Пеностекло — теплоизоляция, набирающая популярность

Пеностекло завоевывает прочные позиции на рынке теплоизоляционных материалов, о нем узнает все больше потребителей из различных отраслей экономики. И если в соседней России, где потребность в пеностекле оценивается в 2,5 млн куб. м в год, научились делать пока только пеностекло в виде гравия и щебня, то на родном «Гомельстекле» вовсю выпускают плиты — самый удобный для теплоизоляции вид материала.

Немного истории

Пеностекло было изобретено в 30-е годы прошлого столетия в СССР (МХТИ им. Д. И. Менделеева), в начале 1940-х патент был куплен американской компанией Corning Glass Work. Предполагалось применять пеностекло в качестве плавающего материала. Но вскоре выяснилось, что оно обладает еще и высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, легко подвергается механической обработке и склеиванию.

Впервые бетонные плиты с теплоизоляционной прослойкой из пеностекла были применены в 1946 году при строительстве одного из зданий в Канаде. Опыт оказался настолько удачным, что материал сразу же получил всеобщее признание как долговечная изоляция для кровли, перегородок, стен и полов всех видов построек.

Технология производства

Стеклянный гранулят и стеклянный бой в смеси с газообразователем (каменным углем) размалывают в тонкий порошок и загружают в формы из жароупорной стали с каолиновой обмазкой. Формы подают в туннельную печь. Под действием высокой температуры происходит размягчение частиц стеклянного порошка и их спекание. Газы, выделяющиеся при сгорании и разложении газообразователя, вспучивают вязкую стекломассу. При охлаждении образуется материал с ячеистой структурой. Отжиг способствует равномерному остыванию изделий по объему, поэтому в них не возникают внутренние напряжения и не образуются трещины. Охлажденные изделия распиливают, обрабатывают и упаковывают. Так получаются блоки из пеностекла.

Что внутри?

Химический состав пеностекла на 100 % совпадает с химическим составом обычного стекла (посудного, бутылочного или оконного) и включает в себя оксиды кремния, кальция, натрия, магния, алюминия. Газовая среда полностью замкнутых стеклянных ячеек не взаимодействует с атмосферой и представляет собой, в основном, оксиды и другие соединения углерода. Давление газовой среды в ячейках на порядок ниже атмосферного давления, так как процесс вспенивания происходит за счет выделения газов коксом, антрацитом и сажей при температуре порядка 1000 °С. Благодаря газообразованию и вспениванию стекла его объем увеличивается в 15 раз.

Сотовая структура материала, где стенки и узлы ячеек состоят из такого прочного материала, как стекло, обусловила уникальную способность пеностекла противостоять механическим нагрузкам.

Достоинства

Гарантированный срок эксплуатации блоков из пеностекла с сохранением физических характеристик материала равен сроку эксплуатации здания и превышает 100 лет.

Экспериментальные исследования объектов, утепленных пеностеклом более 50 лет назад, показали отсутствие существенных изменений в структуре материала. Сохранение теплозащитных свойств на протяжении всего срока существования здания особенно важно ввиду отсутствия доступа к теплоизоляционному материалу после завершения работ.

В чем же секрет долговечности пеностекла?

Во-первых, стойкость к окислению: активный кислород, содержащийся в атмосфере, не оказывает ни малейшего воздействия на пеностекло, поскольку оно состоит исключительно из высших оксидов кремния, кальция, натрия, магния, алюминия. Во-вторых, в структуре этого материала нет растворимых компонентов, а значит, пеностекло устойчиво к воздействию воды (как пресной, так и соленой). Кроме того, сам материал состоит из замкнутых ячеек, что исключает попадание влаги внутрь, поэтому расширение воды при замерзании не разрушает пеностекло.

Также не страшны пеностеклу температурные перепады. Материал имеет очень низкий коэффициент линейного температурного расширения, что позволяет ему без ущерба для структуры переносить суточные и годовые колебания температуры.

Пеностекло совершенно не деформируемый материал, что исключает возможность его усадки, провисания, съеживания под действием силы тяжести либо в результате механических повреждений.

И последнее, пеностекло не повреждается корнями деревьев, не является питательной средой для грибка, плесени и микроорганизмов, поэтому активность биологических форм не наносит вреда структуре материала.

Пеностекло самый прочный из всех теплоизоляционных материалов. Прочность пеностекла на сжатие в несколько раз выше, чем у волокнистых материалов и пенопласта. Насколько важен  этот показатель в строительстве? Сжатие теплоизоляционного материала приводит к увеличению его теплопроводности и снижению теплозащитных свойств конструкции. Пеностекло уникально тем, что является абсолютно не сжимаемым материалом. Более того, менее прочный, чем пеностекло, теплоизоляционный материал требует анкерного и штыревого крепления к несущей конструкции сооружения и, чем он менее прочен, тем больше элементов крепления необходимо использовать для фиксации теплоизоляционного слоя, это увеличивает количество высокотеплопроводных включений, создающих дополнительные мостики холода. В то время как прочный теплоизоляционный материал может нести часть нагрузки за счет собственных физических свойств, позволяя в некоторых случаях и вовсе не применять дополнительных металлических креплений.

Пеностекло, помимо всего прочего, очень хороший абразивный материал (природа еще не создала ни одной биологической формы, способной без потерь точить абразивы). Эту особенность пеностекла активно используют при теплозащите зернохранилищ, промышленных пищевых холодильников, складов и других объектов, привлекательных для грызунов.

Пеностекло полностью негорючий материал, не содержащий окисляющихся или органических компонентов. Технология производства пеностекла такова, что готовое изделие получается в результате обработки в печах при температуре, близкой к 1000 °С, поэтому при нагревании пеностекла до высоких температур оно лишь плавится, как обычное стекло, без выделения газов или паров. Этот фактор важен для противопожарных свойств конструкции.

Экологическая и санитарная безопасность пеностекла позволяет осуществлять утепление ограждающих конструкций не только для помещений, в которых необходима повышенная чистота воздуха (образовательных и медицинских учреждений, спортивных сооружений, музеев, высокотехнологичных производств и т. п.), но и для зданий со специальными санитарно-гигиеническими требованиями (цехов пищевой и фармакологической промышленности, бань и саун, бассейнов, кафе, ресторанов, столовых и др.).

Пеностекло легко обрабатывается столярным инструментом. Плиты соединяются любым типом строительной смеси, битума или клея. Все это позволяет осуществлять монтаж пеностекла с использованием различных вариантов крепления.

По данным портала Строительство.RU, продажи белорусского пеностекла в России выросли в прошлом году на 30 %, прежде всего благодаря соотношению цена-качество.

При подготовке материала использовались данные сайта ОАО «Гомельстекло».

Автор: Кулабухова Екатерина, Stroyka.by. Фото: Строительство.RU