Добавить в закладки

Пеностекло: характеристики и технология монтажа плотного теплоизоляционного материала

Содержание

X

Плиты на основе вспененной стекольной массы не только теплые, но и прочные

Плиты на основе вспененной стекольной массы не только теплые, но и прочные

Что такое листовое, гранулированное пеностекло или пеностекольные блоки? Мне пришлось изучить этот материал вдоль и поперек. Теперь я могу в точности описать технологию производства пеностекла, его плюсы и минусы, а также дать рекомендации по утеплению объектов с его помощью.

Особенности материала

Структура и основы производства

Множество мелких пор пеностекла формируют внутреннюю структуру, хорошо сохраняющую тепло

Множество мелких пор пеностекла формируют внутреннюю структуру, хорошо сохраняющую тепло

Пеностекло (вспененное или ячеистое стекло) — пористый материал на основе силикатного стекла. Используется для теплоизоляции различных объектов. Отличительные черты — низкая теплопроводность, химическая инертность и достаточно высокая механическая прочность.

Производство пеностекла осуществляется исключительно в заводских условиях. Есть несколько технологических схем, но чаще всего работы выполняются по такому алгоритму:

  1. Подготовка сырья. В качестве сырья используется стеклобой или измельченное силикатное стекло. В процессе подготовки материал размалывается до получения порошкообразной массы с малым размером частиц (до 10 мкм).
Рабочую смесь еще называют шихтой

Рабочую смесь еще называют шихтой

  1. Подготовка рабочей смеси (шихты). В состав силикатного порошка вводится газообразующий компонент (угольный порошок или другие средства). Наличие газообразователя позволяет получить материал с пористой структурой.
Обработка материала в печи — ключевой этап производства

Обработка материала в печи — ключевой этап производства

  1. Плавка. Полученную смесь (шихту) либо закладывают в формы для выплавки листов/блоков, либо высыпают на конвейерную ленту. Материал подается в печь (от 800 до 1000 ⁰С), где силикатная часть размягчается, а углерод окисляется с образованием большого объёма газов. Газ формирует в толще стекла микроскопические поры, которые и обеспечивают теплосберегающие свойства материала.
  2. Завершение производства. После окончания реакции материал извлекается из печи и охлаждается. Листовые и блочные изделия извлекаются из форм после их распалубки.
При обжиге гранул в них формируются поры

При обжиге гранул в них формируются поры

Иногда этот материал пытаются изготовить на кустарных предприятиях или в домашних условиях. В качестве сырья используется жидкое стекло, которое насыщают газом при нагреве до 150 – 200 °C. Получается, по сути, пористый силикатный клей, не обладающий ни влагостойкостью, ни теплосберегающими качествами, которыми отличается настоящее пеностекло.

Готовые пеностекольные блоки Foamglas

Готовые пеностекольные блоки Foamglas

Разновидности пеностекла

Описанная технология производства дает возможность изготавливать разные изделия с низкой теплопроводностью. Наиболее востребованы такие:

 [caption id="attachment_14210" align="aligncenter" width="600"]  [caption id="attachment_14209" align="aligncenter" width="600"] ИллюстрацияРазновидность материаловГранулированное пеностекло. Это округлые гранулы диаметром от 4 до 80 мм. В процессе производства гранулы поризуются, за счет чего увеличивается их объем и снижается плотность.Используется материал для насыпной теплоизоляции по аналогии с керамзитом или перлитом.Пеностекольный гравий (щебень, крошка). Это отходы производства пеностекольных блоков и гранул — мелкие частицы неправильной формы.Используется аналогично гранулированным изделиям. Несколько уступает им по теплоизоляционному потенциалу, но зато стоит дешевле.  Панельные изделия. Это плиты небольшой толщины, которые используются для облицовочной теплоизоляции. Применяются в качестве более прочной и долговечной альтернативы листовому пенополистиролу.[/caption]Пеностекольные блоки. Изделия прямоугольной формы (от 200х125х80 до 475х400х120 мм). Используются для облицовки капитальных конструкций для снижения общей теплопроводности стен. Основным конкурентном в этом сегменте считается пено/газобетон, но пеностекло превосходит его и по теплоизоляционным, и по механическим характеристикам.

Фасонные детали. Производятся в виде скорлуп, сегментов и колен разного радиуса. Применяются в основном в качестве трубной теплоизоляции для контуров с высокой температурой теплоносителя.

Плюсы и минусы

Технические характеристики материала

Использование пеностекла как эффективного теплоизолятора стало возможным благодаря его отличным эксплуатационным характеристикам. Оценить их и сравнить с аналогичными показателями других утеплителей можно по таблице ниже:

Чем меньше размер гранул, тем плотнее засыпка и тем выше энергоэффективность слоя

Чем меньше размер гранул, тем плотнее засыпка и тем выше энергоэффективность слоя



ХарактеристикаПеностеклоАльтернативы
ГранулыБлокиКерамзитПенополистиролГазоблок
Плотность, кг/м320020020025400
Теплопроводность, Вт/(м*К)0,070,070,1 – 0,180,040,125
Объемное водопоглощение, %1,7 – 4324330
Предел прочности на сжатие, МПа0,5 -1,141,40,082,5
Морозостойкость, циклов151001575
Срок службы, лет501005025-4550

Приводятся средние показатели для наиболее часто используемых теплоизоляционных разновидностей пенополистирола и газобетона.

Хорошая морозостойкость пеностекольного блока обеспечивается низкой влагоемкостью

Хорошая морозостойкость пеностекольного блока обеспечивается низкой влагоемкостью

Кроме того, пеностекло сохраняет свои свойства в широком температурном диапазоне — от -200 до 500 °С. Этим оно выгодно отличается, например, от пенополистирола, который уже при 80 °C начинает плавиться и выделять токсичные газы.

Преимущества

Используя пеностекло как утеплитель, мы обеспечиваем себе такие преимущества:

  1. Хорошие теплотехнические характеристики. Материал отлично сохраняет тепло и не поглощает влагу. Это позволяет использовать его для внутренних и для наружных теплоизоляционных работ. Кроме того, благодаря низкому водопоглощению теплопроводность пеностекольной облицовки не возрастает со временем.
Пеностекольный материал — отличная альтернатива керамзиту и другим традиционным утеплителям

Пеностекольный материал — отличная альтернатива керамзиту и другим традиционным утеплителям

  1. Механическая прочность. Материал хорошо выдерживает нагрузки на сжатие, не деформируется под собственным весом и под весом установленной поверх него отделки. Несмотря на пористую структуру, неплохо удерживает крепежные элементы.

Желательно все же использовать специальный крепеж, рассчитанный на пустотелые и пористые основания — химические анкеры, раскрывающиеся пластиковые дюбели и т. д.

  1. Стабильность размеров. Ни листовые, ни блочные материалы практически не подвержены влажностным и температурным деформациям. Эти свойства пеностекла предотвращают усадку теплоизоляционного слоя, его отслоение от основания, образование «мостиков холода» и т. д.
Хорошая прочность и минимальная деформация позволяет использовать материал для покрытия эксплуатируемых поверхностей

Хорошая прочность и минимальная деформация позволяет использовать материал для покрытия эксплуатируемых поверхностей

  1. Стойкость к агрессивным средам. Поскольку и гранулы, и блоки представляют собой, по сути, стекло, они отличаются химической инертностью. Вспененные изделия не реагируют с кислотами (исключая плавиковую!), не окисляются при длительным контакте с кислородом и водой и т. д.
  2. Биологическая стойкость. Материал не повреждается грибками и бактериями. Также его игнорируют насекомые-древоточцы и грызуны.
Высокая термостойкость позволяет монтировать наплавляемую гидроизоляцию

Высокая термостойкость позволяет монтировать наплавляемую гидроизоляцию

  1. Термостойкость. Материал сохраняет свои свойства и форму при температурах до 500 °C, что делает его вполне пожаробезопасным.

При нагреве свыше 540 °С пеностекло начинает плавиться, постепенно деформируясь. Впрочем, плавление происходит только при наличии внешнего источника тепла (сам материал не поддерживает горение). Также плюсом будет отсутствие выделения газообразных токсичных веществ.

  1. Длительный срок службы. Механические и химические свойства материала позволяют эффективно его использовать в течение минимум 50 лет. Расчетные показатели обещают стойкость в течение 100 лет и более — но со времени изобретения материала столько еще не прошло, потому проверить это пока не получается.
Изменение энергосберегающей эффективности популярных утеплителей во времени

Изменение энергосберегающей эффективности популярных утеплителей во времени

К другим плюсам этого материала можно отнести также хорошую шумоизоляцию, отсутствие водной и ветровой эрозии, нулевую капиллярность (исключает поднятие влаги при контакте с грунтом) и т. д.

Слабые стороны

Недостатки у пеностекла тоже есть, и их нужно обязательно учитывать при выборе материала и работе с ним:

  1. Цена. Себестоимость материала достаточно высока, так что готовая продукция выходит очень дорогой. В среднем утепление здания с использованием пеностекла обойдется вам в 4-6 раз дороже, чем с применением газобетонных блоков.

Один кубометр гранулированного стекла обойдется в сумму от 4,5 до 13 тыс. рублей (чем меньше фракция, тем дороже). Стоимость плит и блоков колеблется в пределах 12–30 тыс. рублей за 1м3. Щебень — самый дешевый материал: около 3,5 тыс. руб./м3.

Облицовка из вспененного стекла весит немало, и это нужно учитывать при проектировании

Облицовка из вспененного стекла весит немало, и это нужно учитывать при проектировании

  1. Значительная масса. Даже при условии высокой пористости материал получается куда более тяжелым по сравнению с волокнистыми или полимерными утеплителями. Это нужно читывать, рассчитывая несущую способность стен и фундамента.
  2. Хрупкость. Блоки и плиты плохо переносят ударные нагрузки при транспортировке и монтаже. В результате точечного воздействия изделие может растрескиваться, что существенно снижает его теплоизоляционные характеристики.
Во избежание сколов блоки транспортируют в упаковке

Во избежание сколов блоки транспортируют в упаковке

  1. Низкая упругость и эластичность. Обратная сторона отсутствия деформаций: при подвижках или просадках основания блоки из вспененного стекла могут растрескиваться. Компенсируется это устройством более надежного фундамента, а это — дополнительные расходы.
  2. Малая паропроницаемость. Сам теплоизоляционный материал не подвержен ни разложению при воздействии влаги, ни заражению бактериями/грибками. А вот стена под слоем утеплителя может пострадать, потому об эффективной вентиляции нужно подумать еще на этапе проектировки.

После анализа плюсов и минусов итоговая характеристика получается неоднозначной. С одной стороны, пеностекло превосходит теплоизоляционные материалы, используемые в качестве альтернативы. С другой — высокая стоимость и некоторые другие особенности (значительная масса, склонность к растрескиванию) могут делать его использование нерентабельным.

Использовать материал выгодно там, где его характеристики обеспечивают существенные преимущества перед более дешёвыми аналогами

Использовать материал выгодно там, где его характеристики обеспечивают существенные преимущества перед более дешёвыми аналогами

Вывод: материал этот хорош, но отнюдь не универсален. И решение о его применении нужно принимать после тщательного анализа всех факторов и расчета финансовой эффективности для конкретного объекта.

Использование пеностекла при теплоизоляционных работах



Сфера применения

Утеплитель, изготовленный на основе вспененного стекла, может применяться в самых разных сферах.

Пеностекольный щебень используется для отсыпки фундамента

Пеностекольный щебень используется для отсыпки фундамента

  1. Подготовка оснований. Достаточно дешевый, но при этом долговечный и эффективный щебень применяется для отсыпки фундаментов разного типа. По своим характеристикам он превосходит многие горные породы. Это дает возможность обустраивать надёжные основания на заболоченных грунтах и насыщенных влагой глинах.
Материал укладывают под основание дорог на сложных грунтах

Материал укладывают под основание дорог на сложных грунтах

  1. Благоустройство территорий. Щебень и гранулированный материал используется для формирования рельефа и укладки дренажных слоев. Кроме того, гравий и блоки применяются при укладке садовых дорожек на участках с низкой пешеходной активностью.
  2. Промышленное строительство. Сочетание химической инертности, биологической стойкости и термостойкости делает этот материал практически незаменимым при отделке промышленных зданий, в том числе — объектов пищевой, фармацевтической и химической промышленности. Также сюда стоит отнести теплоизоляцию трубопроводов.
Теплоизоляция трубопровода с использованием фасонных деталей

Теплоизоляция трубопровода с использованием фасонных деталей

  1. Гидротехнические работы. Здесь на первый план выходит влагостойкость теплоизоляционного материала и его низкое водопоглощение. Гравий, гранулы и плиты используются при постройке бассейнов, аквапарков, бань и т. д.

Утепление различных участков дома

Кроме того, пеностекло применяется и в гражданском строительстве — как частном, так и массовом:

 [caption id="attachment_14241" align="aligncenter" width="600"] http://aryanworld.net/uploads/posts/2015-07/1438260213_5.jpg"></dt><dd class="wp-caption-dd">(не допустимый myme-type файла) http://aryanworld.net/uploads/posts/2015-07/1438260213_5.jpg" alt="" /> (не допустимый myme-type файла) http://aryanworld.net/uploads/posts/2015-07/1438260213_5.jpg">http://aryanworld.net/uploads/posts/2015-07/1438260213_5.jpg (не допустимый myme-type файла)  [caption id="attachment_14240" align="aligncenter" width="600"] ИллюстрацияСфера использования</dd></dl></div>Утепление стен.Материал используется как для наружной, так и для внутренней теплоизоляции. Для фиксации плит или блоков применяется специальный клей, дополнительно облицовка может закрепляться дюбелями с тарельчатой горловиной.Также возможна засыпка гравия/гранул в полости двухслойных стен.Поверх теплоизоляционного слоя снаружи обычно наносится штукатурка. При внутренней отделке допускается как оштукатуривание, так и отделка декоративными панелями (вагонка из пластика и МДФ, изотекс и т. д.).Теплоизоляция полов.Для утепления подпольного пространства насыпным способом используются гравий либо гранулы.Более надежной считается конструкция из плит или блоков, уложенных поверх песчаной подсыпки и соединенных монтажной пеной. Поверх слоя пеностекольных блоков укладывается стяжка, на которой монтируется чистовой пол.Низкая теплопроводность делает блоки из вспененного стекла хорошим основанием для обогреваемых полов — как водяных, так и электрических.  Теплоизоляция фундаментов.Низкая влагоемкость вместе с хорошим сопротивлением теплопередаче позволяет использовать пеностекольные блоки для утепления подземных частей фундамента.Максимальную эффективность эта технология демонстрирует при возведении зданий на влажных и обводненных грунтах.В качестве дополнительного мероприятия в процессе гидро- и теплоизоляции можно выполнить облицовку панелями из ячеистого стекла внутренней поверхности подвала или цоколя.[/caption]Утепление кровли.Материал используется для теплоизоляции чердака (перекрытие отделывается плитами либо засыпается гранулами).Панели могут устанавливаться с внутренней стороны скатов.Также значительная прочность блоков позволяет применять их для облицовки эксплуатируемой кровли.
Внутренняя отделка бань и саун. Сочетание хорошей термостойкости с малой теплопроводностью дает возможность использовать ячеистое стекло для теплоизоляции парилок. Благодаря этому сокращаются затраты на поддержание высокой температуры в парной, а сам теплоизоляционный слой не повреждается при увлажнении и нагреве.

Советы по использованию

Наиболее популярной технологией использования пеностекла считается облицовка стены блоками либо плитами. Инструкция:

  [caption id="attachment_14245" align="aligncenter" width="600"] ИллюстрацияЭтап работыПодготовка:·         выполняется проверка плоскости стены, крупные неровности устраняются с помощью перфоратора;·         поверхность очищается, обеспыливается и грунтуется проникающим составом;·         в нижней части на стену устанавливаем стартовый профиль или крепим брус, который будет опорой для облицовки. При наружном утеплении брус крепим на уровне цоколя.Нанесение клеевого состава:·         замешиваем клей для пеностекла на основе цемента или берем готовый состав на основе битума;·         при отделке ровной поверхности с помощью зубчатого шпателя наносим клей на тыльную сторону и боковые грани слоем около 2–4 мм. «Гребенкой» формируем борозды на клеевом слое;·         при облицовке неровной стены укладываем горки клея («шлепки») на углах и в центре.  Наклеивание и фиксация:·         первый ряд блоков устанавливаем на подставочный профиль или опорный брус, выравниваем и прижимаем к основанию. Удерживаем в прижатом состоянии около 60 секунд для первичного схватывания клея;·         следующие ряды кладем поверх уже установленных, максимально плотно (зазор не более 1-2 м);·         обязательно соблюдаем перевязку, смещая швы в рядах минимум на 1/3 размера блока;·         при облицовке деревянной стены дополнительно фиксируем блоки дюбелями. Это позволит компенсировать подвижность основания, склонного к температурным деформациям и набуханию.

Финишная отделка:

  • оштукатуривание по сетке;
  • облицовка кирпичом с закладкой гибких связей;
  • обшивка листовыми материалами или декоративными панелями поверх обрешетки из бруса/профиля;
  • при горизонтальном монтаже — заливка стяжки или укладка чернового напольного покрытия.
Внешний вид утепленной поверхности, готовой к обшивке фасадными кассетами

Внешний вид утепленной поверхности, готовой к обшивке фасадными кассетами

Заключение

Пеностекло нельзя назвать универсальным материалом — в первую очередь из-за его высокой стоимости. С другой стороны, оно обладает массой достоинств, и в ряде случаев может обеспечить серьёзные эксплуатационные преимущества. Особенности работы с этим материалом показаны на видео в этой статье. Если остались вопросы — задавайте их в комментариях!

загрузка...
загрузка...

Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Рейтинг статьи:
Автор: Нестор
Опубликовано: 19.02.2018


Остались вопросы? Задайте их в нашей группе вконтакте




Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту









Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток