в нескольких фракциях: наиболее мелкая равна 0,15 мм, а самая крупная достигает 5-10 мм.

Материал используют:

• в качестве теплоизоляционной засыпки в строительстве;
• в роли утепляющей присадки в различных смесях; крошку добавляют в кладочные растворы, смеси для стяжек и тампонажа, штукатурные и плиточные клеевые составы;
• крошка нередко служит в качестве отделочного материала для домов различного типа; чтобы получить неплохой теплонаполнитель, ее просто смешивают с клеем.

Цена гранулированного материала зависит от размера частиц. Чем он меньше, тем стоимость выше:

Щебень

Щебень из вспененного стекла – это специально измельченные элементы из этого материала без определенной формы.

Главное достоинство пеностекольного щебня в том, что он не деформируется при достаточно сильном сжатии (0,95 – 5,0 МПа).

То есть, по нему может спокойно проехаться дорожный каток или грузовик и не нанести никакого вреда.

Щебень из вспененного стекла применяют в:

• сельском хозяйстве и садоводстве – в дренажной системе для защиты от грунтовых вод;
• промышленном оборудовании;
• трубопроводах и теплотрассах, а также заглубленных резервуарах в качестве утеплителя и звукоизолятора;
• в дорожном строительстве;
• создании и дизайне интерьера; его используют в кровлях, чердачных и балконных перекрытиях, полах и фундаментах различных помещений и не очень высоких зданий.

Средняя цена щебня за м 3 колеблется в пределах 3500 — 4500 руб.

Достоинства

К достоинствам пеностекла стоит отнести:

1. Неэрозийность. Во вспененном стекле нет растворимых элементов. В нем ничто не может быть размыто водой.
2. Неподверженность температурным колебаниям. Вспененная пена без проблем «приживается» в климатической зоне с самыми экстремальными температурами. По своей стойкости к различным температурам утеплитель из вспененного стекла можно сравнить с традиционными материалами, из которых изготовляются несущие конструкции (сталь, бетон, силикатный и керамический кирпич). Это гарантия того, что при монтаже на такую конструкцию с пеностеклом все будет в порядке.
3. Отсутствие провисаний и усадок благодаря хорошей прочности.
4. Использовать пеностекло можно почти вечно. Недавние исследования показали, что вспененное стекло, которым в далеком 1952 году было утеплено муниципальное здание в американском Питсбурге, спустя 65 лет полностью пригодно к эксплуатации!
5. Просачивание воды сквозь вспененное стекло абсолютно исключено, так как оно состоит из замкнутых ячеек. Даже замерзшая вода (способная повреждать гранит с базальтом) не причиняет пеностеклу никакого вреда.
6. Материал не окисляется, так как в его состав входят только высшие оксиды.
7. Легко монтируется. Вспененное стекло может обойтись без сложных креплений, которые нередко пропускают холод или сильно нагреваются и деформируются.
8. Пеностекло можно применять повторно после демонтажа.
9. Высокая экологичность дает возможность использовать пеностекло в пищевой промышленности, в банях, бассейнах и кафе.

Недостатки

Высокая цена, бесспорно, — главный минус материала. Стоимость высока из-за сложной дорогостоящей технологии отжига.

Среди недостатков можно отметить и большой вес пеностекольных блоков. Это дополнительные траты, так как придется использовать тяжелые несущие конструкции и очень точно рассчитывать нагрузки.

Хорошая устойчивость к сжатию-растяжению также имеет свою обратную сторону: если другие части потолков или стен расширятся или сожмутся из-за изменений температуры или удара, то «негибкое» пеностекло может потрескаться.

Можно ли произвести материал в домашних условиях?

Производство качественного пеностекла в домашних, не цеховых, условиях – задача практически неосуществимая.

Процесс этот затратный и трудоемкий. Он требует наличия высокотемпературной печи для обжига, специального недешевого оборудования для смешивания стекломассы с газообразователем и другого дорогостоящего оснащения.

Видео по теме

Смотрите видео об основных свойствах пеностекла, его преимуществах перед другими материалами и способах применения:

Вывод

Пеностекло – надежный долговечный утеплитель с целым рядом преимуществ перед конкурентами. Да, стоит оно недешево, однако это тот случай, когда траты выглядят оправданными.