Використання піноскла в утепленні – плюси та мінуси. Піноскло - характеристики та область застосування даного теплоізоляційного матеріалу Блоки зі спіненого скла
Піноскло випускається в матах, блоках, шкаралупах і розсипом.
У попередній статті ми розповідали про , який після багатьох років забуття знову повертається на ринок будівельних матеріалів. Але, як і всі натуральні утеплювачі, він не позбавлений недоліків, таких як поглинання вологи та атаки гризунів. І якщо в побуті ще можна якось згладити ці фактори, то на великих об'єктах такий матеріал не застосовується. Тут потрібно щось фундаментальне, наприклад, спінене скло. Утеплювач із бою скла має високі експлуатаційними характеристиками, що дозволяють його застосовувати у будівництві багатоповерхових будинків та промислових об'єктів.
Види теплоізоляції з піноскла
Спінене скло-утеплювач було розроблено радянським вченим у 30-х роках XX сторіччя. На той час технологію виробництва було визнано надто дорогою і проект відклали на невизначений термін. І ось, нарешті, цей матеріал знайшов своє застосування у будівництві. Його роблять із відходів скла, що є безперечним плюсом.
Біте скло перемелюють на порошок, змішують з піноутворювачем (вугіллям, коксом, мармуром, вапняком) і доводять до рідкого стануметодом нагрівання до 800-900 градусів.
При цій температурі відбувається реакція з виділенням вуглекислого газу, бульбашки якого рівномірно розподіляються рідкою масою. У результаті після остигання виходить твердий матеріаліз закритою структурою. Він схожий на затверділу мильну піну, де всі бульбашки зі скла. Спінене скло-утеплювач буває у вигляді:
- плит;
- блоків;
- шкаралуп;
- гранул;
- щебеню.
Піноскло підходить для утеплення стін, підлог та горизонтальних дахів. Матеріал абсолютно екологічний і може застосовуватися навіть у приміщеннях з підвищеними санітарними вимогами (лікарні, дитячі садки, лабораторії та інше).
Характеристики та ціни піноскла
Піноскло в гранулах може бути різної фракції.
Як відомо, повітря - один з кращих утеплювачів, а його в рясні кількості містить піноскло. Властивості теплопровідності матеріалу поступаються сучасним утеплювачам, Зате за надійністю йому немає рівних. За твердженням виробників термін служби не менше 100 років. При цьому виключена можливість того, що утеплювач заведеться миші, грибок або інші жуки. Також матеріал не входить у реакцію з жодним хімічним елементом.
Піноскло властивості:
- поглинання води від 0 до 5% від загального обсягу;
- стійкість до провідності тепла 0,04-0,08 Вт/м*К;
- провідність пари не більше 0,0005 мг/м*год*Па;
- міцність на стиск до 4 мПа;
- міцність на згин 0,6 мПа;
- температура експлуатації -250 до +485 градусів.
З характеристик можна дійти невтішного висновку, що матеріал досить міцний, хоч і витримує ударів. Ізоляційні якості звичайно не межа мрій, але стійкість до хімічних агресій різного роду згладжує ситуацію. І ще один істотний плюс – це те, що миші не гризуть піноскло. Утеплювачі, за відгуками, дуже схильні до нападів гризунів, вони заводяться навіть у радянській скловаті, яка неймовірно колюча. Щоб не миритися з цим, піноскло – ідеальний варіант.
Завдяки своїм технічним характеристикам цей матеріал має такі властивості:
- механічна міцність;
- відсутність об'ємного розширення та усадки;
- негорючість – температура плавлення 1 тис. градусів;
- не пропускає воду та пару;
- досить важкий – густина від 110 до 200 кг/м. куб;
- висока ціна.
Ціни по Москві на піноскло-утеплювач, за відгуками практично не відрізняються від загальноросійського рівня. Тому очевидно, що жителі провінцій, де середній дохід на душу населення зовсім невисокий, не можуть дозволити собі утеплювати свої будинки цим матеріалом. Найдешевше обійдуться гранули або щебінь, ціна яких варіюється в межах 2-3,5 тис. рублів за кубометр. Піноскло у виробах (плити, блоки, шкаралупи) коштують близько 5,5-7,5 тис. рублів за кубометр і це щонайменше, у деяких місцях доходить до 15 тис. за 1 м. куб.
Область застосування спіненого скла
Піноскло легко ріжеться ножівкою по металу або пилкою для піноблоків.
Де тільки не використовується піноскло. Застосування цього матеріалу можливе для утеплення:
- стін;
- стель;
- підлог;
- плоских дахів.
При цьому в хід йдуть як блоки, так і гранульоване піноскло. Застосування останнього має широкий спектр. Гранули засипаються у порожнечі цегляних стін, З них роблять стяжку, ними навіть штукатурять. Теплоізоляція з піноскла також застосовується для та інших комунікацій.
Цей матеріал більшою мірою застосовується на великих площах, коли будують багатоповерхові будинкичи промислові об'єкти. Приватними особами він використовується рідко, оскільки досить дорогий і в побуті утеплювач не відчуває високих навантажень, тому цілком обходяться тим же пінопластом або . Утеплення піносклом каркасного будинкуне практикується з низки причин. Такі будинки позиціонуються, як бюджетні, інакше хто б їх будував?
Використовувати такий дорогий утеплювач бюджетному будинкубезглуздо. Навіть якщо гіпотетично допустити цей варіант, виникає проблема великої вагиматеріалу. Щоб перекриття витримували додаткове навантаження, каркас має бути зібраний з товстішого бруса, що знову ж таки веде до додаткових витрат. З тієї ж причини не можна засипати гранули в порожні стіни, А обкладати стіни зовні те ж саме, що і обкласти каркасник цеглою - нісенітниця цілковита.
Методика утеплення піносклом стін та підлог
Плити піноскла приклеюються до стіни, а потім кріпляться на пластикові дюбелі.
Розглядаючи утеплення будинку піносклом потрібно тільки в ракурсі фундаментальних будівель (цегла, піноблоки, моноліт). Стіни можуть утеплюватись як зовні, так і зсередини. Крім цього, можливе утеплення всередині стіни, між двома рядами кладки. У міжстінний простір просто засипаються сухі гранули під час зведення стін. Зовнішнє утеплення стін піносклом, за відгуками виконується за допомогою клею та пластикових дюбелів. Методика роботи:
- підготовчі роботи – вирівнювання стіни, нанесення ґрунтовки;
- на блоки піноскла наноситься клей;
- блоки приклеюються до стіни, починаючи знизу;
- кожен блок кріпиться одним дюбелем.
Укладати блоки до стіни та один на одного треба за принципом звичайної цегляної кладки, тобто зі зсувом на половину каменю.
Таким чином, конструкція буде міцною. Поверх блоків із піноскла можна наносити штукатурку. До речі, є сучасні сухі суміші для оштукатурювання стін, до складу яких входять дрібні (близько 1 мм) капсули піноскла. Це так звана тепла штукатурка, методика нанесення якої не відрізняється від звичайної штукатурки
Варіантів утеплити підлогу піностеклом два:
- плити;
- гранули.
Найпрактичніше і швидше робити стяжку з гранул піноскла. Для цього потрібно зробити цементне молокоі змішати його з гранульованим матеріалом. Попередньо на підлозі за рівнем укладаються маяки. Отриманий розчин засипають між напрямними та рівномірно розподіляють провилом. Після застигання на стяжку з піноскла можна класти плитку. Наочна методика утеплення піностеклом, відео:
Різноманітність утеплювачів для індивідуального будівництвазростає з кожним роком. Деякі матеріали лише умовно є новими, наочний приклад– піноскло. Винайдене у тридцятих роках минулого століття, воно увійшло до масового будівництва лише у дев'яностих роках, після відпрацювання технології та зниження витрат на виробництво.
Піноскло – це поєднання звичайного силікатного скла та піни. Скло досить тверде, але тендітне. Піна ж є бульбашками газу, що з'єднуються тонкими плівками рідини за допомогою поверхневого натягу.
Поєднання цих матеріалів отримують шляхом нагрівання силікатної маси та її плавлення. Через плавлену масу пропускається газ, бульбашки якого захоплюються розплавом, утворюючи пористу структуру.
Різновиди піноскла
В індивідуальному та містобудуванні використовується два види цього утеплювача:
- Блокове піноскло - має форму плит і комірчасту структуру. Використовується для теплоізоляції цоколя, фасаду, вимощення, міжповерхового перекриття, фундаменту, трубопроводу, стелі. Плита не дає усадки, тому може використовуватись як базовий будівельний матеріал.
- Гранульоване піноскло - має форму невеликих гранул у вигляді сфери, або нагадує форми гравію або піску. Розмір фракцій від 1 до 20 мм. Використовується для теплоізоляції міжкімнатних стін, перекриттів та підлог.
Незважаючи на відмінності у сферах використання та технології виробництва, обидві форми матеріалу забезпечують якісне утеплення та мають однакові технічні характеристики.
Особливості виробництва плит
Піноскло випускають у двох формах – блоках та гранулах. Основну сировину отримують боєм пляшкового та шибки. Це дозволяє використовувати технологію вторинної переробки сировини, оскільки скло розкладається досить довго.
Після очищення та сортування скляний бій проходить подрібнення до стану порошку. Для спінювання у фракцію додають вуглець і нагрівають суміш до тисячі градусів. При цій температурі газ випаровується, а скломаса спінюється.
Нагріта скломаса є в'язкою сумішшю, яка після вилучення з печі твердне і піддається випалу.
Таким чином, технологічна схема від сировини до готового продукту містить:
- Очищення скла;
- Сортування сировини;
- Плавлення скломаси;
- Пропускання газу;
- Охолодження;
- Випалення готової плити.
Виробництво гранул
Технологія виготовлення гранульованого піноскла дещо відрізняється. Після очищення та сортування сировини, вона проходить наступну обробку:
- Розплавлення за високих температур;
- Розливання в окатані заготовки;
- Спінювання в печі, що обертається;
- Охолодження та випал готових гранул.
Гранульоване піноскло за обсягом перевищує взяту сировину в 15 разів. Також слід відрізняти утеплювач від рідкого скла, яке виробляється при більш низьких температурахшвидким видаленням води та газоподібних речовин. Рідке склоне є утеплювачем та нестійко навіть при дії води.
Технічні характеристики
Незважаючи на жорсткість матеріалу, він має досить низьку теплопровідність, а значить – добрими показникамитеплоізоляції. Основні характеристики піноскла:
- Теплопровідність матеріалу 0,04 Вт/м*с. Порівняно з деревиною, теплопровідність піноскла вдвічі нижча, а теплоізоляційні властивості – удвічі кращі. Теплопровідність популярної в утепленні мінеральної вати вища на тридцять відсотків. Такі показники піноскла обумовлені комірчастою структурою.
- Температурна стійкість. Плита здатна витримати граничну температуру 300 оС без деформації та деструкції матеріалу. У процесі виробництва в скломасу можуть додаватися речовини, що збільшують термостійкість утричі. Нижча гранична температура, за якої не відбувається деструкція матеріалу -200оС.
- Міцність матеріалу. На один квадратний метрматеріал витримує навантаження від 40 до 100 тонн чи 0,5-1,2 Мпа. У процесі експлуатації цей параметр не змінюється. Але щодо ударної міцності матеріал дещо програє перед своїми аналогами, оскільки його можна розбити додатком механічної сили.
- Щільність піноскла коливається в межах від 100 до 250 кг/м3. Для порівняння, у сухої деревини густина дорівнює від 550 до 750 кг/м3.
- Звукоізоляція матеріалу можна порівняти з аналогічним показником мінеральної вати – піноскло справляється зі звуковими хвилями в 45-56 дБ.
- Показник проникності пари матеріалу 0,005 мг/(м*ч*Па), що дозволяє використовувати піноскло як пароізолятор.
- Вологостійкість блоків дорівнює двом відсоткам обсягу блоку, сам матеріал не вступає у взаємодію Космосу з водою і деформується під її впливом.
- Хімічна стійкість піноскла виявлена по відношенню до кислот, лугів, газів і нафтопродуктів, а також до будівельних сумішей. Деформується тільки під дією фторводневої кислоти, яка у побуті практично не використовується через свою високу токсичність.
- Біологічна стійкість піноскла перед комахами, гризунами та грибковими колоніями досить висока, що дає йому перевагу перед іншими утеплювачами.
- Матеріал не горить і не виділяє токсичних газів, а в його складі немає речовин, що шкодять людському організмутому він вважається досить екологічним.
Переваги
Багато переваг дісталися утеплювачу саме від скла, деякі ж є унікальними завдяки поєднанню газових капсул і скляних осередків.
- Тривалість експлуатації – виробники вказують термін експлуатації до ста років без деформації навіть при перепадах температури. Зміни габаритів та усадка не характерні для матеріалу, робочий діапазон температури від +350 до -250 оС.
- Універсальність матеріалу з метою утеплення, оскільки він придатний для утеплення труб, покрівлі, стін, фундаменту, а також для ізоляції будівель підвищеної пожежної небезпеки.
- Стійкість до відкритого вогнюі дає можливість використання матеріалу на пожежонебезпечних об'єктах, оскільки за високої температури матеріал плавитиметься, а не горіти.
- Звукоізоляційні якості матеріалу товщиною 10 см здатні впоратися з гуркотом трактора, не пропустивши звук усередину будівлі.
- Піноскло легко в монтажі, нагадує технологію укладання пінобетону. Його легко розрізати ножівкою, він має невелику вагу – на кубометр доводиться 150 кг.
- Безпека піноскла в санітарному плані – ще одна перевага, оскільки його середовище непридатне для розмноження мікроорганізмів, він не виділяє токсичних летких речовин і може бути використаний при утепленні дитячих закладів та лікарень.
Ці якості роблять піноскло утеплювачем нового покоління, з високою ергономічністю та безпекою, оскільки екологічна чистота – це девіз будівництва останнього десятиліття.
Недоліки
Негативних сторін у піноскла менше, ніж позитивних, але і вони мають місце, а саме:
- Висока цінова категорія, тому що матеріал є найдорожчим у порівнянні з іншими утеплювачами. Вартість обумовлена складною технологічною схемоювиробництва матеріалу, зокрема, випалення готових плит – досить енергоємний процес.
- Парниковий ефект, створюваний плитами, може спровокувати розвиток грибка та плісняви на стінах, які вкриті піностеклом. Якщо не подбати про якісну герметизацію, користі від ізоляції не буде.
- Низька ударостійкість довершує недоліки піноскла. Маючи хорошу жорсткість і міцність на стиск, матеріал тріскається від сильного удару і більше не виконує функції утеплювача при деструкції.
Втім, при правильно виконаному монтажі та дбайливому відношенні, піноскло прослужить досить довго.
Як правильно вибирати
На вітчизняному ринку є кілька виробників піноскла. Кожен продукт повинен відповідати певним критеріям якісного утеплювача.
Плити в одній партії мають бути однакових розмірів, а пориста структура плит та блоків має бути збережена – вони не повинні зливатися між собою. Виробники якісного піноскла додають паспорт матеріалу, в якому можна дізнатися паропроникність як плит, так і гранул. Якщо паспорта немає або в ньому не вказано характеристики, краще утриматися від покупки.
Для запобігання накопиченню конденсату рекомендується розрахувати оптимальну товщинуплити, щоб точка роси розташовувалась у плиті, а стіни зовні охолоджувалися лише до +5 оС. Купуйте утеплювач тільки у перевірених виробників, оскільки неякісно виготовлений утеплювач може погіршити стан стін, навіть не виконуючи своїх функцій.
Краще проводити утеплення під час будівництва об'єкту, ніж на готовому будинку. Це пов'язано з тим, що при будівництві можна робити тонкі та холодні стіни, коли планується утеплювач. Якщо ж об'єкт вже збудований, знадобиться товстий шар утеплювача, щоб усунути в нього точку роси.
Виробники
Перші зразки матеріалу були виготовлені в Росії, сьогодні він виробляється в різних країнах. Найбільш популярні такі виробники:
- SAITAX - одна з найбільших компаній-виробників піноскла в Росії. Продукція компанії використовується для утеплення адміністративних будівель та державних об'єктів.
- Pittsburgh Corning – американський виробник утеплювача із півстолітньою історією розвитку. Потужності компанії розташовані й у Росії. Ізоляція продається під брендом FOAMGLASS і використовується як у цивільному, так і промисловому будівництві.
- Гомельскло – білоруська компанія міжнародного рівняяка постачає ізоляційні матеріали до багатьох країн світу. У відкритому доступіє сертифікати та паспорти матеріалів.
- ЗСТМ – завод будівельних теплоізоляційних матеріалів, розташований в Україні. Завод випускає ізоляційні матеріали, вироблені по унікальним технологіям, розроблений у науково-дослідних центрах. На даний момент випускається блочна та плиткова продукція.
Звертайте увагу на історію виробника, відгуки про нього та наявність сертифікатів – тоді висока вартість не стане перепоною та окупиться зниженням витрат на опалення та кліматичну техніку у будинку.
Виходячи з назви, можна відразу зрозуміти, що це спінене скло. Зокрема, скло з дрібними осередками, що характерно для ефективного утеплювача. Завдяки сукупності його унікальних властивостей сьогодні піноскло все частіше застосовують у багатьох сферах будівництва та виробництва.
Трохи історії
Як і в багатьох випадках, сама думка про винахід була дещо далекою від цілей отримання хорошого утеплювача. В результаті досліджень, що розпочалися ще у 30-х р.р. минулого століття, з метою створення гарного плаваючого матеріалу, було виявлено, що отримане, крім хорошої плавучості, має ще й відмінні тепло-і звукоізоляційні властивості. Крім цього, отриманий матеріал легко можна було обробляти, і він чудово склеювався.
Перші вдалі спроби використати його у будівництві були зроблені в Канаді, хоча в СРСР ідею широко не підтримали через високу собівартість та відсутність чітко відпрацьованої технології виробництва. Піноскло виробляли, але поодинокі заводи. Та й конкуренцію із західними виробниками було складно витримати.
Як роблять піноскло
В якості сировини тут використовуються відходи скляного виробництва, які ретельно подрібнюють і перемішують з піноутворювачами, якими можуть бути кокс, антрацит, торф'яний напівкокс, вапняк і т.п. Також можуть використовувати скломасу, яку отримують з кварцового піску, сульфату натрію, вапняку та соди.
Отриману суміш відправляють металеві форми і піддають високотемпературному впливу. При температурі понад +7000С гранули скла починають спікатися та утворюються порожнини. При збільшенні температури до +10000С свою роботу роблять піноутворювачі, які за допомогою газів розтягують отримані скляні порожнини.
Відбувається так званий процес спінювання, і поки маса перебуває у такому стані, її дуже швидко охолоджують. Її суміш стає більш в'язкою, і при подальшому зниженні температури - остаточно стабілізується (застигає).
Таким чином, отримують досить твердий матеріал з великою кількістю ізольованих осередків, заповнених повітрям. Після цього матеріал вже розрізають на блоки певних розмірів.
Основні гравці на ринку
- Росія: Пеностек (PENOSTEK), Пеностал (Пеностал®), Saitax (SAITAX), ЗАТ Модіс.
- Білорусь ( великий виробник): Гомельскло.
- США: концерн Pittsburgh Corning, марка Foamglass.
- Україна: м.Шостка, НВП технологія.
Технічні характеристики
Призначення піноскла
- ізоляційно-будівельне;
- ізоляційно-монтажне (для утеплення установок із негативними температурами).
Випускні види піноскла
- плити, блоки або цеглини з піноскла;
- високоякісний гранулят ( розсипчастий утеплювач);
- формоване піноскло - арочні сегментні утеплювачі, муфти, фітинги тощо;
- піноскло у вигляді крихти або бою (менш якісний утеплювач).
Переваги піноскла
Унікальний матеріал з точки зору ПОЖЕЖАБЕЗПЕКИ. Виходячи з того, що температура початку його деформації (5400С) виходить далеко за межі тієї температури, яка зазвичай існує при пожежах у будинках, висновки про його пожежну безпеку може зробити навіть не фахівець. Крім цього, дана властивість піноскла підтверджена всіма європейськими та світовими стандартами та сертифікатами.
ВОДО-і ПАРОНЕПРОНИЦЬКІСТЬ. Гігроскопічність у піноскла майже нульова навіть у приміщенні, де вологість досягає 100%. Існуючий показник водопоглинання в 5% отримано в умовах повного занурення, і означає лише те, що вода накопичується виключно на поверхні, де механічною обробкоюпорушено верхній шарбульбашок. І цей показник з часом не змінюється на соту частку відсотка. Тому його з успіхом можна використати безпосередньо і у воді. За своїм хімічним складом піноскло нічим не відрізняється від звичного для нас шибки або посуду, що використовується в побуті. Тому кожен може переконатися в тому, що піноскло не може бути зруйноване під впливом пари або води.
Високий показник міцності та збереження початкових розмірів. Незважаючи на те, що щільність піноскла невисока, воно не поступається за міцністю іншим матеріалам, щільність яких вища, а теплоізоляційні характеристикинижче. І якщо, наприклад, скловатні та мінераловатні матеріалипри незначному намоканні помітно втрачають свої показники міцності, то піноскло, як матеріал до вологи індиферентний, завжди зберігатиме свою міцність, навіть при високому рівнівологості.
Невеликий відступ: чому характеристикам міцності приділяється така увага.
ДОВГОВІЧНІСТЬ. Виробники авторитетно заявляють про термін служби для піноскла не менше 100 років з повним збереженням його характеристик. Звичайно, подібної статистики на даному проміжку часу поки немає, але існуючі приклади демонтажу будівель 50-річної давності, де застосовували піноскло як ізоляційний матеріалдає всі підстави вірити обіцянкам виробників. Як з'ясувалося, за 50 років цей ізоляційний матеріал залишився без змін.
Відмінна СТІЙКІСТЬ ДО ХІМІЧНОГО ВПЛИВУ. Нашкодити піносклу зможе хіба що плавикова кислота, від якої мало що може "залишитися в живих" та розчини сильних лугів. Складно припустити, кому спаде на думку псувати таким зловісним способом теплоізоляційний шар, проте - матеріал цілком можна назвати хімічно інертним.
СТІЙКІСТЬ ДО ЖИТТЯДІЙНОСТІ АКТИВНОГО БІОЛОГІЧНОГО СЕРЕДОВИЩА. Під цим визначенням розуміється те, що піноскло не підтримує середовище життєдіяльності ні грибків, ні бактерій. Воно також не становить кулінарного інтересу для всюдисущих гризунів та інших тварин і комах, які бажають зіпсувати життя людині. Для них воно навіть непрохідне!
ЛЕГКІСТЬ В ОБРОБЦІ. Піноскло досить просто обробляти різальним інструментом, а також свердлити, прибивати за допомогою цвяхів або клеїти. Матеріал легко штукатурити. Тому час на його обробку значно скорочується.
ВІДПОВІДНІСТЬ ЖОРСТКІМ ЕКОЛОГІЧНИМ СТАНДАРТАМ, які тільки існують на нашій планеті. Тому піноскло можна з впевненістю застосовувати у харчовій та фармацевтичній промисловості. Його використовують для ізоляції холодильних установок, Резервуари для продуктів - наприклад, у виробництві пива. Це - екологічний матеріал, починаючи навіть зі свого "народження", тому що сировиною є не що інше, як відходи скляного виробництва або скломаса, до складу якої входять екологічно чисті інгредієнти. Його практично завжди використовують як утеплювач у дитячих закладах. Він не викликає навіть натяку на алергічну реакцію. 
СТІЙКІСТЬ ДО ЕРОЗІЇ. Так як піноскло в структурі своєї не містить розчинних компонентів, то розчинення або розмиву матеріалу не спостерігається.
СТІЙКІСТЬ ДО ДЕФОРМАЦІЇ. Це - не деформується та міцний матеріалнавіть з огляду на його щільність. Це повністю виключає можливість ефектів провисання, усадки або з'їджування навіть при тривалому механічному впливі або сили тяжіння.
Недоліки піноскла
- досить дороге виробництво;
- необхідність у додатковому устаткуванніпри виробництві блоків чи шкаралупи, що веде до подорожчання матеріалу;
- недоцільність використання на об'єктах будівництва, термін служби яких менше 50 років, оскільки піноскло розраховане на 100 років;
- піноскло важче, ніж інші види теплоізоляції.
Області застосування
- утеплення: стін (фасади та внутрішні), покрівлі (як плоскої, так і скатної), стелі та підлоги; трубопроводів; підземних конструкцій; приміщень з підвищеною вологістю(Сауни, лазні, басейни); технологічного обладнання;
- в будівництві самонесучих стінв якості монолітної заливки;
- застосовується у виробництві легких теплоізоляційно-конструкційних блоків;
- термоізоляція шару дорожнього одягу.
Обмеження, які важливо знати
Не рекомендується утеплювати піносклом все підряд будинку, як, наприклад, мінеральною ватою, тому що стіни звичайних будинків є паропроникними і піноскло успішно заборона виходить пара. Це може призвести до появи конденсату при температурі стіни 6-80С. Тому при утепленні піностеклом дуже важливо або правильно розраховувати шар, що теплоізолює, або забезпечувати паропроникність.
Шукав матеріал по лляному утеплювачу, і натрапив на піноскло. Чесно кажучи, вперше почув про матеріал і на тиждень поринув у вивчення цього незвичайного (незвичайно дорогого) утеплювача. Ділюсь результатами дослідження.
- Неорганічний, екологічно безпечний високоміцний і легкий утеплювач, що зовні нагадує пемзу. Хімічний складпіноскла ідентичний побутового склана основі оксидів кремнію, калію, натрію, алюмінію, магнію, кальцію.
Піноскло було представлено у 1932 році на Всесоюзній конференції з інновацій у будівництві. Представив матеріал легендарний фізик-кристалограф А.І. Китайгородський. До кінця тридцятих патенти на виробництво піноскла вже були у французів, англійців, чехів, німців та американців. Війна загальмувала дослідження в цій галузі і перші заводи з'явилися у Союзі лише у сімдесяті. Проте, обсяги виробництва перевищували 100 000 м3 на рік, і продукт мав попит.
Виробництво спіненого скла є надзвичайно енерговитратним і складним у контролі техпараметрів, тому стало нерентабельним наприкінці 80-х — з чотирьох заводів залишилося лише Гомельскло (судячи з усього, що закрив лінію зовсім недавно). Але за останні 5 років у Росії та Україні таки налагодився випуск різноманітного піноскла за цінами, конкурентними європейськими. З історією матеріалу двома словами розібралися, йдемо далі.
Як виробляють піноскло
Бій скла, вторинну сировину розтирають з пороутворювачем (вугілля, кокс, сажа, антрацит) і засипають у форми, змішавши з іншими добавками. Форма заповнюється приблизно на 10%, весь обсяг заповниться у процесі утворення скляної піни. Випал проходить у тунельній печі при температурі близько 1000°С. У процесі плавки скла пороутворювач збільшує масу в 14-15 разів і форма заповнюється.
Для піносклочних гранултехнологія інша: склобій промивають і сушать, дроблять, потім мелять з спінювачами і гранулюють шихту. Далі гранули просушують і поміщають у печі, що обертаються, де гранулят пересипають кварцовим піском для запобігання спаювання. Спінювання проходить за температури від 780 до 820°С.
Собівартість спіненого скла дуже висока через енергоємність виробництва та дорогого обладнання (обладнання лінії на 20 м3 на добу коштує близько $1 млн.).
Види піноскла:
- Блоки (плити)
- Гранули
- Безформний бій (будівельний щебінь).
Властивості та характеристики піноскла
Твердої фази в піносклі близько 10%, тому воно має невисоку щільність. Середній діаметр бульбашок – 2000 мкм, а товщина стінок бульбашок – 20…100 мкм. Комірчасте скло можна отримувати щільністю не нижче 100 кг/м3 - це межа міцності. Переважно виробники випускали та продовжують випускати матеріал із щільністю в межах 120-160 кг/м3. Таке піноскло має високі теплоізоляційні властивості, зберігаючи при цьому прийнятні характеристики міцності і простоту обробки. Щільність піноскла визначає його теплопровідність і міцність, порівняти ці характеристики можна по технічним умовам, наприклад, у Пеносталу:
Співвідношення щільності, теплопровідності
та міцності піноскла за ТУ 5914-001-73893595-2005 (Пеностал)
Піноскло не містить мікропор, здатних сорбувати вологу з довкілля. Вся волога, яка може затриматися в розрізаних під час формування скляних мікросферах, стікає з матеріалу після видалення його з води. Тому для всіх видів ніздрюватого скла зазвичай спостерігається незначна величина водопоглинання, що залежить більше від методу вимірювання та розміру осередків. Найбільш «водопоглинаючий» — піноскліний бій, щебінь.
Всі властивості піноскла визначаються його структурою, що є оплавленими осередками скла, заповненими газами. Відмінності визначаються величиною осередків, наявністю більшої чи меншої кількості вільних дефектів у перемичках між осередками.
З характеристик використовуваної сировини (скла та спінювача) випливають основні якості матеріалу:
- Висока хімічна інертність (останні роки деякі виробники пропонують стійке до луг піноскло).
- Виняткова довговічність.
- Нульова горючість.
- Гідро-паронепроникність.
- Не змінює теплотехнічних властивостей у процесі експлуатації.
- Біостійкість.
- Не дає усадку.
- Низький коефіцієнт лінійного температурного розширення.
«Фахівці» з маркетингу пропонують так зване паропроникне піноскло, яке піносклом у загальному розумінні не є. Це утеплювач на основі рідкого натрієвого скла з відкритими порами. Застосовується виключно всередині приміщень, що опалюються. На фасадах пара в порах промерзає і розриває тендітну комірчасту структуру в пісок.
Є ще проблема «аналогів»: піноскліна крихта, перемішана з всілякими сполучними та добавками (гіпс, базальт, цемент, тирсу та ін), яку продають під назвою піноскло. Ціна таких «виробів» може бути нижчою на порядок, але вони не мають нічого спільного з оригіналом.
Питання екологічності: з сульфатсодержащих стекол виходить піноскло, в комірках якого замкнутий сірководень з відновленої сірки. Він присутній і в структурі вихідного продукту у твердій фазі у вигляді сульфідів. Сульфіди взаємодіють з водяною парою в повітрі і піддаються реакції гідролізу, при якій у повітря виділяється сірководень. Останні рокибрендові виробники намагаються не застосовувати таке скло, але це тягне за собою зміни в технологічній лінії та підвищення ціни. Потрібно розуміти, що кількість сірководню в ніздрюватому склі мізерна і відчувається тільки при розрізанні блоку.
Застосування піноскла
Наводжу табличку із «Будкомплексу Середнього Уралу» за березень 2006
| Характеристики | Області застосування |
| Екологічна безпека | Будь-які види будівництва, у тому числі у харчовій та фармацевтичній промисловості. |
| Високий теплоопір | Теплоізоляція у промисловому та цивільному будівництві, зниження витрати будматеріалів, зменшення товщини стін, підвищення надійності та довговічності дорожнього покриття; термоізоляція трубопроводів та газопроводів. |
| Нульова горючість | Теплоізоляція у висотному будівництві; створення вогнетривких конструкцій; ізоляція трубопроводів та іншого обладнання, що працює за температур до 600С. |
| Низька щільність матеріалу за високої міцності | Зниження навантаження на фундамент та можливість будувати навіть на слабких ґрунтах; надбудова верхніх поверхів будівель; теплоізоляція перекриттів, покрівель, підлог; гранулят - незамінний наповнювач для міцних панелей; виготовлення понтонних та інших плавучих конструкцій. |
| Хімічна інертність, висока корозійна стійкість | Виготовлення багаторазової ізоляції; необмеженість часу експлуатації; безусадковість (довготривала стабільність розмірів); будівництво резервуарів та трубопроводів для кислот та нафтопродуктів; ефективний захист зерносховищ, господарських та житлових приміщень, т.к. не руйнується гризунами та комахами. |
Завдяки різноманітній товщині та формфакторам плит та блоків можна вибрати індивідуальний варіант. Ріжеться піноскло пилкою для газобетону.
Теплоізоляція гарячих труб фігурним піносклом може дійсно окупитися, тому що його можна застосовувати при температурах до 550 ° С без необхідності регулярної заміни. Матеріал стійкий як до пари і повітря, так і нафтопродуктів та олій.
Насипне піносклозастосовують у кладці колодязя і в насипних підлогах, як умовна альтернатива керамзиту. Однак, піноскліний бій дуже гострий і ріже гідроізоляційні плівки-підкладки, його неможливо тромбувати. Краще застосовувати гранули, тим більше вони з оплавленими закритими порами і не триматимуть воду в поламаних осередках як щебінь.
Особливості монтажу піносклая не розглядаю, тому що всі технічні рішення потрібно дізнаватися безпосередньо у виробника, у якого будете його купувати. Для кожного місця застосування матеріалу є правила монтажу та обробки, пов'язані з деякими нюансами піноскла. Білоруським Інститутом НІПТІС розроблено рекомендації щодо застосування піносклочних блоків, пропоную ознайомитися з документом.
Особливості та недоліки піноскла
Є фактори, що обмежують застосування цього утеплювача мокрих фасадахі як заповнювач легких бетонів. Обмеження пов'язане з лужно-силікатною реакцією, що протікає між склом і бетоном, цементом, усіма сумішами та штукатурками, що містять реакційний оксид кремнію. Засновані на цементі склади вступають у лужну реакцію з утворенням гелю та відвалюються від скла (або скло відклеюється від фасаду).
Клеїти піноскло до несучої поверхні не можна складами, що набирають міцність у процесі просихання через водо- та паро-непроникність піноскла – вони не наберуть міцність у місцях зіткнення зі склом.
Розчини, що дають усадку, теж не підходять, тому що руйнують осередки скла, з якими вступили в адгезію і обвалюються.
Усі описані вище проблеми однак вирішені деякими виробниками. Блоки покривають бітумом, обклеюють різними матеріалами для уникнення проблем з цементними складамита запобігання механічним ушкодженням крихких кромок матеріалу. Існує також метод прямої плавки, коли до скляного бою додають діоксид цирконію та забезпечують стійкість до лугів. Інше рішення - часткова кристалізація скла, при якій матеріал вже не схильний вступати в лужно-силікатну реакцію.
Тип пір в піносклі впливає на теплоопір матеріалу. Добре, коли скло має замкнені осередки по 1-2 мм. Паропроникне піноскло набагато гірше за цим показником.
Спеціалізовані поліуретанові клеї, що рекомендуються виробниками, рідко бувають у роздрібному продажу, дуже дорогі і не мають 100% аналогів. Точніше, аналоги за сумісністю зі склом є, але вони не мають температуру та вологостійкість рекомендованих.
Для утеплення фасаду будівлі піноскло важкувато, враховуючи ще ударний захист для нього (марка міцності 11). З ним непросто працювати, оскільки матеріал тендітний, хоч і має високу міцність на стиск.
Ціна піноскла
Я наведу вартість українського піноскла у перерахунку на долар.
| Піноскло в плитах 600х450 (450х450) мм | |||
| Товщина, мм | Паропроникне, $/м2 | Паронепроникний 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 |
| Пінокрошка фракціонована (фракція до 150 мм) | 57.8 $/м3 |
Я б розглядав піноскляний утеплювач як засипку при кладці колодязя і як гідроізоляційну вимощення - в цих місцях застосування дорогого матеріалувиправдано на 100%. Але не застосовував би піноскліний щебінь.
Гранульоване піноскло як і представлене у вигляді сучасного теплоізоляційного матеріалущо характеризується високим ступенем універсальності застосування.
Гранульоване піноскло (виробництва Baugran або будь-якого іншого бренду), завдяки практично нульовому коефіцієнту показника теплопровідності та найширшому спектру можливостей застосування по праву вважається одним з найкращих утеплювачівдля підлоги стін та даху будинку.
1 Особливості матеріалу
Частка піноскла в гранули, яка спресована в блоки знайшла собі широке застосуванняу процесі утеплення різних частин будинку.
Дрібна частина піноскла в гранулі, яка формує собою будівельні блоки, може застосовуватися для утеплення стін каркасних будівель.
При цьому блоки Baugran здатні зберігати тепло краще ніж звичайні цегляні блоки. Характеристики піносклаBaugran дозволяють утепленим за допомогою нього стінам бути абсолютно звуконепроникними.Альтернативне використання піноскла Baugran як і в цілому актуально при:
- Посилення утеплення стін будівлі;
- Виготовлення макетів для виставок;
- реконструкції історичних пам'яток;
- створення стін по периметру будівлі;
- Запобігання формуванню мостів холоду;
- Кріплення фасадних плит та панелей;
- Забезпечення утеплення шляхом наповнення пустотілих стін.
Технологія, з орієнтуванням на яку здійснюється виготовлення піносклаBaugran, має на увазі багатоцільове застосування представленого виробу.
Технічні характеристики піноскла Baugran гранульованого зумовлюють застосування матеріалу з метою якісного утепленнястін та всіляких перекриттів, тому що у зв'язку з цим витрати на опалення будуть значно знижені.
Використання гранульованого піноскла марки Baugran разом з дозволяє знизити вартість будівельних робіт. У російських кліматичних умовах, Які характеризуються різкими температурними перепадами високими показниками вологості гранульоване піноскло, спресоване в блоки, по праву вважається одним з найбільш довговічних матеріалів.
Технічні характеристики матеріалу свідчать про практично необмежений експлуатаційний термін. Найбільш вагомі переваги гранульованого піноскла полягають у:
- Високого ступеня стійкості до температурних режимів, що коливаються;
- Стійкості до шкідливому впливуерозії та хімічних середовищ;
- Високі теплоізоляційні показники;
- Гігієнічної та екологічної безпеки;
- тривалий експлуатаційний термін;
- Стійкість до горіння;
- Водонепроникності як у;
- Зручність при здійсненні механічної обробки;
- Стійкості до механічних пошкоджень та усадки.
Всі характеристики гранульованого піноскла дозволяють вважати його досить якісним теплоізоляційним матеріалом, застосування якого актуальне в будь-якій кліматичній зоні.
Крім того, його характеристики свідчать про те, що протягом усього свого тривалого експлуатаційного терміну матеріал не втрачає своїх базових якостей і властивостей.
Блоки, за умови збереження своєї фізичної цілісності, здатні прослужити багато десятків років. Застосування піноскла дозволяє істотно збільшити параметр надійності всієї конструкції.
Технологія дозволяє використовувати матеріал у тих випадках, коли застосовувати інші утеплювачі просто неможливо.
2 Технологія виробництва та види, що випускаються
Піноскло (Baugran або будь-яке інше) як і виробляється з орієнтуванням на промисловий спосіб з дотриманням усіх необхідних стандартів якості.
Найчастіше як сировини застосовуються відходи скляного виробництва. Також актуальне використання кварцового піску, соди та вапняку.
Силікатне скло, що знаходиться в подрібненому стані, штучно насичують вуглецем. До нього додається кокс, доломіт, крейда, антрацит.
У печі сировина нагрівається до температури +900°C, після чого спінюється і піддається повільному охолодженню.
В результаті утворюється тверда комірчаста скломаса. При цьому комірки піноскла можуть мати замкнуту, круглу або гексагональну форму.
Розміри коливаються від часток міліметра до сантиметра. Показник пористості готового матеріалуможе становити від 80 до 90%.
У процесі газоутворення та активного спінювання номінальний об'єм скла збільшується у 10-15 разів. Піноскло може бути представлене у вигляді:
- та плит;
- Розсипчастого утеплювача;
- формованого утеплювача;
- Крихти піноскла.
Блоки та плити з піноскла застосовуються у всіх будівельних сферахі можуть поєднуватися з різними матеріалами.
Коли блоки піддаються механічній тирсі, то формуються відходи, які представлені у вигляді крихти піноскла. Піноскло виробляється в гранулах, які мають різний діаметр.
2.1 Технічні характеристики продукції
Матеріал відрізняється високим ступенем міцності. При цьому він виявляє низький рівень теплопровідності і не піддається механічному стиску.
Якщо матеріал сформований у вигляді плит або блоків, то вони практично не дають усадки і продовжують зберігати такі показники, як міцність, теплопровідність та здатність до водопоглинання.
Навіть після часу, конструкції, виготовлені із застосуванням піноскла не змінюють своїх початкових розмірів внаслідок впливу експлуатаційних навантажень.
Піноскло здатне без шкоди для внутрішньої структури витримувати температурні режимивід -200 до +400 °C.
При цьому виріб демонструє абсолютний рівень водонепроникності. Поряд з цим воно з легкістю піддається склеюванню та грубій механічній обробці.
Матеріал виявляє високий ступінь хімічної стійкості та нетоксичний. У гранульованому піноскліне здатні завестися гризуни, комахи або цвілевий гриб. Більш детальні технічні характеристикивиражені у показниках:
- Насипної густини ГПС – не більше 200 кг/куб.м;
- Середньої щільності гранул 345 гк/куб.м;
- Пористості гранул 86%;
- Теплопровідність у масі при +200°C від 0,06 до 0,068 Вт/м;
- Водопоглинання за обсягом – 1,7 – 4%;
- Межі міцності 0,5 – 1,1 МПа;
- Коефіцієнта форми гранул в 5-40 мм як у;
- Морозостійкість втрати маси – протягом 15 циклів.
Недоліки поміщені в досить високої вартостів порівнянні з іншими видами утеплювачів.