Пеностекло и технологии производства пеностекла
Пеностекло является одним из наиболее востребованных теплоизоляционных материалов, так как в отличие от широко известных пенополистирольных и минераловатных утеплителей является прочным, безусадочным, абсолютно негорючим, экологически чистым неорганическим материалом не имеющем ограничений по срокам эксплуатации.
Технология плитного, блочного и гранулированного пеностекла Пеноситал была разработана нами в конце 2003 года и успешно освоена пермским предприятием. Эта технология легла в основу совместного проекта с ГК РОСНАНО по расширению производства инновационных теплоизоляционных материалов.
 |
 |
| Бой стекла – сырьё для производства пеностекла Broken glass is a raw material for production of foamed glass |
Плитное теплоизоляционное пеностекло, 150 кг/м3, 500x500x200 мм Heat-insulating foamed glass plate, 150 kg/m3, 500x500x200 mm |
 |
 |
| Блочное теплоизоляционно-конструкционное пеностекло, 250 кг/м3, 500x320x200 мм Heat-insulating constructional foamed glass block, 250 kg/m3, 500x320x200 mm |
Пеностеклянный гравий, 10 мм Granulated foamed glass, 10 mm |
 |
 |
| Пеностеклянный щебень, 10 мм Crushed foamed glass, 10 mm |
Пеностеклянный песок Foamed glass sand |
Особенности пеностекла Пеноситал по сравнению с существующими на рынке импортными аналогами, произведенным по «классической» технологии:
Сырье.
Для производства “классического” импортного пеностекла требуется дополнительная стадия изготовления специального стекла. Это делает “классическую” технологию более дорогой и энергоемкой. Технология Пеноситал позволяет использовать любое стекло, в том числе и несортовой стеклобой, содержащий бумажные этикетки и фольгу.
Химическая структура материала.
Технология Пеноситал не предусматривает применение серосодержащих соединений при производстве пеностекла. Кроме того, пеностекольные материалы Пеноситал сочетаются с любыми растворами и мастиками, в том числе на основе цемента, так как исключают щелочно – силикатное взаимодействие (ASR).
Физическая структура материала.
Имеется возможность “разорвать” технологию. Это значит, что мы можем изготовлять “сырцовые блоки” или “гранулят-сырец” на основном заводе (около источника стеклобоя) и вспенивать их в месте применения. При вспенивании, материал изменяет свой объем в 8-10 раз. В этом случае нет необходимости “транспортировать воздух”. Классическая технология такую возможность исключает.
Паропроницаемость. Пеностекло Пеноситал может быть изготовлено с небольшими (меньше микрона) отверстиями в стенках пузырей структуры. Строительные конструкции, изготовленные из такого материала, имеют не только хорошую теплоизоляцию, но также и способность “дышать”. Это особенно важно для создания комфортабельного микроклимата в жилых помещениях. При необходимости технология Пеноситал позволяет изготавливать и паронепроницаемое пеностекло.
Широкий диапазон плотностей. Обычное пеностекло выпускается с плотностью 130-220 кг/м3. Это существенно ограничивает область его применения только как теплоизоляционного материала. Пеностекло по представленной технологии может быть изготовлено с плотностью до 600 кг/м3, что позволяет широко использовать его в строительстве, в том числе для изготовления самонесущих стен и как высокопрочный и легкий заполнитель.
Цвет материала. Классическое пеностекло обычно черного цвета. Пеноситал обычно имеет цвет от черного до зеленовато-серого, но имеется возможность получать практически любые цвета.
Размер ячеек. Пеностекло Пеноситал можно получать с размером ячеек от 0,5 до 10 мм. Часто структура имеет весьма привлекательный вид, похожий на ракушечник, что дает возможность использовать его и как отделочный материал. Классическое пеностекло обычно имеет размер ячеек менее 1 мм.
www.penosteklo1.ru
Производство пеностекла
Пеностекло — это универсальный теплоизоляционный материал, представляющий собой стекло, состоящее из большого количества герметически замкнутых пузырьков шарообразной формы с размерами от 0.2 до 0.5 мм.
Совмещение высоких теплоизоляционных свойств, противопожарной безопасности, экологической чистоты и долговечности выдвигает пеностекло вперёд практически вне конкуренции по сравнению другими материалами подобного состава.
Технология традиционного производства пеностекла заключается в измельчении силикатного натрий-кальциевого стекла до размера 80 мкм., затем оно смешивается со специальной пенообразующей добавкой карбонатного или углеродного состава. Полученная масса помещается в формы, созданные из жаропрочной стали и подвергается высокотемпературной обработке. При достижении температуры 750–850 0С мелкие частицы стекла мгновенно спекаются, и в этот же момент в системе происходит резкое выделение газа, постепенно вспенивающего исходную композицию, обладающую в данных невыносимых условиях необходимой пластичностью и вязкостью. Вспененное стекло медленно охлаждается, отжигается по большим частям, и уже готовые блоки разрезают на изделия вымеренной формы.
Одна из главных причин остановки производства пеностекла в России заключается в несовершенстве существовавшей тогда технологии и как вывод в высоких затратах на производство. Хотя в СССР производство существовало при подобных условиях и технологиях, но затраты были минимизированы подачей огромного количества дешевой рабочей силы.
Сегодняшняя технология производства пеностекла позволяет применять его не только в качестве теплоизолятора, но и как качественный звукопоглощающий материал для стен. Для этого специально подобран состав газообразователя и стеклобоя, позволяющий получить пеностекло с повышенными данными прочности и стойкости к деформациям.
Технические данные этого пористого материала:
1. Плотность — 0,45 г/см3;
2. Прочность на сжатие — 45 кг/см2;
3. Влагопоглощение — до 4 мас%;
4. Теплопроводность — 0,045-0,2 Вт/м 0С;
5. Морозостойкость — более 100 циклов.
Производство пеностекла видео:
www.vash-remontik.ru
Пеностекло Википедия
Блок из пеностекла.Пеностекло (вспененное стекло, ячеистое стекло) — теплоизоляционный материал, представляющий собой вспененную стекломассу. Для изготовления пеностекла используется способность силикатных стёкол размягчаться и (в случае наличия газообразователя) пениться при температурах около 1000°С. По мере нарастания вязкости при охлаждении вспененной стекломассы до комнатной температуры получившаяся пена приобретает существенную механическую прочность.
История
Считается, что пеностекло было изобретено в 1930-х годах советским академиком И. И. Китайгородским и в США — в начале 1940-х фирмой Corning Glass Work. Вначале предполагалось применять пеностекло в качестве плавающего материала. Но вскоре выяснилось, что оно дополнительно обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, легко подвергается механической обработке и склеиванию. Впервые бетонные плиты с теплоизоляционной прослойкой из пеностекла были применены в 1946 г . при строительстве одного из зданий в Канаде. Этот опыт оказался настолько удачным, что материал сразу же получил всеобщее признание как долговечная изоляция для кровли, перегородок, стен и полов для всех видов построек. Но в СССР широкого распространения оно не получило из-за высокой себестоимости и не отработанной технологии производства этого уникального теплоизоляционного материала. Вместе с тем, к 1970-м годам производство пеностекла в СССР осуществлялось на 4-х заводах.
Производство пеностекла
В настоящее время основной технологией производства пеностекла является т. н. «порошковая»: тонкоизмельчённое силикатное стекло (частицы 2 — 10 мкм) смешивается с газообразователем (обычно — углеродом), получившаяся однородная механическая смесь (шихта) в формах, либо на конвейерной ленте поступает в специальную туннельную печь. В результате нагрева до 800—900°С частицы стекла размягчаются до вязко-жидкого состояния, а углерод окисляется с образованием газообразных CO2 и CO, которые и вспенивают стекломассу. Механизм реакции газо- и пенообразования достаточно сложен и не ограничивается только реакцией окисления углерода кислородом воздуха, более важную роль играют окислительно-восстановительные процессы взаимодействия углерода с компонентами размягчённого стекла. Применяют с этой целью отходы обычного стекла или легко спекающиеся горные породы с повышенным содержанием щелочей — трахит, сиенит, нефелин, обсидиан, вулканический туф. В качестве газообразователей применяют каменноугольный кокс, антрацит, известняк, мрамор. Углеродсодержащие газообразователи создают в пеностекле замкнутые поры, а карбонаты — сообщающиеся. [1] Не следует путать пеностекло с продуктами вспенивания водных растворов растворимого стекла. Вспенивание т. н. «жидкого стекла» происходит при температурах около 100—200°С в результате бурного удаления воды из становящегося вязким раствора. Продукт вспенивания растворимого стекла абсолютно не стоек к действию даже холодной воды, в отличие от пеностекла, химическая стойкость которого сопоставима с исходным листовым или тарным стеклом.
Характеристики
Гранулированное пеностеклоПеностекло выпускают в форме блоков, плит, щебня и гранул. Плотность пеностекла — 100—600 кг/м. куб. Сорбционная влажность пеностекла — 0,2-0,5 %, при ф=97%. Теплопроводность пеностекла — 0,04-0,08 Вт/(м·К) (при +10°С). Паропроницаемость пеностекла — 0-0,005 мг/(м.ч. Па). Предел прочности на сжатие — 0,7-4 МПа. Предел прочности на изгиб — 0,4-0,6 МПа. Температура начала деформации пеностекла — 450°С. Водопоглощение пеностекла 0-5 % от объёма. Шумопоглощение: до 56 Дб. Эффективный диапазон температур: от −260°С до +500°С.
Преимущества
Наряду с отличными теплоизоляционными свойствами и полной экологической и гигиенической безопасностью, пеностекло имеет высокую прочность, негорючесть, удобство обработки и простоту монтажа, способность сохранять эти показатели на протяжении длительного времени постоянными. Материал стоек ко всем обычно применяемым кислотам и их парам, не пропускает воду и водяной пар, не подвержен поражению бактериями и грибками, непроходим для грызунов, не поддерживает горение, не выделяет дым и токсичные вещества.
Применение
Изделия из пеностеклаПеностекло используется главным образом в качестве универсального теплоизолятора: в строительном комплексе; жилищно-коммунальном комплексе; в сельском хозяйстве; энергетике; машиностроении; химической и нефтехимической отраслях; пищевом; бумажном; фармацевтическом и других производствах.
Особенности производства
Производство качественного блочного (плитного) пеностекла (а тем более фасонных изделий из него) справедливо считается весьма технически непростой задачей. Причиной тому является сложность физико-химических процессов непосредственно при вспенивании, а также строгие требования к процессам фиксации и охлаждения (отжига) готовой пены. Так, например, фиксация усложняется тем, что стеклу не свойственно резкое твердение при охлаждении (подобно кристаллизации при переходе воды в лёд), а фиксация пеностекла может сопровождаться такими «мешающими» процессами, как экзотермические реакции в стеклянном расплаве, спонтанная кристаллизация (девитрификация) стекломассы, существенная неоднородность температурного поля во вспененном массиве и т. п. Правильно охладить вспененный блок также непросто — материал обладает крайне низким коэффициентом теплопроводности при известной хрупкости тонких стеклянных ячеек пены. В результате отжиг растягивается на 10 — 15 часов и накладывает существенные ограничения на высоту (толщину) отжигаемых блоков (допустимая скорость охлаждения обратно пропорциональна квадрату толщины). Существенно менее сложным является производство гранулированного пеностекла, массовое производство которого менее требовательно к составу стекла и совершенству теплотехнических агрегатов. Гранулированное пеностекло несколько уступает в теплотехнической эффективности блочному, однако, обладая существенно меньшей ценой, пользуется определённым спросом при производстве лёгких бетонов, выполнении теплоизоляционных засыпок и изготовлении геометрически сложных изделий, включая звукоизоляцию.
Примечания
wikiredia.ru