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/м³). 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 и плиты;
• крошка;
• щебень.

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 м³
• блоки компании Неопорм 29 000 руб. за м³

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 м³ 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.