что такое теплоизоляционное стекло

Утеплители на основе стекла

Представить себе стекло в качестве утеплителя для жилого дома может быть непросто: мы привыкли, что это хрупкий материал с невысокими теплоизоляционными характеристиками. Однако специальные технологии позволяют превратить стеклянное сырье в утеплитель.

Стекло как утеплитель: технология

Для изготовления утеплителей силикатное сырье или стеклобой расплавляют и вспенивают с помощью химических добавок. После отвердевания получается прочный материал с множеством закрытых ячеек. Именно благодаря им он приобретает жесткость и способность отлично удерживать тепло. Существуют и альтернативные методы производства, о которых речь пойдет ниже.

Технология создания вспененного стекла была изобретена советскими специалистами еще в первой половине прошлого века, но не нашла широкого применения из-за высокой стоимости и нестабильных свойств продукта. К сожалению, мировое лидерство по производству вспененного стекла принадлежит иностранным брендам, например Foamglas, однако в России есть собственные производители этого продукта: Izostek, «АйСиЭм Гласс», «СТЭС – Владимир» (пеностекло), ETIZ (паростекло).

Вспененное стекло: преимущества и недостатки

Недостатком утеплителей на основе вспененного стекла можно считать высокую цену и особые требования к клеевым материалам для монтажа.

Разновидности утеплителей из вспененного стекла

ПЕНОСТЕКЛО, как уже говорилось, изготавливают из стеклобоя или силикатной глыбы по классической технологии химического вспенивания, в результате чего получается материал со структурой «закрытая ячейка». Выпускается оно в виде плит, фасонных изделий и гранул разной фракции (от 5 до 20 мм). Плитное пеностекло используют для утепления стен, перекрытий и кровли, гранулы применяются чаще всего для утепления полов или в качестве засыпки для сухой стяжки пола. Главный минус пеностекла – воздухо- и паронепроницаемость, поэтому для его применения в ограждающих конструкциях нужно предусмотреть меры по выведению влаги. Если этого не сделать, то сырость и плесень не только могут повредить внутреннюю отделку, но и будут представлять угрозу несущей способности всего дома.

Характеристики пеностекла:

Теплопроводность, Вт/(м*К): 0,04–0,065

Плотность, кг/м3: 100-200

Паропроницаемость, мг/(м*ч*Па): 0–0,005

Прочность на сжатие, МПа: 0,7–4

Класс пожарной опасности: НГ (негорючесть)

Утеплитель паростекло: структура с открытой ячейкой

Утеплитель паростекло: схема утепления фасада

Характеристики паростекла:

Теплопроводность, Вт/(м*К): 0,045–0,050

Плотность, кг/м3: 120, 180

Паропроницаемость, мг/(м*ч*Па): 0,41–0,54

Прочность на сжатие, МПа: 0,31–0,42

Класс пожарной опасности: НГ (негорючесть)

Утеплитель паросекло: схема утепления скатной кровли

Источник

Пеностекло: что это такое и где применяется

Что такое пеностекло, история его создания

Пеностекло — теплоизоляционный материал, который получается благодаря термической обработке при температуре порядка 1000ºC силикатного стекла и газообразующего сырья (антрацит, кокс, сажа и т.п.). Вследствие этого происходит вспенивание, приводящее к увеличению объёма смешанных компонентов примерно в 15 раз.

Полученная масса формуется и остывает без принудительного охлаждения, благодаря чему материал получается прочным и долговечным.

ФОТО: golden-mask-md.ru Материал имеет пористую структуру

Несмотря на то, что пеностекло было изобретено в 30-х годах прошлого века советским физиком-кристаллографом академиком Александром Исааковичем Китайгородским, впервые оно было применено на практике в Канаде. Только спустя полвека, после усовершенствования технологии и снижении затрат на производство, материал получил признание и начал применяться в качестве недорогого и эффективного утеплителя.

Технические характеристики

Плотность пеностекла достаточно низкая и составляет 100-250 кг/м³. Для сравнения, у натуральной сухой древесины этот показатель равен 550-750 кг/м³. Именно поэтому изначально предполагалось применять его как плавающий стройматериал.

Вес его равен 70-170 кг/м³, а уровень звукоизоляции блока толщиной 100 мм — 52 дБ.

Пеностекло имеет довольно высокие показатели прочности на сжатие — 40-100 т/м².

Теплопроводность материала при средней комнатной температуре равна 0,04 Вт/мК. Для сравнения, у сухой древесины хвойных пород этот показатель составляет 0,09 Вт/мК. По звукопоглощению пористое стекло находится практически на одном уровне с минеральной ватой — 45-56 дБ.

Коэффициент водопоглощения у пеностекла — не более 2% от объёма. То есть материал практически не впитывает влагу, и это при практически нулевой паропроницаемости — 0,005 мг/(м·ч·Па). Такие характеристики делают пеностекло идеальным пароизолятором.

Ячеистое стекло устойчиво к экстремальным температурам. Материал сохраняет свои свойства даже при +300ºC, а специальные добавки увеличивают его термостойкость до +1000ºC. Также пеностекло отлично переносит холод и может выдержать даже воздействие жидкого азота (-200ºC).

ФОТО: promincom.ru Материал химически инерен

Достоинства и недостатки материала

Пеностекло как теплоизоляционный материал имеет как своих сторонников, так и противников. Одних привлекают его достоинства, другие указывают на недостатки. Итак, давайте разберёмся, в чём заключается привлекательность этого материала. К его преимуществам следует отнести:

ФОТО: stroymir.net.ua Пеностекло отличается высокой гигроскопичностью

Как видим, у ячеистого стекла очень много достоинств. Так чем оно не нравится противникам этого материала. Среди недостатков они отмечают:

ФОТО: instrumentgid.ru Материал требует дополнительной пароизоляции

Разновидности пеностекла

Современный строительный рынок предлагает пеностекло в двух формах: гранулы и плитные блоки. Гранулированное ячеистое стекло — микропористые шарики диаметром 1,5-20 мм. Такая форма чаще всего используется для утепления полов, потолочных перекрытий и стен. Гранулы добавляют в клеевой состав и замешивают. В результате, получается смесь с высокими теплоизоляционными характеристиками.

Блочное пеностекло имеет форму плит с размерами 450×600×60-120 мм. Блоки из ячеистого стекла используются для утепления фундамента, цоколя, фасада, потолков и межэтажных перекрытий. Плиты устойчивы к деформации, не изменяют размеров и выдерживают значительные эксплуатационные нагрузки. При необходимости, блочное стекло можно легко распилить обычной ножовкой.

Области применения

Благодаря высоким техническим характеристикам пеностекло, несмотря на высокую стоимость материала, получило широкий спектр применения в строительстве. Основное его назначение — шумо- и теплоизоляция. Пеностекло можно использовать в качестве утеплителя в массовом строительстве и сельскохозяйственной отрасли, а также при реализации индивидуальных проектов. Важная составляющая применения этого материала — экологическая безопасность.

Современный строительный рынок предлагает большой выбор теплоизоляционных материалов, но в некоторых сферах использование пеностекла более эффективно и целесообразно:

ФОТО: kayrosblog.ru Гранулированный материал отлично подходит для утепления больших площадей

Каждый из видов ячеистого стекла используется именно там, где он больше всего необходим. Так, например, панели применяют для наружного утепления фасадов, теплоизоляции фундаментов и трубопроводов, а также термозащиты печей.

Гранулированное пеностекло применяют для утепления полов, потолочных перекрытий, а также полости стен в домах. Благодаря морозоустойчивости материала, его используют в некоторых европейских странах при обустройстве дорожного полотна.

ФОТО: icmglass.ru Ячеистое стекло используют даже при обустройстве дорожного полотна

Особенности монтажа пеностекла

Пеностекло, как и другие строительные материалы, имеет некоторые особенности, которые нужно учитывать при работе с ним. Рассмотрим самые основные из них.

При утеплении стен ячеистое стекло можно использовать как снаружи здания, так и внутри. Перед монтажом блоков необходимо удалить старую отделку и грязь. На подготовленную поверхность наносят слой цементного или специального клеевого состава, на который накладывается пеностекольная плита и плотно прижимается. Сверху материал отделывается штукатуркой. При этом не требуется обустройство дополнительной паро- и гидроизоляции.

ФОТО: budivlya.pp.ua Блоки можно монтировать на стену, как керамическую плитку

Теплоизоляцию полов можно выполнять при помощи пеностекольных блоков, крошки или гранул, но лучше использовать плитный материал. В первую очередь, насыпается песчаная основа толщиной 50 мм, на которую укладываются плиты из пеностекла. Стыки можно заделать монтажной пеной, а сверху теплоизоляции устроить армированную стяжку. После этого можно выполнять финишное покрытие пола.

ФОТО: adebat.fr Отличное решение для утепления пола

Крыши зданий больше всех конструкций подвержены разрушительному воздействию влаги, ветра и холода. Использование пеностекла для теплоизоляции будет самым оптимальным решением. Если чердачное пространство не жилое, то достаточно будет выполнить утепление пола по периметру точно так же, как в вышеописанном случае.

ФОТО: pechiexpert.ru Такой крыше не страшен ни снег, ни дождь, ни град

Утепление фундамента — очень важный момент в строительстве различных сооружений, особенно, если строение находится в низине или на заболоченном участке. В этом случае основание дома часто отсыревает, а от него намокают стены, полы и потолки. Как следствие, происходит образование плесени, грибков, гнили и, в конечном итоге, разрушение конструкций. Постоянные ремонты не спасут ситуацию, поэтому рекомендуется ещё на этапе возведения фундамента утеплять его как с наружной, так и с внутренней стороны плитами из пеностекла или гранулами, смешанными со специальным клеевым раствором.

ФОТО: pro-uteplenie.ru Утепление фундамента решает много проблем

Большинство частных домов и дачных участков оборудованы банями, в которых из-за повышенной влажности и перепадов температур образуется агрессивная среда. Для утепления и пароизоляции рекомендуется использовать плиты из пеностекла. Сама процедура проведения теплоизоляции не отличается от той, что проводят в обычных помещениях.

Несколько слов в завершение

Ячеистое стекло — современный, высококачественный и очень лёгкий материал, используемый для тепло- и звукоизоляции. Он пока используется в элитном строительстве, но в ближайшем будущем пеностекло станет более доступным.

Была ли наша статья полезной для вас? Использовали бы вы пеностекло для утепления своего дома, если бы цена была приемлемой? Поделитесь своим мнением и оценкой с нами и другими читателями. Может, у вас уже есть опыт работы с этим материалом, и вы сможете рассказать нам что-то новое?

Источник

Пеностекло: виды,характеристики,достоинства,недостатки,производство,фото

Пеностекло — неорганический, экологически безопасный высокопрочный и легкий утеплитель, внешне напоминающий пемзу. Химический состав пеностекла идентичен бытовому стеклу на основе оксидов кремния, калия, натрия, алюминия, магния, кальция.

Пеностекло было представлено в 1932 году на Всесоюзной конференции по инновациям в строительстве. Представил материал легендарный физик-кристаллограф А.И. Китайгородский. К концу тридцатых патенты на производство пеностекла уже были у французов, англичан, чехов, немцев и американцев. Война затормозила исследования в этой области и первые заводы появились в Союзе только в семидесятые. Тем не менее, объемы производства превышали 100 000 м3 в год и продукт пользовался спросом.

Производство вспененного стекла чрезвычайно энергозатратно и сложно в контроле техпараметров, поэтому стало нерентабельно в конце 80-х — из четырех заводов остался только Гомельстекло (судя по всему, закрывший линию совсем недавно). Но за последние 5 лет в России и Украине таки наладился выпуск разнообразного пеностекла по ценам, конкурентным европейским. С историей материала в двух словах разобрались, идем дальше.

Немного истории

Изобрёл пеностекло заслуженный деятель техники и науки Исаак Ильич Китайгородский. Профессор специализировался на технологии производства стекла, поскольку считал его материалом будущего. Изобретение профессора усовершенствовали специалисты США в 40-х годах. Изначально пеностекло применялось в роли плавающего материала. Но скоро выяснилось, что оно демонстрирует прекрасные тепло- и звукоизоляционные свойства, запросто склеивается, легко обрабатывается. Поэтому было решено использовать его в строительстве.

Таким образом, в Канаде появилось здание, созданное из бетонных плит со слоем, выполненным из ячеистого стекла. Произошло сие событие в далёком 1946 году. Эксперимент был весьма удачен. Материал получил заслуженное признание. Но, к великому сожалению изобретателя, в Советских странах он не обрёл популярности, поскольку себестоимость была высока, а технология производства – не отработана. Его изготавливали в СССР, однако качество продукции оставляло желать лучшего, что привело к закрытию заводов.

Но в настоящее время изготовление данного продукта идёт полным ходом!

Как производят пеностекло

Бой стекла, вторсырье растирают с порообразователем (уголь, кокс, сажа, антрацит) и засыпают в формы, смешав с другими добавками. Форма заполняется примерно на 10%, весь объем заполнится в процессе образования стеклянной пены. Обжиг проходит в туннельной печи при температуре около 1000°С. В процессе плавки стекла порообразователь увеличивает массу в 14-15 раз и форма заполняется.

Производственная линия пеностекла немецкого завода

Для пеностекольных гранул технология другая: стеклобой промывают и сушат, дробят, затем мелят с вспенивателями и гранулируют шихту. Далее гранулы просушивают и помещают во вращающиеся печи, где гранулят пересыпают кварцевым песком для предотвращения спаивания. Вспенивание проходит при температуре от 780 до 820°С.

Виды пеностекла:

Преимущества пеностекла

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:

Сфера применения

Пеностекло, благодаря своим свойствам, применяется для утепления:

Сфера применения материала очень широка, так как теплоизоляционный материал безупречен:

Да, материал популярен, благодаря неплохим техническим характеристикам.

Параметры

Утеплитель имеет следующие размеры:

Свойства

Ячеистое стекло славится такими свойствами:

На основе этих данных можно определить признанные преимущества и досадные недостатки.

Соотношение плотности, теплопроводности
и прочности пеностекла по ТУ 5914-001-73893595-2005 (Пеноситал)

Пеностекло не содержит микропор, способных сорбировать влагу из окружающей среды. Вся влага, которая может задержаться в разрезанных при формовке стеклянных микросферах, стекает из материала после удаления его из воды. Поэтому для всех видов ячеистого стекла обычно наблюдается незначительная величина водопоглощения, зависящая больше от метода измерения и размера ячеек. Самый «водопоглощающий» — пеностекольный бой, щебень.

Польские пеностеклянные гранулы

Все свойства пеностекла определяются его структурой, представляющей собой оплавленные ячейки стекла, заполненные газами. Отличия определяются величиной ячеек, наличием большего или меньшего количества свободных дефектов в перемычках между ячейками.

Из характеристик используемого сырья (стекла и вспенивателя) вытекают основные качества материала:

«Специалисты» по маркетингу предлагают так называемое паропроницаемое пеностекло, которое пеностеклом в общем понимании не является. Это утеплитель на основе жидкого натриевого стекла с открытыми порами. Применяется исключительно внутри отапливаемых помещений. На фасадах пар в порах промерзает и разрывает хрупкую ячеистую структуру в песок.

Есть еще проблема «аналогов»: пеностекольная крошка, перемешанная со всевозможными связующими и добавками (гипс, базальт, цемент, опилки и др), которую продают под названием пеностекло. Цена таких «изделий» может быть ниже на порядок, но они не имеют ничего общего с оригиналом.

Вопрос экологичности: из сульфатсодержащих стекол получается пеностекло, в ячейках которого замкнут сероводород из восстановленной серы. Он присутствует и в структуре исходного продукта в твердой фазе в виде сульфидов. Сульфиды взаимодействуют с водяным паром в воздухе и подвергаются реакции гидролиза, при которой в воздух выделяется сероводород. Последние годы брендовые производители стараются не применять такие стекла, но это влечет за собой изменения в технологической линии и повышение цены. Нужно понимать, что количество сероводорода в ячеистом стекле ничтожно и чувствуется только при разрезании блока.

Изоляция труб материалом из пеностекла

Типичное применение пеностекла — изоляция труб. Обычно это 5 сантиметровая толщина материала с алюминиевым слоем фольги. Используется для горячего или холодного применения в диапазоне от – 230 °C до + 500 °C.

Преимущества: водостойкий, не будет терять изоляционные свойства, если промокнет. Если промокнет – высыхает без потери качества. Пеностекло лучше для труб с более высокой температурой по сравнению с стекловолокном. Более прочный, чем стекловолокно.

Недостатки: очень дорогой материал, трудоемкие работы. Нельзя использовать на трубах, подверженных вибрации, которые превратят пеностекло в пыль.

Что такое пеностекло Foamglas?

Foamglas – это изоляционный материал из ячеистого стекла, который непроницаем для влаги, инертен, устойчив к насекомым и паразитам, сильным и достаточно хорошо изолирующим. Foamglas может использоваться для изоляции крыш, стен и в качестве подкладок, в том числе под плитами. Высокая прочность на сжатие делает его особенно подходящим для крышных террас, зеленых крыш и парковочных площадок..

Использование Foamglas в качестве внешней изоляции фундамента.

По сравнению с композиционными теплоизоляционными материалами, пеностекло Foamglas – это 100% стекло, изготовленное в основном из песка, известняка и кальцинированной соды. Ингредиенты расплавляются в расплавленное стекло, которое охлаждается и измельчается в мелкий порошок. Порошкообразное стекло выливают в формы и нагревают (ниже температуры плавления) процесс«спекания» заставляет частицы плотно прилипать друг к другу.

Затем добавляется небольшое количество тонко измельченной углеродной сажи и материал нагревается точно также, как в процессе приготовления «целлюлозы». Здесь углерод реагирует с кислородом, создавая углекислый газ, который создает изоляционные пузырьки в Foamglas. В полученном материале CO2 составляет более 99% газа в сотах продукта.

Если вы поцарапаете кусок Foamglas (ваш ноготь может легко надрезать его), вы обнаружите легкий запах гнилого яйца из сероводорода. Сульфат железа используется в процессе производства, и в процессе образуется небольшое количество сероводорода. Вы не придется дышать большим количеством сероводорода, так как он плотно заперт в клеточном стекле – на самом деле, даже через 30 лет в месте “свежей” царапины Foamglas производит тот же запах. Это и есть доказательство того, что камеры пеностекла абсолютно герметичны.

Пеностекло Foamglas

Пеностекло Foamglas не содержит вспенивающих агентов, которые истощают озон или способствуют глобальному потеплению. Для повышения огнестойкости не существует антипиренов или других добавок. 100% неорганический материал Foamglas является инертным и огнестойким.

Пеностекло устанавливается для изоляции под бетонной плитой

Продукт имеет достаточную прочность на сжатие для использования под любой бетонной плитой – применение, в котором в настоящее время преобладает экструдированный полистирол (XPS). Пеностекло лучше, чем XPS, потому что, помимо отсутствия химикатов, Foamglas полностью непроницаем для влаги (воды и пара), не поддерживает рост плесени, блокирует радон и не держит внутри термитов и грызунов.

Цена пеностекла

Я приведу стоимость украинского пеностекла в пересчете на доллар.

Я бы рассматривал пеностекольный утеплитель в качестве засыпки при колодцевой кладке и как гидроизоляционную отмостку — в этих местах применение дорогого материала оправдано на 100%. Но не применял бы пеностекольный щебень.

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.

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»).

Производитель

Отлично себя зарекомендовали следующие компании-изготовители:

Источник