Использование пеностекла в утеплении – плюсы и минусы. Пеностекло — характеристики и область применения данного теплоизоляционного материала Блоки из вспененного стекла


Пеностекло выпускается в матах, блоках, скорлупах и россыпью.

В предыдущей статье мы рассказывали про , который после многих лет забытья опять возвращается на рынок строительных материалов. Но, как и все натуральные утеплители, он не лишен недостатков, таких как поглощение влаги и атаки грызунов. И если в быту еще можно как-то сгладить эти факторы, то на крупных объектах такой материал неприменим. Тут нужно что-то более фундаментальное, например, вспененное стекло. Утеплитель из боя стекла обладает высокими эксплуатационными характеристиками, позволяющими его применять в строительстве многоэтажных домов и промышленных объектов.

Виды теплоизоляции из пеностекла

Вспененное стекло-утеплитель было разработано советским ученым в 30-х годах XX столетия. На то время технология производства была признана слишком дорогостоящей и проект отложили на неопределённый срок. И вот, наконец, этот материал нашел свое применение в строительстве. Его делают из отходов стекла, что является несомненным плюсом.

Битое стекло перемалывают в порошок, смешивают с пенообразователем (углем, коксом, мрамором, известняком) и доводят до жидкого состояния методом нагревания до 800–900 градусов.

При этой температуре происходит реакция с выделением углекислого газа, пузырьки которого равномерно распределяются по жидкой массе. В итоге после остывания получается твердый материал с закрытоячеистой структурой. Он похож на затвердевшую мыльную пену, где все пузырьки из стекла. Вспененное стекло-утеплитель бывает в виде:

  • плит;
  • блоков;
  • скорлуп;
  • гранул;
  • щебня.

Пеностекло подходит для утепления стен, полов и горизонтальных крыш. Материал абсолютно экологичный и может применяться даже в помещениях с повышенными санитарными требованиями (больницы, детские сады, лаборатории и прочее).

Характеристики и цены пеностекла

Пеностекло в гранулах может быть разной фракции.

Как известно, воздух – один из лучших теплоизоляторов, а его в обильном количестве содержит пеностекло. Свойства теплопроводности материала уступают современным утеплителям, зато по надежности ему нет равных. По утверждению производителей срок службы составляет не менее 100 лет. При этом исключена возможность того, что в утеплителе заведутся мыши, грибок или другие жуки. Также материал не вступает в реакцию ни с одним химическим элементом.

Пеностекло свойства:

  • поглощение воды от 0 до 5% общего объема;
  • устойчивость к проводимости тепла 0,04-0,08 Вт/м*К;
  • проводимость пара не более 0,0005 мг/м*ч*Па;
  • прочность на сжатие до 4 мПа;
  • прочность на изгиб 0,6 мПа;
  • температура эксплуатации от -250 до +485 градусов.

Из характеристик можно сделать вывод, что материал достаточно прочный, хоть и не выдерживает ударов. Изоляционные качества конечно не предел мечтаний, но устойчивость к химическим агрессиям разного рода сглаживает ситуацию. И еще один существенный плюс – это то, что мыши не грызут пеностекло. Утеплители, по отзывам, очень подвержены нападкам грызунов, они заводятся даже в советской стекловате, которая невероятно колючая. Чтобы не мириться с этим, пеностекло – идеальный вариант.

Благодаря своим техническим характеристикам этот материал обладает следующими свойствами:

  • механическая прочность;
  • отсутствие объёмного расширения и усадки;
  • негорючесть – температура плавления 1 тыс. градусов;
  • не пропускает воду и пар;
  • достаточно тяжелый – плотность от 110 до 200 кг/м. куб;
  • высокая цена.

Цены по Москве на пеностекло-утеплитель, по отзывам практически не отличаются от общероссийского уровня. Поэтому очевидно, что жители провинций, где средний доход на душу населения совсем невысокий, не могут себе позволить утеплять свои дома этим материалом. Дешевле всего обойдутся гранулы или щебень, цена которых варьируется в пределах 2-3,5 тыс. рублей за кубометр. Пеностекло в изделиях (плиты, блоки, скорлупы) стоят порядка 5,5-7,5 тыс. рублей за кубометр и это по минимуму, в некоторых местах доходит до 15 тыс. за 1 м. куб.

Область применения вспененного стекла

Пеностекло легко режется ножовкой по металлу или пилой для пеноблоков.

Где только не используется пеностекло. Применение этого материала возможно для утепления:

  • стен;
  • потолков;
  • полов;
  • плоских крыш.

При этом в ход идут как блоки, так и гранулированное пеностекло. Применение последнего имеет более широкий спектр. Гранулы засыпаются в пустоты кирпичных стен, из них делают стяжку, ими даже штукатурят. Теплоизоляция из пеностекла также применяется для и других коммуникаций.

Этот материал в большей степени применяется на больших площадях, когда строят многоэтажные дома или промышленные объекты. Частными лицами он используется редко, так как достаточно дорогой и в быту утеплитель не испытывает высоких нагрузок, поэтому вполне обходятся тем же пенопластом или . Утепление пеностеклом каркасного дома не практикуется по ряду причин. Такие дома позиционируются, как бюджетные, в противном случае кто бы их строил?

Использовать такой дорогой утеплитель в бюджетном доме бессмысленно. Даже если гипотетически допустить этот вариант, то возникает проблема большого веса материала. Чтобы перекрытия выдерживали дополнительную нагрузку, каркас должен быть собран из более толстого бруса, что опять же ведет к дополнительным расходам. По той же причине нельзя засыпать гранулы в полые стены, а обкладывать стены снаружи то же самое, что и обложить каркасник кирпичом – бессмыслица полнейшая.

Методика утепления пеностеклом стен и полов

Плиты пеностекла приклеиваются к стене, а затем крепятся на пластиковые дюбеля.

Рассматривая утепление дома пеностеклом нужно только в ракурсе фундаментальных построек (кирпич, пеноблоки, монолит). Стены могут утепляться как снаружи, так и изнутри. Кроме этого, возможно утепление в середине стены, между двумя рядами кладки. В межстенное пространство просто засыпаются сухие гранулы в процессе возведения стен. Наружное утепление стен пеностеклом, по отзывам выполняется при помощи клея и пластиковых дюбелей. Методика работы:

  • подготовительные работы – выравнивание стены, нанесение грунтовки;
  • на блоки пеностекла наносится клей;
  • блоки приклеиваются к стене, начиная снизу;
  • каждый блок крепится одним дюбелем.

Укладывать блоки к стене и друг на друга надо по принципу обычной кирпичной кладки, то есть со сдвигом на половину камня.

Таким образом, конструкция будет прочной. Поверх блоков из пеностекла можно наносить штукатурку. Кстати, есть современные сухие смеси для оштукатуривания стен, в состав которых входят мелкие (около 1 мм) капсулы пеностекла. Это так называемая теплая штукатурка, методика нанесения которой не отличается от обычной штукатурки.

Вариантов утеплить пол пеностеклом два:

  • плиты;
  • гранулы.

Практичней и быстрее делать стяжку из гранул пеностекла. Для этого нужно сделать цементное молоко и смешать его с гранулированным материалом. Предварительно на полу по уровню укладываются маяки. Полученный раствор засыпают между направляющими и равномерно распределяют провилом. После застывания на стяжку из пеностекла можно класть плитку. Наглядная методика утепления пеностеклом, видео:

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.

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.

Исходя из названия, можно сразу понять, что это - вспененное стекло. А именно, стекло с мелкими ячейками, что характерно для эффективного теплоизолятора. Благодаря совокупности его уникальных свойств сегодня пеностекло все чаще применяют во многих сферах строительства и производства.

Немного истории

Как и во многих случаях, сама мысль об изобретении была несколько далекой от целей получения хорошего теплоизолятора. В результате исследований, начавшихся еще в 30-х г.г. прошлого столетия, с целью создания хорошего плавающего материала, было обнаружено, что полученное, кроме хорошей плавучести, обладает еще и отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами. Кроме этого, полученный материал без труда можно было обрабатывать, и он прекрасно склеивался.

Первые удачные попытки использовать его в строительстве были сделаны в Канаде, хотя в СССР идею широко не поддержали из-за высокой себестоимости и отсутствия четко отработанной технологии производства. Пеностекло производили, но единичные заводы. Да и конкуренцию с западными производителями было сложно выдержать.

Как делают пеностекло


В качестве сырья здесь используются отходы стекольного производства, которые подвергают тщательному измельчению и перемешиванию с пенообразователями, которыми могут быть кокс, антрацит, торфяной полукокс, известняк и т.п. Также могут использовать стекломассу, которую получают из кварцевого песка, сульфата натрия, известняка и соды.

Полученную смесь отправляют в металлические формы и подвергают высокотемпературному воздействию. При температуре свыше +7000С гранулы стекла начинают спекаться и образовываются полости. При увеличении температуры до +10000С свою работу делают пенообразователи, которые посредством газов растягивают полученные стеклянные полости.

Происходит так называемый процесс вспенивания, и пока масса находится в таком состоянии, ее очень быстро охлаждают. Её консистенция становится более вязкой, и при дальнейшем понижении температуры - окончательно стабилизируется (застывает).

Таким образом, получают довольно твердый материал с огромным числом изолированных ячеек, заполненных воздухом. После чего материал уже разрезают на блоки определенных размеров.

Основные игроки на рынке

  1. Россия: Пеностек (PENOSTEKтм), Пеноситал (Пеноситал®), Saitax (SAITAX), ЗАО Модис.
  2. Белоруссия (крупный производитель): Гомельстекло.
  3. США: концерн Pittsburgh Corning, марка Foamglass.
  4. Украина: г.Шостка, НПП технология.

Технические характеристики



Назначение пеностекла


  1. изоляционно-строительное;
  2. изоляционно-монтажное (для утепления установок с отрицательными температурами).

Выпускаемые виды пеностекла


  1. плиты, блоки или кирпичи из пеностекла;
  2. высококачественный гранулят (рассыпчатый утеплитель);
  3. формованное пеностекло - арочные сегментные утеплители, муфты, фитинги и т.д.;
  4. пеностекло в виде крошки или боя (менее качественный утеплитель).

Достоинство пеностекла


Уникальный материал с точки зрения ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТИ. Исходя из того, что температура начала его деформации (5400С) выходит далеко за рамки той температуры, которая обычно существует при пожарах в зданиях, выводы о его пожаробезопасности может сделать даже не специалист. Кроме этого, данное свойство пеностекла подтверждено всеми европейскими и мировыми стандартами и сертификатами.

ВОДО- и ПАРОНЕПРОНИЦАЕМОСТЬ. Гигроскопичность у пеностекла почти нулевая даже в помещении, где влажность достигает 100%. Существующий показатель водопоглощения в 5% получен в условиях полного погружения, и означает только то, что вода скапливается исключительно на поверхности, где механической обработкой нарушен верхний слой пузырьков. И этот показатель с течением времени не меняется ни на сотую долю процента. Поэтому его с успехом можно использовать непосредственно и в воде. По своему химическому составу пеностекло ничем не отличается от привычного для нас оконного стекла или посуды, использующейся в быту. Поэтому каждый может убедиться в том, что пеностекло не может быть разрушено под воздействием пара или воды.

Высокий показатель ПРОЧНОСТИ и сохранения первоначальных размеров. Несмотря на то, что плотность пеностекла невысокая, оно не уступает по прочности другим материалам, плотность которых выше, а теплоизоляционные характеристики ниже. И если, например, стекловатные и минераловатные материалы при незначительном намокании заметно теряют свои показатели прочности, то пеностекло, как материал к влаге индифферентный, всегда будет сохранять свою прочность, даже при высоком уровне влажности.

Небольшое отступление: почему характеристикам прочности уделяется такое внимание.

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ. Производители авторитетно заявляют о сроке службы для пеностекла не менее 100 лет с полным сохранением его характеристик. Конечно, подобной статистики на данном промежутке времени пока нет, но существующие примеры демонтажа зданий 50-летней давности, где применяли пеностекло как изоляционный материал, дает все основания верить обещаниям производителей. Как выяснилось, за 50 лет этот изоляционный материал остался совершенно без изменений.

Отличная УСТОЙЧИВОСТЬ К ХИМИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ. Навредить пеностеклу сможет разве что плавиковая кислота, от которой мало что может "остаться в живых" и растворы сильных щелочей. Сложно предположить, кому придет в голову портить таким зловещим способом теплоизоляционный слой, но тем не менее - материал вполне можно назвать химически инертным.

УСТОЙЧИВОСТЬ К ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ АКТИВНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ. Под этим определением понимается то, что пеностекло не поддерживает среду жизнедеятельности ни грибков, ни бактерий. Оно также не представляет кулинарного интереса для вездесущих грызунов и прочих животных и насекомых, желающих испортить жизнь человеку. Для них оно даже непроходимо!

ЛЕГКОСТЬ В ОБРАБОТКЕ. Пеностекло довольно просто обрабатывать режущим инструментом, а также сверлить, прибивать с помощью гвоздей или клеить. Материал легко штукатурить. Поэтому и время на его обработку значительно сокращается.

СООТВЕТСТВИЕ САМЫМ ЖЕСТКИМ ЭКОЛОГИЧЕСКИМ СТАНДАРТАМ, которые только существуют на нашей планете. Поэтому пеностекло можно с уверенностью применять в пищевой и фармацевтической промышленности. Его используют для изоляции холодильных установок, резервуаров для продуктов - например, в производстве пива. Это - экологичный материал, начиная даже со своего "рождения", потому что сырьем является не что иное, как отходы стекольного производства или стекломасса, в состав которой входят экологически чистые ингредиенты. Его практически всегда используют как теплоизолятор в детских учреждениях. Он не вызывает даже намека на аллергическую реакцию.

УСТОЙЧИВОСТЬ К ЭРОЗИИ. Так как пеностекло в структуре своей не содержит растворимых компонентов, то растворения или размыва материала не наблюдается.

УСТОЙЧИВОСТЬ К ДЕФОРМАЦИИ. Это - не деформируемый и прочный материал, даже учитывая его плотность. Это полностью исключает возможность эффектов провисания, усадки, или съеживания даже при длительном механическом воздействии или силы тяжести.

Недостатки пеностекла


  1. довольно дорогое производство;
  2. необходимость в дополнительном оборудовании при производстве блоков или скорлупы, что ведет к удорожанию материала;
  3. нецелесообразность использования на объектах строительства, срок службы которых менее 50 лет, так как пеностекло рассчитано на 100 лет;
  4. пеностекло тяжелее, нежели другие виды теплоизоляции.

Области применения


  1. утепление: стен (фасады и внутренние), кровли (как плоской, так и скатной), потолка и пола; трубопроводов; подземных конструкций; помещений с повышенной влажностью (сауны, бани, бассейны); технологического оборудования;
  2. в строительстве самонесущих стен в качестве монолитной заливки;
  3. применяется в производстве легких теплоизоляционно-конструкционных блоков;
  4. термоизоляция слоя дорожной одежды.

Ограничения, которые важно знать

Не рекомендуется утеплять пеностеклом все подряд дома, как, например, минеральной ватой, потому что стены обычных домов являются паропроницаемыми и пеностекло успешно запрет выходящий пар. Это чревато появлением конденсата при температуре стены 6-80С. Поэтому при утеплении пеностеклом очень важно или правильно рассчитывать теплоизолирующий слой, или обеспечивать паропроницаемость.

Искал материал по льняному утеплителю, и наткнулся на пеностекло. Честно говоря, впервые услышал о материале и на неделю погрузился в изучение этого необычного (необычно дорогого) утеплителя. Делюсь результатами исследования.

— неорганический, экологически безопасный высокопрочный и легкий утеплитель, внешне напоминающий пемзу. Химический состав пеностекла идентичен бытовому стеклу на основе оксидов кремния, калия, натрия, алюминия, магния, кальция.

Пеностекло было представлено в 1932 году на Всесоюзной конференции по инновациям в строительстве. Представил материал легендарный физик-кристаллограф А.И. Китайгородский. К концу тридцатых патенты на производство пеностекла уже были у французов, англичан, чехов, немцев и американцев. Война затормозила исследования в этой области и первые заводы появились в Союзе только в семидесятые. Тем не менее, объемы производства превышали 100 000 м3 в год и продукт пользовался спросом.

Производство вспененного стекла чрезвычайно энергозатратно и сложно в контроле техпараметров, поэтому стало нерентабельно в конце 80-х — из четырех заводов остался только Гомельстекло (судя по всему, закрывший линию совсем недавно). Но за последние 5 лет в России и Украине таки наладился выпуск разнообразного пеностекла по ценам, конкурентным европейским. С историей материала в двух словах разобрались, идем дальше.

Как производят пеностекло

Бой стекла, вторсырье растирают с порообразователем (уголь, кокс, сажа, антрацит) и засыпают в формы, смешав с другими добавками. Форма заполняется примерно на 10%, весь объем заполнится в процессе образования стеклянной пены. Обжиг проходит в туннельной печи при температуре около 1000°С. В процессе плавки стекла порообразователь увеличивает массу в 14-15 раз и форма заполняется.


Для пеностекольных гранул технология другая: стеклобой промывают и сушат, дробят, затем мелят с вспенивателями и гранулируют шихту. Далее гранулы просушивают и помещают во вращающиеся печи, где гранулят пересыпают кварцевым песком для предотвращения спаивания. Вспенивание проходит при температуре от 780 до 820°С.

Себестоимость вспененного стекла очень высока из-за энергоемкости производства и дорогого оборудования (оборудование линии на 20 м3 в сут. стоит около $1 млн.).

Виды пеностекла:

  • Блоки (плиты)
  • Гранулы
  • Бесформенный бой (строительный щебень).

Свойства и характеристики пеностекла

Твердой фазы в пеностекле около 10%, поэтому оно имеет невысокую плотность. Средний диаметр пузырьков – 2000 мкм, а толщина стенок пузырьков – 20…100 мкм. Ячеистое стекло можно получать плотностью не ниже 100 кг/м3 — это предел прочности. Преимущественно производители выпускали и продолжают выпускать материал с плотностью в пределах 120-160 кг/м3. Такое пеностекло обладает высокими теплоизоляционными свойствами, сохраняя при этом приемлемые прочностные характеристики и простоту обработки. Плотность пеностекла определяет его теплопроводность и прочность, сравнить эти характеристики можно по техническим условиям, например, у Пеноситала:

Соотношение плотности, теплопроводности
и прочности пеностекла по ТУ 5914-001-73893595-2005 (Пеноситал)

Пеностекло не содержит микропор, способных сорбировать влагу из окружающей среды. Вся влага, которая может задержаться в разрезанных при формовке стеклянных микросферах, стекает из материала после удаления его из воды. Поэтому для всех видов ячеистого стекла обычно наблюдается незначительная величина водопоглощения, зависящая больше от метода измерения и размера ячеек. Самый «водопоглощающий» — пеностекольный бой, щебень.


Все свойства пеностекла определяются его структурой, представляющей собой оплавленные ячейки стекла, заполненные газами. Отличия определяются величиной ячеек, наличием большего или меньшего количества свободных дефектов в перемычках между ячейками.

Из характеристик используемого сырья (стекла и вспенивателя) вытекают основные качества материала :

  • Высокая химическая инертность (последние годы некоторые производители предлагают стойкое к щелочам пеностекло).
  • Исключительная долговечность.
  • Нулевая горючесть.
  • Гидро-паронепроницаемость.
  • Не меняет теплотехнических свойств в процессе эксплуатации.
  • Биостойкость.
  • Не дает усадку.
  • Низкий коэффициент линейного температурного расширения.

«Специалисты» по маркетингу предлагают так называемое паропроницаемое пеностекло , которое пеностеклом в общем понимании не является. Это утеплитель на основе жидкого натриевого стекла с открытыми порами. Применяется исключительно внутри отапливаемых помещений. На фасадах пар в порах промерзает и разрывает хрупкую ячеистую структуру в песок.

Есть еще проблема «аналогов» : пеностекольная крошка, перемешанная со всевозможными связующими и добавками (гипс, базальт, цемент, опилки и др), которую продают под названием пеностекло. Цена таких «изделий» может быть ниже на порядок, но они не имеют ничего общего с оригиналом.

Вопрос экологичности : из сульфатсодержащих стекол получается пеностекло, в ячейках которого замкнут сероводород из восстановленной серы. Он присутствует и в структуре исходного продукта в твердой фазе в виде сульфидов. Сульфиды взаимодействуют с водяным паром в воздухе и подвергаются реакции гидролиза, при которой в воздух выделяется сероводород. Последние годы брендовые производители стараются не применять такие стекла, но это влечет за собой изменения в технологической линии и повышение цены. Нужно понимать, что количество сероводорода в ячеистом стекле ничтожно и чувствуется только при разрезании блока.

Применение пеностекла

Привожу табличку из «Стройкомплекса Среднего Урала» за март 2006

Характеристики Области применения
Экологическая безопасность Любые виды строительства, в том числе
в пищевой и фармацевтической промышленности.
Высокое теплосопротивление Теплоизоляция в промышленном и гражданском строительстве, снижение расхода стройматериалов, уменьшение толщины стен, повышение надежности и долговечности дорожного покрытия; термоизоляция трубопроводов и газопроводов.
Нулевая горючесть Теплоизоляция в высотном строительстве; создание огнеупорных конструкций; изоляция трубопроводов и иного оборудования, работающего при температурах до 600С.
Низкая плотность материала при высокой прочности Снижение нагрузки на фундамент и возможность строить даже на слабых грунтах; надстройка верхних этажей зданий; теплоизоляция перекрытий, кровель, полов; гранулят - незаменимый наполнитель для прочных легковесных панелей; изготовление понтонных и иных плавучих конструкций.
Химическая инертность, высокая коррозионная устойчивость Изготовление многоразовой изоляции; неограниченность времени эксплуатации; безусадочность (долговременная стабильность
размеров); строительство резервуаров и трубопроводов для кислот и нефтепродуктов; эффективная защита зернохранилищ, хозяйственных и жилых помещений, т.к. не разрушается грызунами и насекомыми.

Благодаря разнообразной толщине и формфакторам плит и блоков можно выбрать индивидуальный вариант. Режется пеностекло пилой для газобетона.

Теплоизоляция горячих труб фигурным пеностеклом может действительно окупиться, так как его можно применять при температурах до 550°С без необходимости регулярной замены. Материал устойчив как к пару и воздуху, так и нефтепродуктам и маслам.

Насыпное пеностекло применяют в колодцевой кладке и в насыпных полах, как условная альтернатива керамзиту. Однако, пеностекольный бой очень острый и режет гидроизоляционные пленки-подложки, его невозможно тромбовать. Лучше применять гранулы, тем более они с оплавленными закрытыми порами и не будут держать воду в поломанных ячейках как щебень.


Особенности монтажа пеностекла я не рассматриваю, так как все технические решения нужно узнавать непосредственно у производителя, у которого будете его покупать. Для каждого места применения материала есть правила монтажа и обработки, связанные с некоторыми нюансами пеностекла. Белорусским Институтом НИПТИС разработаны рекомендации по применению пеностекольных блоков, предлагаю ознакомиться с документом .

Особенности и недостатки пеностекла

Есть факторы, ограничивающие применение этого утеплителя в мокрых фасадах и в качестве заполнителя легких бетонов. Ограничение связано с щелочно-силикатной реакцией, протекающей между стеклом и бетоном, цементом, всеми смесями и штукатурками, содержащими реакционноспособный оксид кремния. Основанные на цементе составы вступают в щелочную реакцию с образованием геля и отваливаются от стекла (или стекло отклеивается от фасада).

Клеить пеностекло к несущей поверхности нельзя составами, набирающими прочность в процессе просыхания из-за водо- и паро-непроницаемости пеностекла — они не наберут прочность в местах соприкосновения со стеклом.

Дающие усадку растворы тоже не подходят, так как разрушают ячейки стекла, с которыми вступили в адгезию и обваливаются.

Все описанные выше проблемы так или иначе решены некоторыми производителями. Блоки покрывают битумом, оклеивают разными материалами для избежания проблем с цементными составами и предотвращения механических повреждений хрупких кромок материала. Существует также метод прямой плавки, когда к стеклянному бою добавляют диоксид циркония и обеспечивают успойчивость к щелочам. Другое решение — частичная кристаллизация стекла, при которой материал уже не склонен вступать в щелочно-силикатную реакцию.

Тип пор в пеностекле влияет на теплосопротивление материала. Хорошо, когда стекло имеет замкнутые ячейки по 1-2 мм. Паропроницаемое пеностекло гораздо хуже по этому показателю.

Рекомендуемые производителями специализированные полиуретановые клеи редко бывают в розничной продаже, очень дороги и не имеют 100% аналогов. Точнее, аналоги по совместимости со стеклом есть, но они не обладают температуро и влагостойкостью рекомендуемых.

Для утепления фасада здания пеностекло тяжеловато, учитывая еще ударную защиту для него (марка прочности 11). С ним непросто работать, так как материал хрупкий, хотя и имеет высокую прочность на сжатие.

Цена пеностекла

Я приведу стоимость украинского пеностекла в пересчете на доллар.

Пеностекло в плитах 600х450 (450х450) мм
Толщина, мм Паропроницаемое, $/м2 Паронепроницаемое 1 сорт, $/м2 2 сорт, $/м2
30 4 7.15 6.8
40 5.2 9.5 8.7
50 6.6 12 11.4
60 8 14.3 13.7
70 9.2 16.7 16
80 10.55 19.1 18.2
100 13.2 23.9 22.8
120 15.8 28.6 27.4
Пенокрошка фракционированная (фракция до 150 мм) 57.8 $/м3

Я бы рассматривал пеностекольный утеплитель в качестве засыпки при колодцевой кладке и как гидроизоляционную отмостку — в этих местах применение дорогого материала оправдано на 100%. Но не применял бы пеностекольный щебень.

Гранулированное пеностекло как и представлено в виде современного теплоизоляционного материала, который характеризуется высокой степенью универсальности применения.

Гранулированное пеностекло (производства Baugran или же любого другого бренда), благодаря практически нулевому коэффициенту показателя теплопроводности и широчайшему спектру возможностей применения по праву считается одним из лучших утеплителей для пола стен и крыши дома.

1 Особенности материла

Частица пеностекла в грануле, которая спрессована в блоки нашла себе широкое применение в процессе утепления различных частей дома.

Мелкая часть пеностекла в грануле, которая формирует собой строительные блоки, может применяться для утепления стен зданий каркасного типа.

При этом блоки Baugran способны сохранять тепло лучше, чем обычные кирпичные блоки. Характеристики пеностекла B augran позволяют утепленным с помощью него стенам быть абсолютно звуконепроницаемыми. Альтернативное использование пеностекла Baugran как и в целом актуально при:

  • Усилении утепления стен здания;
  • Изготовлении макетов для выставок;
  • Реконструкции исторических памятников;
  • Создании стен по периметру здания;
  • Предотвращении формирования мостов холода;
  • Креплении фасадных плит и панелей;
  • Обеспечении утепления путем наполнения пустотелых стен.

Технология, с ориентировкой на которую осуществляется изготовление пеностекла B augran, подразумевает многоцелевое применение представленного изделия.

Технические характеристики пеностекла Baugran гранулированного обуславливают применение материала с целью качественного утепления стен и всевозможных перекрытий, потому, что в связи с этим затраты на отопление будут значительно снижены.

Использование гранулированного пеностекла марки Baugran вкупе с позволяет снизить стоимость строительных работ. В российских климатических условиях, которые характеризуются резкими температурными перепадами высокими показателями влажности гранулированное пеностекло, спрессованное в блоки, по праву считается одним из наиболее долговечных материалов.

Технические характеристики материала свидетельствуют о практически неограниченном эксплуатационном сроке. Наиболее весомее преимущества гранулированного пеностекла состоят в:

  • Высокой степени устойчивости к колеблющимся температурным режимам;
  • Стойкости к вредоносному воздействию эрозии и химических сред;
  • Высоких теплоизоляционных показателях;
  • Гигиенической и экологической безопасности;
  • Продолжительном эксплуатационном сроке;
  • Устойчивости к горению;
  • Водонепроницаемости как у ;
  • Удобстве при осуществлении механической обработки;
  • Устойчивости к механическим повреждениям и усадке.

Все характеристики гранулированного пеностекла позволяют считать его достаточно качественным теплоизоляционным материалом, применение которого актуально в любой климатической зоне.

Кроме того его характеристики свидетельствуют о том, что на протяжении всего своего продолжительного эксплуатационного срока материал не теряет своих базовых качеств и свойств.

Блоки, при условии сохранения своей физической целостности, способны прослужить многие десятки лет. Применение пеностекла позволяет существенно увеличить параметр надежности всей конструкции.

Технология позволяет использовать материал в тех случаях, когда применять другие утеплители попросту не представляется возможным.

2 Технология производства и выпускаемые виды

Пеностекло (Baugran или любое другое) как и производится с ориентировкой на промышленный способ с соблюдением всех необходимых стандартов качества.

В большинстве случаев в качестве сырья применяются отходы стекольного производства. Также актуально использование кварцевого песка, соды и известняка.

Силикатное стекло, находящееся в измельченном состоянии искусственно насыщают углеродом. В него добавляется кокс, доломит, мел, антрацит.

В печи сырье нагревается до температуры в +900°C, после чего вспенивается и подвергается медленному охлаждению.

В результате образуется твердая ячеистая стекломасса. При этом ячейки пеностекла могут иметь замкнутую, круглую или гексагональную форму.

Размеры колеблются от долей миллиметра до сантиметра. Показатель пористости готового материала может составлять от 80 до 90%.

В процессе газообразования и активного вспенивания номинальный объем стекла увеличивается в 10-15 раз. Пеностекло может быть представлено в виде:

  • и плит;
  • Рассыпчатого утеплителя;
  • Формованного утеплителя;
  • Крошки пеностекла.

Блоки и плиты из пеностекла применяются во всех строительных сферах и могут сочетаться со всевозможными материалами.

Когда блоки подвергаются механической опиловке, то формируются отходы, которые представлены в виде крошки пеностекла. Пеностекло производится в гранулах, которые обладают различным диаметром.

2.1 Технические характеристики продукции

Материал отличается высокой степенью прочности. При этом он проявляет низкую степень теплопроводности и не поддается механическому сжатию.

Если материал сформирован в виде плит или блоков, то они практически не дают усадку и продолжают сохранять такие показатели, как прочность, теплопроводность и способность к водопоглощению.

Даже по прошествии времени, конструкции, изготовленные с применением пеностекла не меняют своих изначальных размеров в результате воздействия эксплуатационных нагрузок.

Пеностекло способно без вреда для внутренней структуры выдерживать температурные режимы от -200 до +400°C.

При этом изделие демонстрирует абсолютную степень водонепроницаемости. Наряду с этим оно с легкостью поддается склеиванию и грубой механической обработке.

Материал проявляет высокую степень химической стойкости и нетоксичен. В гранулированном пеностекле не способны завестись грызуны, насекомые или плесневый гриб. Более детальные технические характеристики выражены в показателях:

  • Насыпной плотности ГПС – не более 200 кг/куб.м;
  • Средней плотности гранул в 345 гк/куб.м;
  • Пористости гранул в 86 %;
  • Теплопроводимости в массе при +200°C от 0,06 до 0,068 Вт/м;
  • Водопоглощения по объему — 1,7 – 4%;
  • Предела прочности в 0,5 – 1,1 МПа;
  • Коэффициента формы гранул в 5-40 мм как у ;
  • Морозостойкости потери массы – в течение 15 циклов.

Недостатки заключены в достаточно высокой стоимости по сравнению с прочими видами утеплителей.