Пеностекло: характеристики, применение, достоинства и недостатки утеплителя

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

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

Что такое пеностекло?

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

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

В итоге материал получает уникальные свойства:

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

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

Технические характеристики

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Применение

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

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

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

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

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

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

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

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

Внимание! Низкокачественные «аналоги» пеностекла

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

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

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

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

Ориентировочные цены

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

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

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

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

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

Пеностекло: преимущества, недостатки, технология утепления материалом

Пеностекло относится к долговечным, прочным и популярным материалам для утепления. Оно отличается простотой монтажа и высокой эффективностью. Технология была изобретена почти век назад в СССР, а практическое применение придумали позже в Канаде. Массово на рынке строительных материалов пеностекло появилось недавно, когда технология его производства позволила сделать его доступным и качественным. Перед использованием стоит рассмотреть, что такое гранулы или плиты из пеностекла, их основные преимущества и недостатки, а также методы использования для утепления.

Описание и виды пеностекла

Пеностекло сочетает в себе преимущества сразу двух материалом. Оно сочетает в себе силикатное стекло, которое отличается прочностью и хрупкостью, а также пены – невероятно легкого материала. Производство пеностекла заключается в нагревании силикатной массы с добавлением вещества, которое образует газ. Высокая температура приводит к плавлению вещества, а также образованию мелких пузырьков. Данная технология позволяет получить легкий и прочный материал, который обладает высоким показателем теплостойкости.

В сфере теплоизоляции применяется два основных вида:

1. Плитное пеностекло. Утеплитель имеет формы плиты, которая имеет структуру с замкнутыми ячейками. Оптимально подходит для утепления цоколя, фасада, потолка, перекрытий и фундамента. Толщина составляет 6-12 см, а размер плиты составляет 45*60 см. Они выдерживают даже значительные эксплуатационные нагрузки, не дают усадки и устойчив к деформации при механическом воздействии.

1. Гранулированный материал. Представляет собой микропористые гранулы сферической формы. Выполняется в гранулах различных размеров от 1-5 мм до 7-20 мм. Может использоваться в качестве утеплителя для внутренних стен, перекрытий и полов.

Технические характеристики двух видов материала схожи, поэтому при его выборе следует основываться только на удобстве и целесообразности использовать утеплитель той или иной формы.

Основные характеристики

По статистики, чем выше показатель твердости материала, тем ниже его теплоизоляционные свойства. Пеностекло относится к утеплителям, которые не только выдерживают серьезные нагрузки, но и обладают низким показателем теплопроводности.

К другим характеристикам материала относится:

1. Теплопроводность. Пеностекло имеет показатель теплопроводности 0,04 Вт/м*с. Если сравнивать его с деревом, то у данного материала данный показатель в два раза ниже, а у минимальной ваты выше в среднем на 25%. Поэтому пеностекло отлично защищает от теплопотерь лучше дерева, минваты и многих других утеплителей. Высокие теплоизоляционные свойства объясняются наличием в структуру маленьких замкнутых ячеек с тонкими перегородками.
2. Прочность. Квадратный метр утеплителя способен выдержать давление в 40-100 тонн, а показатель прочности составляет 0,5-1,2 Мпа. Данный показатель не ухудшается со временем. Однако ударная прочность у материала невысока. Пеностекло можно разбить при сильном механическом воздействии.
3. Звукоизоляция. Пеностекло эффективно использовать не только для защиты от теплопотерь, но и от постороннего шума. Материал способен гасить звуковые волны силой в 45-56 децибел.
4. Устойчивость к температурам. Утеплитель способен выдерживать температуру от -200 до +300 градусов, что позволяет использовать его даже при экстремальных температурах.
5. Плотность. Это показатель у материала очень низкий и равен 100-250 кг на кубометр. А этот показатель ниже плотности дерева минимум в три раза.
6. Паропроницаемость. Пеностекло может использоваться и в качестве пароизолятора. Показатель паропроницаемости составляет всего 0,005 мг/(м*ч*Па).
7. Влагостойкость. Плиты и гранулы пеностекла способны поглотить не более 2% воды от собственного объема. Материал не только не впитывает влагу, но и не изменяет своих свойств при взаимодействии с ней.

1. Биологическая устойчивость. Пеностекло обладает высоким показателем стойкости перед насекомыми, грызунами и микроорганизмами. Утеплитель не впитывает воду, поэтому в нем не образуется плесень и грибки. А высокая твердость материала защищает его от насекомых и грызунов.
2. Химическая устойчивость. Пеностекло является химически инертным материалом. Поэтому при контакте с кислотами, щелочами, газами и нефтепродуктами пеностекло не взаимодействует. Единственным веществом, с которым взаимодействует пеностекло, является плавиковая кислота.
3. Экологическая чистота. Пеностекло не горит, не выделяет токсических газов и не продуцирует продуктов распада. Это делает материал безопасным для утепления жилых помещений.

Уникальные характеристики материала объясняется сочетанием свойств силикатного стекла и газовых микрокапсул.

Основные преимущества

1. Отличные теплоизоляционные характеристики. Они объясняются особенностью структуры материала – маленькие замкнутые ячейки с тонкими перегородками.
2. Универсальность. Материал является универсальным, поэтому может использоваться для утепления фасадов, кровли, фундамента, коммуникаций, стен и пола. Он может использоваться даже для объектов с высоким показателем пожароопасности.
3. Длительный срок службы. Материал способен прослужить более 100 лет без потери эксплуатационных качеств. При этом он хорошо переносит высокие и низкие температуры, а также их резкие перепады.
4. Хорошие звукоизоляционные свойства. Слой утеплителя в 10 см способен заглушить даже звуки работающего мотора трактора за стенкой. Поэтому материал эффективно использовать не только для защиты от теплопотерь, но и от постороннего шума.
5. Простота монтажа. Для нарезки плит может использовать обычная ножовка, гранулы достаточно просто насыпать на подготовленные поверхности. Материал невероятно легкий, поэтому работать с ним несложно.
6. Безопасность. Материал не выделяет опасных соединений, поэтому может использоваться в помещениях общественных и жилых помещениях.
7. Негорючесть. Пеностекло не горит, а при очень высокой температуре только плавится, не выделяя при этом токсических компонентов и дыма.

Преимущества пеностекла сделали его одним из наиболее удачных и качественных материалов для утепления пола, крыши, перекрытий, цоколя, стен и других поверхностей.

Основные недостатки

Несмотря на явные преимущества пеностекла, при его выборе в качестве утеплителя следует учитывать и недостатки. К ним относится:

1. Высокая стоимость. На рынке строительных материалов пеностекло является одним из наиболее дорогих утеплителей. Это связано с высокими энергозатратами при производстве. К тому же для изготовления требуется дорогое оборудование.
2. Невысокая ударная прочность. Материал обладает высоким показателем прочности при сжатии, однако является достаточно хрупким материалом. Поэтому при сильных ударах пеностекло может потрескаться, а такие треснутые плиты уже не могут использоваться в качестве утеплителя.
3. Низкая паропроводимость. Данное свойство материала является и его преимуществом, и недостатком. Несмотря на то, что в пеностекле не могут образовываться грибки и плесень, поверхность, которую оно покрывает, не происходит воздухообмена, поэтому могут появиться очаги заражения.

Пеностекло – высококачественный и современный утеплитель для различных видов поверхность, однако при его выборе недостатки также должны учитываться.

Подробности утепления дома пеностеклом можно узнать из видео:

Применение

Особенностью материала являются его прекрасные теплоизоляционные способности в сочетании с высокой прочностью. Поэтому его можно использовать для утепления цоколя, фундамента, несущих стен и трубопроводов. Низкий показатель водопоглащения позволяет использовать его и для теплоизоляции подвала, фундамента и цокольного этажа. Гранулированный материал может использоваться в качестве утепляющей добавки для бетона. Для теплоизоляции стен достаточно засыпать его в их полости.

Пеностекло хорошо режется и сверлится, поэтому из плит легко сделать куски нужного размера. К тому же плиты хорошо держат штукатурку, шпаклевку, клей и другие составы для отделки поверхностей.

Материал может использоваться не только для жилых и общественных помещений. Он используется для корпусов различного технологического и промышленного оборудования, которое работает при высокой температуре.

Технология утепления пеностеклом

Чтобы гарантирует высокие теплоизоляционные качества материала, требуется соблюдать технологию его монтажа:

1. Для крепления плит рекомендуется использовать специальный клей, который необходимо нанести на обратную сторону плиты и боковые стенки. После чего клей следует равномерно распределить по поверхности листа.
2. Если поверхность имеет ямки, выпуклости или другие неровности, клей на пеностекло следует наносить шлепками, чтобы получить максимально ровную основу.
3. При утеплении деревянной основы рекомендуется закреплять плиты специальными дюбелями. Дерево при воздействии влаги и температуры расширяется, поэтому утеплитель к нему должен монтироваться механическим способом.
4. При монтаже плиты на вертикальной поверхности необходимо установить нижнюю планку, используя при этом строительный уровень. В качестве планки лучше всего использовать металлический профиль или рейку.
5. Первый ряд утеплителя следует монтировать на профиль, который будет выступать в роли опоры. После полного застывания клея опору можно удалить. Однако лучше всего удалить ее уже после полного завершения работ.
6. При монтаже плит на вертикальных или наклонных поверхностях следует начинать снизу, а на горизонтальных – с дальнего угла.
7. Плиты следует укладывать вплотную друг к другу со смещением одного ряда относительно другого. После нанесения и полного высыхания клея дополнительно рекомендуется укреплять плиты специальными дюбелями.
8. Вокруг окон и дверей теплоизоляционные плиты рекомендуется монтировать цельными фигурами. На угловых линиях соединять между собой отдельные куски материала не разрешается.

Пеностекло является высококачественным, современным и очень легким материалом для теплоизоляции различных поверхностей. Грамотное следование технологии монтажа позволит повысить эффективность теплоизоляции и продлить срок службы материала.

Пеностекло — характеристики и область применения данного теплоизоляционного материала

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

Теплоизоляционные блоки и плиты из пеностекла

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

Область применения пеностекла

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

Геометрические и отгрузочные характеристики блоков из пеностекла

Крошка из пеностекла — область применения

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

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

Применение пеностекольной крошки для утепления стен и полов

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

Теплоизоляционный материал из пеностекла для утепления трубопроводов и его деталей

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