Изучаем пеностекло. Все достоинства и недостатки стеклянного утеплителя

Здравствуйте, дорогие читатели! Как настроение? К холодам готовы? Утеплились?
Сегодня наткнулся на статью, которая меня, мягко говоря, озадачила. В ней говорилось о том, что нынешняя зима будет, весьма ядрёной. То есть морозной и снежной. Ну, что можно сказать? Есть в этом и преимущества, и недостатки. Положительный момент – задорные развлечения – санки, коньки, лыжи, снежки. А отрицательный – обогрев дома влетит в копеечку. Чтобы не потерять дар речи, глядя на сумму в квитанции, «гнёздышко» рекомендуется утеплить. Благо, материалов для утепления помещения — масса.

Решил я посмотреть, что на сегодняшний день предлагают организации-изготовители. Моё внимание привлекло «старое новое» сырьё – пеностекло. Почему «старое новое»? Ну, как Вам объяснить? Старое – ему 86 лет, а новое – оно усовершенствовано. Впрочем, давайте изучим материал более подробно. Итак, вот Вам тема – пеностекло: недостатки, преимущества, производство, стоимость и многое другое. Начнём? Поехали!

Ячеистое стекло: особенности изделия

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!

Понятие

Утепление балкона

Пеностекло – теплоизоляционный материал, который изготавливается из силикатного стекла и сырья, способствующего образованию газа. Утеплитель часто называют вспененным или ячеистым стеклом, поскольку он отличается сотообразной структурой. За счёт чего может похвастаться уникальнейшими свойствами.

Производство

Теплоизоляционное сырьё – пеностекло изготавливается с применением порошковой технологии. Процесс довольно прост, но трудоёмок. Он состоит из следующих этапов:

• измельчается битое силикатное стекло;
• крошка тщательно перемешивается с веществами, образовывающими газ;
• шихта (однородная масса) кладётся на конвейерную ленту или в формы и отправляется в печь;
• стекло размягчается, превращаясь в жидкую, но вязкую смесь;
• под воздействием газов кашица вспенивается;
• смесь медленно остывает;
• из продукта формируются блоки, плиты (листы) или гранулы;
• изделие обрабатывается согласно требованиям;
• плиты, гранулы или блоки из пеностекла упаковываются.

Можно сказать, что обыкновенное стекло, которое применяется в быту, и ячеистое изделие – близнецы, так как идентичны по составу, единственное отличие – поры, наполненные газом, у вспененного продукта.

Для изготовления блоков, гранул или плит применяются исключительно высококачественные материалы и инновационное оборудование. Кроме того, продукция проходит контроль, который осуществляется экспертами согласно европейским нормам качества.

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.

Виды

На сегодняшний день имеется два вида пеностекла – гранулированное и блочное.

Кроме того, существует три вида гранулированного утеплителя:

• пеностекольный гравий;
• пеностекольный щебень;
• пеностекольный песок.

А также имеется три вида блочного утеплителя:

• плиты (листовое пеностекло);
• блоки;
• скорлупы (фасонное пеностекло).

Если сравнить теплотехнические свойства гранулированного и блочного стекла, разумеется, гравий, щебень и песок проигрывают плитам, скорлупе и блокам. Но, тем не менее, гранулированный утеплитель пользуется большей популярностью из-за сравнительно низкой цены.

Сфера применения

Пеностекло, благодаря своим свойствам, применяется для утепления:

• частных домов;
• хозяйственных пристроек;
• спортивных комплексов;
• подземных конструкций;
• промышленных зданий;
• медицинских учреждений;
• учебных заведений;
• офисных объектов;
• сооружений для отдыха – (например, для бань, аквапарков и т. д.).

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

• для утепления потолка: пол чердака заливается цементно-песчаным раствором, а затем укладываются плиты, после чего делается армирующая стяжка;
• для стен: подготавливается поверхность, наносится специальный клей, прикладывается изделие, плотно прижимается и покрывается штукатуркой;
• для пола: насыпается слой песка (3–5 см), укладывается или засыпается теплоизоляция, заделываются стыки, выполняется стяжка, монтируется покрытие;

Да, материал популярен, благодаря неплохим техническим характеристикам.

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.

Свойства

Ячеистое стекло славится такими свойствами:

• шумопоглощение – 56 Дб;
• водопоглощение – 0–5%;
• паропроницаемость – 0–0,005 мг/м*ч*ПА;
• теплопроводность – 0,04–0,08 Вт/(м*К);
• влажность (сорбционная) – 0,2–0,5%;
• прочность на изгиб – 0,4–0,6 МПа;
• прочность на сжатие – 0,7–4 МПА;
• эффективная эксплуатационная температура – —260 – +400°С;
• реальная эксплуатационная температура – —260 – +230°С;
• температура деформации – +450°С.

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

Достоинства

Преимуществ у материала много. Рассмотрим главные из них.

1. Безопасность. Не содержит вредных для человеческого организма веществ.
2. Экологичность. Производится из экологически чистого сырья.
3. Гигиеничность. Обладает антисептическими свойствами.
4. Долговечность. Срок службы – более 100 лет.
5. Универсальность. Применяется для утепления любых зданий.
6. Высокая адгезия. Сочетается с массой строительных материалов.
7. Биологическая пассивность. Он не боится грызунов, насекомых и микроорганизмов.
8. Стойкость к негативному воздействию климатических факторов. Ему не страшны температурные перепады, осадки, УФ и т. д.
9. Противостояние механическим факторам. Не деформируется и не теряет своих свойств, поскольку выдерживает удары и высокие нагрузки.
10. Не подверженность влиянию химических факторов. Не реагирует на кислоту.
11. Стойкость к воздействию термических факторов. Пеностекло – абсолютно негорючий утеплитель.
12. Лёгкость обработки. Прекрасно режется обычной ножовкой.

Материал стоящий, но имеются недостатки и их много, к сожалению.

утепление кровли пеностеклом

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.

Недостатки

Разумеется, у каждого сырья есть отрицательные моменты. Пеностекло не исключение. Прежде чем приобрести материал, необходимо скрупулезно изучить отрицательные моменты.

1. Высокая цена. Для производства сырья требуется инновационное высокотехнологичное оборудование, что приводит к его удорожанию. А также изготовление вспененного стекла требует высоких энергозатрат.
2. Хрупкость. Сырьё, несмотря на свою прочность, является весьма хрупким, что приводит к растрескиванию, если игнорировать рекомендации по монтажу.
3. Отсутствие паропроводимости. Пеностекло, как было сказано, не подвергается разрушительному воздействию биологических факторов, а вот поверхность под ним – запросто.
4. Боязнь щелочей и плавиковой кислоты. Ячеистое стекло, словно осиновый лист, трепещет при «виде» щелочей и плавиковой кислоты, так как они способны его разрушить.
5. Тяжесть. Сырьё имеет относительно большой вес, что негативно сказывается на строительной конструкции.
6. Долговечность. Разумеется, долгий срок эксплуатации – плюс. Но материалы, применяемые для сооружения объекта, вряд ли прослужат более 100 лет. Это означает, что конструкцию периодически нужно ремонтировать, а ячеистое стекло не предназначается для повторного использования. Какой выход? Замена утеплителя.
7. Низкая ударная прочность. Ячеистое стекло не выдерживает даже лёгких ударов. Механическое влияние – это «смерть» материала. Разумеется, если утеплитель находится в конструкции, ему не страшны удары. Он боится их при перевозке, разгрузке и установке.
8. Невозможность «реанимирования». Если стекло повреждено, его можно вынести на свалку. Ни склеить, ни замазать трещины невозможно.

Свойства сыграли с ячеистым стеклом злую шутку, превратив огромное количество преимуществ в недостатки.

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).

Цена

Стоимость пеностекла кусается. Цены, конечно, варьируются, поскольку зависят от многих факторов, однако в среднем купить блоки можно, выложив 120–400$ за кубометр. Приобрести плиты и скорлупу можно, заплатив 110–350$, а обзавестись гранулированным вариантом можно, потратив 35–100$ за кубометр.

Что можно сказать? Утепление пеностеклом – это очень сомнительная и затратная затея, поскольку материал имеет массу серьезных недостатков, а, кроме того, невероятно дорогой. Но, как говорится, хозяин барин. Может, и не зря его называют сырьём будущего. Приобретать или не приобретать? Вот в чём вопрос! Выбор за Вами, уважаемые читатели.

Тепла и уюта Вашему дому, дорогие друзья! До встречи на других страницах блога!

Цитата мудрости: Чтение — вот лучшее учение (А. С. Пушкин).

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).