Пеностекло. // Демидович Б.К., — страница №63
Величина снижения зависит от размера ячеек и степени их деформации.
Анализируя результаты исследований по теплопроводности, можно отметить, что по мере повышения температуры максимума вспенивания пеностекла будет увеличиваться разрежение в замкнутых ячейках, в результате чего ослабится конвективный теплообмен. Поэтому в ряде случаев, когда требуется получить пеностекло с минимальным значением коэффициента теплопроводности, можно рекомендовать высокотемпературное вспенивание или ведение данного процесса в вакуум-аппаратах.
Дополнительное прессование заготовок пиропластического пеностекла также будет способствовать повышению теплоизоляционных свойств материала.
Зависимость теплопроводности пеностекла от температуры и влажности.
С повышением влажности теплопроводность любого изоляционного материала повышается в зависимости от характера локализации в нем влаги [302, 306, 403—406]. В связи с этим для научно обоснованного анализа закономерностей изменения теплофизических свойств пеностекла в зависимости от его структуры и условий получения необходимо рассмотреть явления накопления и переноса влаги в ячеистых материалах и участие ее в тепломассообмене. Рассмотрим зависимость λ = f(t) двух видов пеностекла — строительного и влагозащитного, отличающихся между собой структурой, объемной массой и водопоглощением.
Коэффициент теплопроводности строительного пеностекла в воздушно-сухом состоянии при γ = 250 кг/м3 в интервале температур от +25 до —180°С уменьшается с 0,065 до 0,038 ккал/(м-ч-°С) (рис. 6.8, кривая 1). Теплопроводность влагозащитного пеностекла (γ=160 кг/м3) (рис. 6.8, кривая 3) в том же температурном интервале изменяется в пределах от 0,05 до 0,03 ккал/(м-ч-°С).
Полученные данные, характеризующие зависимость λ=f (t) рассматриваемых видов пеностекла в воздушно-сухом состоянии, согласуются по величине и характеру их изменения с результатами бельгийских [407] и американских [398] авторов (рис. 6.8, кривые 2, 4).
Функциональная зависимость λ=f (γ) в приближенном виде может быть выражена уравнением прямой λt = λо+βt. Значение температурного коэффициента β для пеностекла в виде блоков можно рассчитать, располагая данными λо и λt, которые сравнительно легко определяются экспериментально.
Изменение λо у рассматриваемых видов пеностекла (табл. 31) является результатом различия структуры, главным образом размера ячеек и количества дефектов в разделительных стенках, благодаря которым повышается конвективный теплообмен в самом материале. Поэтому λ
Согласно уравнению состояния газа pv=nRT, по мере снижения температуры в системе и с учетом того, что в случае замкнутой поры значения v, п= const при R = const и не зависящем от вида газа и условий его существования, будет также снижаться давление. Если принять давление газов в ячейках влагозащитного пеностекла при 20 °С равным 500 мм рт. ст., то при —180 °С, согласно уравнению состояния газа, величина его снизится до 120 мм рт. ст.
При такой величине вакуума основными видами теплопередачи становятся теплопроводность в твердой фазе и лучистый теплообмен, которые в связи с понижением температуры также снижаются. В связи с этим проводимость тепла через стенки ячеек будет тем меньше, чем они тоньше и плотнее покрытие поверхности их частицами остаточного углерода.
Таким образом, теплопроводность пеностекла, так же как и его прочность, находится в тесной взаимосвязи с условиями получения пеностекла.
Взаимосвязь между теплопроводностью и влагопоглощением пеностекла.
Рассмотренные выше зависимости λ=f(t) справедливы для случая, когда влага в пеностекле отсутствует. Но поддержание изоляционного слоя в сухом состоянии обеспечивается при теплоизоляции горячих поверхностей, где следует заботиться лишь о том, чтобы влага не имела доступа к материалу. При устройстве подземной изоляции или в условиях знакопеременных температур указанное условие трудно обеспечить в течение длительного времени. С повышением влажности окружающей среды влага активнее проникает внутрь и в зависимости от структуры пеностекла по-разному локализируется в пустотах, заполненных газами. Поскольку роль газов, заключенных в порах, велика, то в случае замещения их водой Я пеностекла значительно повышается. При замерзании воды в порах значение λ увеличится еще больше, поскольку средняя теплопроводность льда в десятки раз выше теплопроводности воздуха (λ для воды при 20 °С равна 0,515 ккал/(м-ч-°С), для льда в интервале 0—120 °С 1,9— 3,2 ккал/(м-ч-°С)).
Для влагозащитного пеностекла, у которого открытая пористость незначительна, избыточная влага распределяется на поверхности, что при длительном пребывании способствует проникновению ее через систему капилляров и дефектов в разделительных стенках внутрь. Количество дефектов в пеностекле возрастает в результате деструктивного воздействия льда, при этом повышается его водопоглощение и теплопроводность.
Ошибочно считать, что теплопроводность можно аддитивно рассчитать заменой соответствующей доли газов в порах водой или льдом.
СТРАНИЦЫ:
www.steklo.biz
Физические свойства утеплителя из пеностекла FOAMGLAS®
Физические свойства FOAMGLAS®
|
Ед. измер. |
Значение | |||||||||
| Диапазон рабочих температур | °С | от -260 до + 430 | ||||||||
| Горючесть (EN 13501-1) | негорючий* | |||||||||
| Паропроницаемость | 0 | |||||||||
| Водопроницаемость | |
0 | ||||||||
| Гигроскопичность | 0 |
|||||||||
| Капиллярность | 0 | |||||||||
| Водопоглощение, не более | кг/м2 | 0,5 | ||||||||
| Температура размягчения (DIN 4102-17) | >1000 |
|||||||||
| Коэффициент теплового расширения (EN134710) | К-1 | 9·10-6 | ||||||||
| Удельная теплоемкость (EN ISO 10456) | кДж/кг·К | 1 | ||||||||
| Шумопоглощение при толщине материала 100 мм | дБ | 28 | ||||||||
| *Материал соответствует требованиям стандарта Euroclass A1, негорючий, не выделяющий токсичных газов. | ||||||||||
Пеностекло FOAMGLAS® производится из стекла вторичной обработки со специальным составом (> 66%) и широко распространенных природных сырьевых материалов (песка, доломита, извести и пр.). Теплоизоляция выполнена из полностью неорганических материалов, не содержит горючих веществ, разрушающих озоновый слой (хлорфторуглероды, гидрохлорфторуглероды и т.п.), жаростойких добавок или связующих веществ. Летучие органические соединения и другие летучие вещества отсутствуют.
|
Модуль упругости (Е) пеностекла FOAMGLAS® |
|||||
|
FOAMGLAS® W+F |
FOAMGLAS® T4+ |
FOAMGLAS® S3 |
FOAMGLAS® F |
||
| 400 | 700 | 1500 | 1500 | 1500 | |
|
Теплотехнические характеристики пеностекла FOAMGLAS® |
||||
|
Температура, °С |
Значения теплопроводности (Вт/м·°С), не более | |||
|
FOAMGLAS® W+F |
FOAMGLAS® T4+ |
FOAMGLAS® S3 |
FOAMGLAS® F |
|
| -200 | 0,0177 | |||
| -190 | 0,0183 | |||
| -180 | 0,0190 | 0,0239 | 0,0298 | |
| -170 | |
0,0197 | 0,0246 | 0,0305 |
| -160 | 0,0205 | 0,0254 | 0,0313 | |
| -150 | 0,0262 | 0,0321 | ||
| -140 | 0,0221 |
0,0270 | 0,0329 | |
| -130 | 0,0278 | 0,0337 | ||
| -120 | 0,0239 | 0,0287 | 0,0346 | |
| -110 | 0,0297 | 0,0356 | ||
| -100 | 0,0259 | 0,0306 | 0,0365 | |
| -90 | 0,0316 | 0,0375 | ||
| -80 | 0,0281 | 0,0327 | 0,0386 | |
| -70 | 0,0338 | 0,0397 | ||
| -60 | 0,0304 | 0,0349 | 0,0408 | |
| -50 | 0,0307 | 0,0360 | 0,0419 | |
| -40 | 0,0329 |
0,0372 | 0,0431 | |
| -30 | 0,0343 | 0,0385 | 0,0444 | |
| -20 | 0,0356 | 0,0398 | 0,0457 | |
| -10 | 0,0370 | 0,0411 | 0,0470 | |
| 0 | 0,0385 | 0,0425 | 0,0484 | |
| 10 | 0,0380 | 0,0410 | 0,0450 | 0,0500 |
| 25* | 0,0401 | 0,0422 | 0,0462 | 0,0521 |
| 50 | 0,0465 | 0,0501 | 0,0560 | |
| 75 | 0,0510 | 0,0544 | 0,0603 | |
| 100 | 0,0555 | 0,0591 | 0,0650 | |
| 125 | 0,0610 | 0,0641 | 0,0700 | |
| 150 | 0,0650 | 0,0696 | 0,0755 | |
| 175 | 0,0725 | 0,0755 | 0,0814 | |
| 200 | 0,0772 | 0,0819 | 0,0878 | |
| 225 | 0,0830 | 0,0889 | 0,0948 | |
| 250 | 0,0890 | 0,0964 | 0,1023 | |
| 275 | 0,0980 | 0,1047 | 0,1106 | |
| 300 | 0,1034 | 0,1136 | 0,1195 | |
| 325 | 0,1105 | 0,1234 | 0,1293 | |
| 350 | 0,1175 | 0,1341 | 0,1400 | |
| 375 | 0,1279 | 0,1459 | 0,1518 | |
| 400 | 0,1345 | 0,1587 | 0,1646 | |
|
Примечание: — в связи с практическим отсутствием водопоглощения расчетные значения теплопроводности для условий А и Б по СНиП 23-02-2003 не определяются; — *в теплотехнических расчетах для строительства используется коэффициент теплопроводности материалов при средней температуре образца (25±1)°С; |
||||
www.o-p-i.ru
недостатки и достоинства вспененного стекла
Разнообразие утеплителей для индивидуального строительства растет с каждым годом. Некоторые из материалов только условно являются новыми, наглядный пример – пеностекло. Изобретенное в тридцатых годах прошлого столетия, оно вошло в массовое строительство только в девяностых годах, после отработки технологии и снижения затрат на производство.
Основа материала
Пеностекло – это сочетание обычного силикатного стекла и пены. Стекло достаточно твердое, но хрупкое. Пена же представляет собой пузырьки газа, соединяющиеся тонкими пленками жидкости с помощью поверхностного натяжения.
Сочетание этих материалов получают путем нагревания силикатной массы и ее плавления. Через плавленую массу пропускается газ, пузырьки которого захватываются расплавом, образуя пористую структуру.
Разновидности пеностекла
В индивидуальном и градостроительстве используется два вида этого утеплителя:
- Блочное пеностекло – имеет форму плит и ячеистую структуру. Используется для теплоизоляции цоколя, фасада, отмостки, межэтажного перекрытия, фундамента, трубопровода, потолков. Плита не дает усадки, потому может использоваться как базовый строительный материал.
- Гранулированное пеностекло – имеет форму небольших гранул в виде сферы, либо напоминает формы гравия или песка. Размер фракций от 1 до 20 мм. Используется для теплоизоляции межкомнатных стен, перекрытий и полов.
Несмотря на различия в сферах использования и технологии производства, обе формы материала обеспечивают качественное утепление и обладают одинаковыми техническими характеристиками.
Особенности производства плит
Пеностекло выпускают в двух формах – блоках и гранулах. Основное сырье получают боем бутылочного и оконного стекла. Это позволяет использовать технологию вторичной переработки сырья, так как стекло разлагается достаточно долго.
После очистки и сортировки, стеклянный бой проходит измельчение до состояния порошка. Для вспенивания, во фракцию добавляют углерод и нагревают смесь до тысячи градусов. При этой температуре газ улетучивается, а стекломасса вспенивается.
Нагретая стекломасса представляет собой вязкую смесь, которая после извлечения из печи затвердевает и подвергается обжигу.
Таким образом, технологическая схема от сырья до готового продукта содержит:
- Очистку стекла;
- Сортировку сырья;
- Плавление стекломассы;
- Пропускание газа;
- Охлаждение;
- Обжиг готовой плиты.
Производство гранул
Технология изготовления гранулированного пеностекла несколько отличается. После очистки и сортировки сырья, оно проходит следующую обработку:
- Расплавление при высоких температурах;
- Разливание в окатанные заготовки;
- Вспенивание во вращающейся печи;
- Охлаждение и обжиг готовых гранул.
Гранулированное пеностекло по объему превосходит взятое сырье в 15 раз. Также следует отличать утеплитель от жидкого стекла, которое производится при более низких температурах быстрым удалением воды и газообразных веществ. Жидкое стекло не является утеплителем и неустойчиво даже при воздействии воды.
Технические характеристики
Несмотря на жесткость материала, он обладает достаточно низкой теплопроводностью, а значит – хорошими показателями теплоизоляции. Основные характеристики пеностекла:
- Теплопроводность материала 0,04 Вт/м*с. По сравнению с древесиной, теплопроводность пеностекла в два раза ниже, а теплоизоляционные свойства – в два раза лучше. Теплопроводность популярной в утеплении минеральной ваты выше на тридцать процентов. Такие показатели пеностекла обусловлены ячеистой структурой.
- Температурная устойчивость. Плита способна выдержать предельную температуру 300 оС без деформации и деструкции материала. В процессе производства в стекломассу могут добавляться вещества, увеличивающие термостойкость втрое. Низшая предельная температура, при которой не происходит деструкция материала -200оС.
- Прочность материала. На один квадратный метр материал выдерживает нагрузку от 40 до 100 тонн или 0,5-1,2 Мпа. В процессе эксплуатации этот параметр не изменяется. Но в отношении ударной прочности материал несколько проигрывает перед своими аналогами, так как его можно разбить приложением механической силы.
- Плотность пеностекла колеблется в пределах от 100 до 250 кг/м3. Для сравнения, у сухой древесины плотность равна от 550 до 750 кг/м3.
- Звукоизоляция материала сравнима с аналогичным показателем минеральной ваты – пеностекло справляется со звуковыми волнами в 45-56 дБ.
- Показатель проницаемости пара у материала 0,005 мг/(м*ч*Па), что позволяет использовать пеностекло как пароизолятор.
- Влагостойкость блоков равно двум процентам от объема блока, сам материал не вступает во взаимодействие с водой и не деформируется под ее воздействием.
- Химическая устойчивость пеностекла обнаружена по отношению к кислотам, щелочам, газам и нефтепродуктам, а также к строительным смесям. Деформируется только под действием фторводородной кислоты, которая в быту практически не используется из-за своей высокой токсичности.
- Биологическая устойчивость пеностекла перед насекомыми, грызунами и грибковыми колониями достаточно высока, что дает ему преимущество перед другими утеплителями.
- Материал не горит и не выделяет токсичных газов, а в его составе нет веществ, вредящих человеческому организму, потому он считается достаточно экологичным.
Преимущества
Многие достоинства достались утеплителю именно от стекла, некоторые же являются уникальными благодаря сочетанию газовых капсул и стеклянных ячеек.
- Длительность эксплуатации – производители указывают сроки эксплуатации до ста лет без деформации даже при перепадах температуры. Изменения габаритов и усадка не характерны материалу, рабочий диапазон температуры от +350 до -250 оС.
- Универсальность материала в целях утепления, так как он пригоден для утепления труб, кровли, стен, фундамента, а также для изоляции зданий повышенной пожароопасности.
- Устойчивость к открытому огню и дает возможность использования материала на пожароопасных объектах, так как при высокой температуре материал будет плавиться, а не гореть.
- Звукоизоляционные качества материала толщиной 10 см способны справиться с грохотом трактора, не пропустив звук внутрь здания.
- Пеностекло легко в монтаже, напоминает технологию укладки пенобетона. Его легко разрезать ножовкой, он имеет небольшой вес – на кубометр приходится 150 кг.
- Безопасность пеностекла в санитарном плане – еще одно преимущество, так как его среда непригодна для размножения микроорганизмов, он не выделяет токсичных летучих веществ и может быть использован при утеплении детских учреждений и больниц.
Эти качества делают пеностекло утеплителем нового поколения, с высокой эргономичностью и безопасностью, так как экологическая чистота – это девиз строительства последнего десятилетия.
Недостатки
Отрицательных сторон у пеностекла меньше, чем положительных, но и они имеют место быть, а именно:
- Высокая ценовая категория, так как материал является наиболее дорогим в сравнении с другими утеплителями. Стоимость обусловлена сложной технологической схемой производства материала, в частности, обжиг готовых плит – достаточно энергоемкий процесс.
- Парниковый эффект, создаваемый плитами, может спровоцировать развитие грибка и плесени на стенах, которые покрыты пеностеклом. Если не позаботиться о качественной герметизации, проку от изоляции не будет.
- Низкая ударопрочность довершает недостатки пеностекла. Обладая хорошей жесткостью и прочностью на сжатие, материал трескается от сильного удара и больше не выполняет функции утеплителя при деструкции.
Впрочем, при правильно выполненном монтаже и бережном отношении, пеностекло прослужит достаточно долго.
Как правильно выбирать
На отечественном рынке есть несколько производителей пеностекла. Каждый продукт должен отвечать определенным критериям качественно изготовленного утеплителя.
Плиты в одной партии должны быть одинаковых размеров, а ячеистая структура плит и блоков должна быть сохранена – они не должны сливаться между собой. Производители качественного пеностекла прилагают паспорт материала, в котором можно узнать паропроницаемость как плит, так и гранул. Если паспорта нет или в нем не указаны характеристики, лучше воздержаться от покупки.
Для предотвращения скопления конденсата, рекомендуется рассчитать оптимальную толщину плиты, чтобы точка росы располагалась в плите, а стены снаружи охлаждались не более чем до +5 оС. Приобретайте утеплитель только у проверенных производителей, так как некачественно изготовленный утеплитель может ухудшить состояние стен, даже не выполняя своих функций.
Лучше проводить утепление во время строительства объекта, чем уже на готовом здании. Это связано с тем, что при строительстве можно делать тонкие и холодные стены, когда в них планируется утеплитель. Если же объект уже построен, понадобится толстый слой утеплителя, чтобы сместить в него точку росы.
Производители
Первые образцы материала были изготовлены в России, сегодня же он производится в разных странах. Наиболее популярные следующие производители:
- SAITAX – одна из крупнейших компаний-производителей пеностекла в России. Продукция компании используется для утепления административных зданий и государственных объектов.
- Pittsburgh Corning – американский производитель утеплителя с полувековой историей развития. Мощности компании расположены и в России. Изоляция продается под брендом FOAMGLASS и используется как в гражданском, так и в промышленном строительстве.
- Гомельстекло – белорусская компания международного уровня, которая поставляет изоляционные материалы во многие страны мира. В открытом доступе есть сертификаты и паспорта материалов.
- ЗСТМ – Завод строительных теплоизоляционных материалов, расположенный в Украине. Завод выпускает изоляционные материалы, произведенные по уникальным технологиям, разработанным в научно-исследовательских центрах. На данный момент выпускается блочная и плиточная продукция.
Обращайте внимание на историю производителя, отзывы о нем и наличие сертификатов – тогда высокая стоимость не станет преградой и окупится снижением трат на отопление и климатическую технику в доме.
teplyhouse.ru
ПАО «ЭКОСИСТЕМА» – производство пеностекла
| Плотность пеностекла, кг/м. куб. | Не более 190 |
| Предел прочности пеностекла при сжатии, МПа | 0,7–1,3 |
| Сорбционная влажность пеностекла, масс %, при ф=97% | 0,2-0,5 |
| Теплопроводность пеностекла, Вт/(м*К) : | |
| При +10 С | 0,048-0,059 |
| Паропроницаемость пеностекла, мг/(м.ч.Па) | 0,001-0,005 |
| Предел прочности пеностекла, Мпа | |
| При +20 С сжатие | 0,5-1,1 |
| При –18 сжатие | 0,8-1,4 |
| Водопоглощение пеностекла, % от объёма | 2-4 |
| Температура применения пеностекла, С | От –100 до +500 |
| Кислотоупорность пеностекла | Стойкость к обычным кислотам и их парам |
| Капиллярность пеностекла | нулевая |
| Горючесть пеностекла | Полностью негорючий, не выделяющий токсичных веществ |
На сегодняшний день на российском рынке строительных материалов существует большое количество материалов для теплоизоляции зданий. Их можно разделить на три группы: волокнистые неорганические плиты и маты, газонаполненные ячеистые полимерные материалы, неорганические теплоизоляционные материалы – пеностекло.
Сравнительная характеристика теплоизоляционных материалов
| Характеристика теплоизоляцион-ных материалов | Пенополиуретан | Пенополистирол | Плиты из мине-ральной ваты | Керамзит | Гранулированное пеностекло |
| Природа материала | Органический материал | Органический материал | Неорганический материал на органической связке | Неорганический материал | Неорганический материал |
| Плотность, кг/м3 | 40-120 | 40-150 | 40-350 | 250-600 | 100-190 |
| Коэффициент теплопроводно-сти, вт/м*ºс | 0,02-0,04 | 0,03-0,05 | 0,04-0,09 | 0,1-0,2 | 0,05-0,06 |
| Стабильность размеров | Изменяет размеры | Изменяет размеры | Дает усадку | Отличная | Отличная |
| Влияние воздействия тепла | Верхний предел 180ºс (при нагревании выделяет вред-ные вещества) | Верхний предел 75ºс (при нагревании выделяет вред-ные вещества) | При нагревании свыше 250 ºс связующие ве-щества испаря-ются | Эксплуатируется до 600ºс | Эксплуатируется до 600ºс |
| Водопоглощение | Зависит от плот-ности материала и срока пребыва-ния в контакте с жидкостью | Зависит от срока пребывания материала в контакте с жид-костью | Большое водо-поглощение. зависит от срока пребывания материала в контакте с жид-костью | Большое водо-поглощение.зависит от срока пребывания материала в контакте с жид-костью | Не более 5 % от объёма за счет накопления влаги в разру-шенных ячейках поверхностного слоя |
| Огнестойкость | — | — | + | + | + |
| Особенности эксплуатации и разрушение от времени | Присутствует естественная де-струкция. через 15-20 лет наблю-дается наруше-ние структуры | Присутствует естественная де-струкция. через 10-15 лет наблю-дается наруше-ние структуры | В сухом со-стоянии время эксплуатации велико. наблю-дается выделе-ние пылевых компонентов | В сухом состоянии время эксплуатации не ограничено | Время эксплуатации не ограничено |
Срок эксплуатации зданий и сооружений возрастает до 50 лет без капитальной замены покрытий и элементов условный срок службы зданий, построенных с использованием пеностекла, до капитального ремонта. Выше в 2-4 раза по сравнению со зданиями, построенными с применением других теплоизоляционных материалов (пенополистирол /минеральная вата).
Применяется при теплоизоляции в промышленном и гражданском строительстве позволяет снижать расход стройматериалов, уменьшает толщину стен; повышает надёжность и долговечность дорожного покрытия; делает возможным использование для термоизоляции трубопроводов и газопроводов.
Низкая теплопроводность
Низкая теплопроводность пеностекла объясняется его ячеистой структурой. Большое количество замкнутых ячеек газовой среды разделены тонкими плёнками стекла. Благодаря такой структуре теплопроводность пеностекла находится в пределах 0,04-0,09 Вт/м°С.
Высокая прочность
При низкой плотности Пеностекло обладает уникальным для минеральных пористых материалов соотношением прочность – плотность и имеет среди них самую высокую прочностью на сжатие
(0.5 – 1.0 МПа без каких-либо деформаций) при столь низкой плотности (150 – 200 кг/м3).
Прочностные характеристики не меняются со временем и не ухудшаются при длительном нахождении в воде. Все конструкции, здания и сооружения, построенные с использованием пеностекла, будут обеспечивать значительное снижение катастрофических последствий при техногенных и природных воздействий (пожары, землетрясения).
Химическая и биологическая стойкость
Используется при сооружении зданий зернохранилищ, хозяйственных и жилых помещений, т.к. не разрушается грызунами, насекомыми, микроорганизмами.
Наглядным подтверждением химической стойкости является то, что емкости для химических реактивов сделаны из стекла. Пеностекло растворяется только плавиковой кислотой и концентрированными растворами щелочей. В остальных случаях пеностекло – инертно.
Пеностекло не подвергается биологическому воздействию (гниль, микроорганизмы).
Пеностекло не представляет интереса для грызунов, так как является неорганическим материалом, к тому же проявляющим абразивные свойства при разгрызании.
Применяется как звукопоглотитель в обшивке стен и потолков радиостудий, концертных залов, шумных цехов и пр.
Звукоизоляция
Пористая структура гранулированного пеностекла обеспечивает отличные звукоизоляционные свойства
Применяется в атомной промышленности, при высотном строительстве, создании огнепреградительных конструкций.
Интересные возможности открываются при этом в промышленности по производству противопожарных материалов, прежде всего, как альтернативы обычным минеральным материалам из стекловаты и минеральной ваты. Производство противопожарных дверей, плит, перегородок, облицовок и т.д. с использованием пеностекла является дополнительной сферой применения для огнестойких фенольных смол (фенопластов).
Негорючесть
Пеностекло формируется при высоких температурах. По своей химической структуре является вспененным силикатным стеклом. Пеностекло не горит, не выделяет газов и паров при нагревании. Имеет самый высокий класс пожаробезопасности и огнестойкости среди всех классических строительных теплоизоляционных материалов.
Пеностекло начинает разрушаться при температуре размягчения 600-800 °C.
Экологичность
Пеностекло применимо для любых видов строительства, в том числе в пищевой и фармацевтической промышленности. При страховании строений с использованием пеностекла применяется более низкая ставка страхования за счёт использование негорючих, долговечных и экологически чистых материалов.
Экологическая безопасность Высокая химическая и биологическая стойкость и отсутствие соединений, способных синтезировать или выделять вредные вещества, позволяют говорить о его высокой экологической и санитарной безопасности.
Гигроскопичность
Низкое водопоглощение пеностекла позволяет использовать его в качестве теплоизоляции в зданиях с повышенной влажностью, таких как сауны и бассейны.
Паропроницаемость
Паропроницаемое пеностекло позволяет создавать ограждающие конструкции, обеспечивающие комфортный микроклимат в помещении. При этом движущая сила водяных паров будет направлена из помещения наружу.
Стеклянные ячейки пеностекла являются водо и паронепроницаемыми, что делает невозможным накопление влаги в структуре материала. Однако гранулированное пеностекло в массе, как насыпной материал, может быть паропроницаемым, что позволяет выводить влагу естественным путем в случае появления её в слое теплоизоляции.Низкое водопоглощение сохранение в течение всего срока эксплуатации (50–100 лет) теплоизоляционных свойств зданиями и сооружениями, построенных с использованием пеностекла, значительно повышает их конкурентоспособность и на вторичном рынке.
Неограниченность срока службы
Длительный срок эксплуатации пеностекла объясняется ячеистой структурой материала и герметичной замкнутостью стеклянных ячеек. Благодаря этому материал имеет высокую стабильность размеров, прочен, не проникаем для влаги, морозостоек, сохраняет свои теплоизоляционные и прочностные характеристики на протяжении всего срока эксплуатации здания. Используется для изоляции трубопроводов и иного оборудования, работающего при высоких температурах, а также для теплоизоляции в экстримальных условиях вечной мерзлоты.
Широкий интервал температур эксплуатации
Температура применения пеностекла находится в пределах от -200 0С до +600 0С.
Монтажно-конструкционные свойства
Пеностекло может крепиться с помощью практически любых вяжущих растворов и клеев. За счет исключительно развитой ячеистой поверхности, пеностекло может быть приклеено даже вяжущим, обладающим низкой адгезией к стеклу. В отличие от традиционных теплоизоляционных материалов (газобетон, пенопласты), хорошо сочетается с алюмосиликатными вяжущими (цементные, известково-цементные растворы), так как наружная поверхность материала состоит из множества открытых (разрезанных) ячеек.
Легко обрабатывается режущими инструментами: сверлится, прибивается гвоздями, легко и прочно клеится мастиками, штукатурится.
penosteklo-eco.ru
Сравнение пеностекла с другими утеплителями
ГАЗОБЕТОННЫЕ БЛОКИБлагодаря своим прочностным характеристикам, блоки газобетона могут служить кладочным материалом при возведении стен небольших домов и внутренних или внешних стен в каркасных домах.
Очевидно, что по параметру теплопроводности, газобетонные блоки явно проигрывают пеностеклу, как и параметрам паропроницаемости. Если не обеспечить газоблоку возможность куда-нибудь испарять пар, который через него будет проходить, то возможно замачивание штукатурки, которой он будет покрыт с наружной стороны дома и в последствии эта штукатурка будет разрушаться и отслаиваться от стены. То есть, при обустройстве фасада по «мокрой» технологии, газобетон нужно обязательно пароизолировать изнутри помещения, что совсем не вяжется с концепцией «дышащих стен», для которых газоблоки, по заявлениям изготовителей и поставщиков, идеально подходят. Самой оптимальной фасадной системой для газоблока считается вентилируемый фасад, который не применяется в жилом строительстве в связи с вибрацией фасадных пластин на ветру. Также, вследствие открытых пор, в газобетонные блоки может заходить вода, которая конденсируется на кронштейнах вентилируемого фасада, или попадает туда сквозь дефекты фасадных слоев при «мокром» фасаде. Выйти наружу из газоблока у такой влаги шансов мало, и она распределяется по блоку, уменьшая его теплопроводность, снижая морозостойкость и разрушая бетонную составляющую.
В качестве отделочных материалов для газоблочного дома можно использовать любой вид отделки. Это верно. Но обустройство вентилируемых фасадов сопряжено с рядом трудностей, основная из которых, сложность крепления в газобетон. Фасад может просто отпасть со временем. Исходя из этого, наиболее оптимальным вариантом является штукатурка стен из газобетона. Причем можно использовать только специальные смеси на гипсовой основе.
Известь, которая содержится в газобетоне (2,5-5%) и в большей части клеевых смесей для газоблока (0,5-1 часть извести в составе кладочной смеси), приводит к тому, что металлические составляющие кладки (арматура, кронштейны, анкеры) приходят в негодность по прошествии определенного времени. Такая же судьба ждет и металлические трубы коммуникаций.
www.pinosklo.com
Пеностекло Пеноситал в конструкционно-теплоизоляционных изделиях
Существующие стеновые материалы не позволяют создать энергоэффективные стены толщиной менее 40 см, поэтому на практике используют многослойные ограждающие конструкции, состоящие из несущего слоя, теплоизоляционного и наружного отделочного. Тем более для многослойных ограждающих конструкций характерна большая трудоемкость возведения и малая воздухопроницаемость, теплотехническая неоднородность и, наконец, возможность конденсации влаги между разнородными слоями такой стены – все это серьезные недостатки многослойных конструкций. Кроме того, различная долговечность у составляющих такой «пирог» материалов может привести со временем к частичной или полной потере теплоизоляционных свойств стены. Поэтому современное капитальное строительство должно развиваться именно по пути возведения не многослойных, а однослойных ограждающих конструкций.
Гранулированное пеностекло Пеноситал может применяться для производства различных конструкционно-теплоизоляционных энергоэффективных изделий в том числе ограждающих конструкций в любых сочетаниях с цементным связующим.
Основные способы применения гранулированного пеностекла:
Производство вибропрессованных блоков
Гранулированное пеностекло путем вибропрессования с добавкой цементного раствора может быть отформовано с получением легких теплоизоляционных блоков. Изготовление таких штучных изделий – строительных блоков может быть легко автоматизировано при использовании поточного метода полусухого прессования, а на получаемые изделия с хорошими теплоизоляционными и прочностными свойствами существует устойчивый спрос. Варьируя количество вяжущего компонента (обычно портландцемента) в смеси можно регулировать пустотность и соответствующую ей прочность, теплопроводность, плотность и т.д. готовых композиционных изделий в широких пределах.
Заливка с цементным связующим
Наиболее простой и эффективный. Позволяет изготавливать композит путем предварительного смешения в растворосмесительном устройстве (бетономешалка, миксер и т.п.) пеностекольного гравия, воды и портландцемента с последующей заливкой смеси в формы. Данный способ позволяет создавать непрерывный композиционный слой, в том числе и в сложных конструкциях.
Заливка с пенобетонным связующим
Улучшить характеристики стены можно при производстве пеностекло-пенобетонных конструкций путем добавления в пенобетонный смеситель в качестве наполнителя пеностекольного гравия в количестве 30-60% от объема. Используя такую пеностеклобетонную смесь можно непосредственное на строительной площадке заливать в опалубку любые стеновые конструкции. При этом плотность и прочность такой конструкции будет зависеть от плотности пенобетонной составляющей, а высокие теплоизоляционные свойства обеспечит наполнитель из пеностекольного гравия Пеноситал. Причем дополнительного утепления такая стена уже не потребует.
Сравнительные характеристики пеностеклобетона и газобетона
| Характеристика | Газобетонные блоки | Вибропрессованные блоки с пеностеклом | Заливка пеностекла с цементным связующим | Заливка пеностекла с пенобетонным связующим |
| Плотность, кг/м3 | 500 | 500 | 500 | 450 |
| Прочность, кг/см2 | В сухом виде 25, при увлажнении до 12% (условия Б) снижается на 30% до 18 | 25 | 20 | 25 |
| Коэффициент теплопроводности при условиях эксплуатации Б, Вт/(м•°С) | 0.15-0.20 | 0.11 | 0.12 | 0.11 |
| Требуемая толщина стены согласно СНиП 23-02-2003, мм | 440-600 | 330 | 400 | 330 |
| Сорбционная влажность при условиях эксплуатации, % | 12 | 2 | 2 | 2 |
| Морозостойкость, циклов | 25 | 50 | 50 | 50 |
| Паропроницаемость, мг/(м•ч•Па) | 0,16 | 0,15 | 0,15 | 0,15 |
| Стабильность при эксплуатации | При увлажнении материал разрушается | Время эксплуатации не ограничено | ||
| Экологическая безопасность | Экологически безопасен | Экологически безопасен | ||
| Гигиеническая безопасность | При увлажнении в порах начинают развиваться микроорганизмы, образуется грибок и плесень | Безопасен так же как стекло и бетон | ||
| Технологичность применения | Отделка блоков возможна только с применением специальных материалов, имеющих хорошую адгезию именно к газобетону | Отделка блоков возможна любыми материалами | ||
Газобетонные блоки
Основная проблема газобетонных блоков – это высокая сорбционная влажность, которая при 97% влажности воздуха достигает 18%. Сорбционная влажность определяется не путем погружением материала в воду, а его способностью поглощать пары воды непосредственно из окружающего воздуха, в том числе находящегося в помещении. Незащищенные стены из газобетона способны быстро набирать влагу и разрушаться вследствие этого. Также, при таком увлажнении газобетон теряет свои прочностные и теплоизоляционные свойства, что приводит к снижению долговечности стен и повышенным затратам на поддержание требуемой температуры воздуха в помещении.
Заявленный производителями коэффициент теплопроводности газобетона плотности 500 кг/м3 составляет 0.12 Вт/(м•°С). Но это значение соответствует только материалу в абсолютно сухом состоянии, которого для газобетона не бывает в условиях реальной эксплуатации. Сорбционная влажность газобетона при реальных условиях эксплуатации составляет 12%, а коэффициент теплопроводности при соответствующей влажности согласно Своду Правил 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» составит уже 0.2 Вт/(м•°С). Т.е. реально, при определении требуемой толщины стены из газобетона согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» необходимо полученное значение увеличить более чем в 1.5 раза.
Также высокая сорбционная влажность газобетона отрицательно влияет на его прочностные характеристики. Заявленная прочность газобетона обычно приводится для полностью сухого состояния и поэтому, даже сами производители газобетона заявляют, что содержание влаги в газобетоне до 30% снижает конструктивную прочность на сжатие почти в два раза. Учитывая, что отпускная влажность газобетонных блоков составляет 25-30%, производители рекомендуют просушить их до начала кладки. Но даже при сушке на стройплощадке остаточная влажность газобетона составит до 18%, что снизит его прочность на 30% от заявленной. Таким образом заявленная для газобетона прочность 25кг/см2 в реальных условиях эксплуатации может составить 18 кг/см2. Особенно важно защищать газобетон от капельной влаги (грунтовые воды, дождь и т.д.), так как в этом случае его влагоемкость возрастет более чем до 50% и его прочностные характеристики составят не более 40% от заявленных значений.
Особенно губительно для влагоемких газобетонных стен промерзание. Поэтому в газобетонном доме рекомендуют проживать постоянно или, по крайней мере, обеспечивать внутри дома температурные условия, исключающие промерзание. Для защиты от влаги и других негативных атмосферных воздействий газобетонные стены обрабатывают специальными растворами, штукатурят, облицовывают деревом, сайдингом, кирпичом или декоративным камнем. Здесь тоже имеются свои нюансы. Так, например, необходимое условие – наличие вентиляционных каналов и пазух между газобетонной стеной и паронепроницаемой облицовкой. Иначе такая облицовка не защитит стены, а наоборот – навредит. Заявленная величина морозостойкости газобетонных блоков составляет 25 циклов при необходимых для фасадной отделки 50 циклах. Указываемые завышенные параметры морозостойкости принадлежат изделиям с плотностью более 600 кг/м3 и соответственно более высоким коэффициентом теплопроводности.
Повышенное водопоглощение газобетонных блоков, как в процессе эксплуатации, так и при незапланированном сильном увлажнении приводит к тому, что на поверхности и в порах паропроницаемого материала начинают развиваться микроорганизмы, образуется грибок и плесень. В дальнейшем удалить грибок, проникший вглубь материала, будет невозможно.
Отделка газобетонных блоков возможна только с применением материалов, имеющих хорошую адгезию именно к газобетону. Обычные традиционные приёмы, такие, как штукатурка, долго не держатся, верхний слой постоянно разрыхляется от воздействия влаги, потому шпатлёвки и штукатурки просто отслаиваются.
Пеностеклобетонные блоки
Предлагаемые стеновые изделия с гранулированным пеностеклом Пеноситал при плотности 500 кг/м3 имеют коэффициент теплопроводности 0.11 Вт/(м•°С), что позволяет возводить из них стены жилых зданий толщиной от 330 мм без дополнительного утепления. Сорбционная влажность таких стен не превышает сорбционной влажности составляющих компонентов – пеностекла и бетона, и составляет не более 2%. Такие стены абсолютно экологически чистые, срок эксплуатации неограничен, обладают отличной тепло и звукоизоляцией, могут обрабатываться на строительной площадке, стены из такого материала «дышат». При строительстве отсутствуют проблемы крепления дополнительной теплоизоляции, а поверхность стен отлично штукатурится при отделке. Совокупность всех этих факторов, в конечном счете, дает значительную экономию как при строительстве (доставка, складирование, работы), так и при дальнейшей эксплуатации сооружения (не требуется замена теплоизоляции со временем). Данные материалы могут с успехом применяться как при малоэтажном строительстве, так и при возведении самонесущих стен при высотном монолитно-каркасном домостроении.
www.penosytal.com
Основные свойства пеностекла
Структура и химический состав. Пеностекло «Пеноситал» представляет собой вспененное при температуре 750 – 850 °C стекло. Оно состоит из газонаполненных ячеек разделенных тончайшими перегородками. Эти перегородки, в отличие от пено и газобетонов не рыхлые и пористые, а сплошные, гладкие и оплавленные. По химическому составу пеностекло соответствует обычному стеклу.
Экологическая безопасность. По химическому составу соответствует обычному оплавленному стеклу, является на 100% неорганическим материалом, не содержит и не выделяет никаких опасных веществ. Производится из бутылочного стеклобоя при температуре более 800 °С и не подвергается никакой дополнительной химической обработке. В отличие от минераловатных изделий не является источником ни канцерогенных волокон ни паров токсичных органических связующих соединений.
Высокие теплоизоляционные свойства. Для наиболее распространенных видов пеностекла «Пеноситал» с плотностью 120-200 кг/м3, показатель теплопроводности колеблется в пределах 0.05 – 0.07 Вт/(м °C ).
Высокая прочность. Пеностекло «Пеноситал» обладают уникальным для минеральных пористых материалов соотношением прочность – плотность. Ни один минеральный пористый материал не обладает столь высокой прочностью на сжатие (0.5 – 1.5 МПа без каких-либо деформаций!) при столь низкой плотности (120 – 200 кг/м3.
Пожаробезопасность и стойкость к высоким температурам. Пеностекло «Пеноситал» как чисто минеральный неорганический материал является абсолютно не горючим. По ГОСТ 30244-94 относится к группе негорючих материалов. Гарантированный температурный диапазон эксплуатации пеностекла от -200 до +500 °C. Пеностекло начинает разрушаться при температуре размягчения 600-800 °C. Предел огнестойкости по ГОСТ 30247.0-94 составляет 30 минут при толщине 40 мм и 60 минут при 100 мм.
Высокие звукоизоляционные свойства. Пористая структура пеностекла «Пеноситал» обеспечивает отличные звукоизоляционные свойства.
Водостойкость. Пеностекло «Пеноситал» изготавливаются из стекол высоких гидролитических классов, поэтому даже, несмотря на столь сильно развитую поверхность, коэффициент размягчения пеностекла находится на уровне не ниже 0.95 (практически гранит).
Морозостойкость. Не менее F50. Потеря прочности при 50 циклах заморозки-разморозки даже у паропроницаемого пеностекла «Пеноситал» составляет менее 3%, что ниже 5% установленных ГОСТом для бетона и в 8 раз ниже 25% установленных ГОСТом для кирпича.
Химическая стойкость. Пеностекло «Пеноситал» стойко к агрессивным средам. Пеностекло растворяется только плавиковой кислотой и концентрированными растворами щелочей. В остальных случаях ИНЕРТНО!
Биологическая и бактериологическая стойкость. Пеностекло «Пеноситал», будучи полученным при температурах порядка 750 – 850 °C, является стерильным. Вследствие полного отсутствия органики, оно не содержит питательной среды для флоры и фауны, включая микроорганизмы. Непроницаемость, либо крайне низкая проницаемость пеностекла для жидкостей и, в первую очередь, для водных растворов препятствует заражению пеностекла микроорганизмами, спорами и бактериями.
Стабильность физических свойств. Пеностекло «Пеноситал» сохраняет стабильность физических параметров во всем диапазоне температур применения, а также в различных жестких условиях эксплуатации (например, повышенная влажность, обводненность, температурные колебания и пр.)
Низкие линейные расширения. Коэффициент температурного расширения пеностекла в 7-8 раз ниже по сравнению с широко применяемыми полимерными утеплителями. Это особенно важно для российских климатических условий, при которых перепад температур зима-лето может превышать 60-70 градусов, что приводит к значительным деформационным изменениям зазоров между плитами полимерных утеплителей в стенах и кровле. Аналогичным образом полимерные наполнители ведут себя и в легких стеновых блоках.
Долговечность. Как правило, для пеностекла заявляется срок службы от 50 – 100 лет или «на весь срок службы строения». Дома построенные из блоков пемзы, ближайшего природного аналога пеностекла стоят сотни и, даже, тысячи лет. Первое здание, в котором использовано пеностекло, было построено в 1942 году. С тех пор прошло 72 года! Проверочные вскрытия показывают, как неизменность самого материала, так и постоянство коэффициента теплопроводности.
Простота монтажа. Пеностекло «Пеноситал» может крепиться с помощью любых вяжущих и клеев, в том числе обычного цементного раствора из-за отсутствия ASR взаимодействия. Легко обрабатывается – пилится и сверлится.
Возможность многократного повторного использования.
Модификация. Направленный синтез позволяет изготавливать пеностекло различных видов и типов как по структуре, так и по составу: гранулированное, плитное, блочное, паронепроницаемое, паропроницаемое, звукоизоляционное, специальное (например с защитой от радиационного излучения) и так далее.
www.penosytal.com