Как правильно выбрать пеностекло для утепления и звукоизоляции помещений
- Преимущества и недостатки
- Как выбрать пеностекло?
- Крупнейшие производители, представленные на рынке в России
На сегодня существует огромное количество утеплителей, которые способны более или менее эффективно задерживать тепло в доме. Среди них одним из самых универсальных и уникальных является пеностекло. Его особенность в том, что оно отлично задерживает звуки, выступая, таким образом, теплозвукоизолятором. Используя подобный материал, можно быть уверенным, что жилище будет ограждено от холодов, расходы на отопление уменьшаться, а внутри станет спокойно, тихо и уютно. К сожалению, пеностекло – относительно новый материал на отечественном строительном рынке, о нем еще не все знают, поэтому его основные плюсы и минусы, особенности выбора и ключевые производители требуют более тщательного рассмотрения.
Пеностекло было создано на территории Советского Союза еще в 30-х годах прошлого века, а его использование в то время было построено на плавучих свойствах. Потом выяснилось, что материал способен выступать отличным тепло- и звукоизолятором, поэтому может использовать в жилищном и промышленном строительстве.
Материал по составу представляет собой фактически обычное стекло, но с одним отличием – в нем присутствует множество пузырьков, наполненных воздухом. В качестве сырья часто используют битое стекло и отходы стекольной промышленности. Все это перемалывают в порошок, добавляют газообразователь, которым часто выступает кокс, уголь или антрацит, укладывают в формы и отправляют в печь, где происходит нагревание до 10000С. Сначала порошок в таких условиях плавится, потом происходит реакция, способствующая вспучиванию, и в итоге объем исходной смеси увеличивается до 15 раз. После медленного остывания изделие можно распиливать на отдельные блоки с заданными параметрами. По химическому составу блоки – это обычное силикатное стекло, но отличие состоит в наличии в пеностекле огромного количества пузырьков с воздухом или углекислым газом. Такая структура и обуславливает все уникальные свойства данного теплозвукоизоляционного материала.
Чаще всего пеностекло можно увидеть в форме блоков или плит, но есть еще и другая форма – гранулы с разным размером фракций, которые изготавливают по немного другой технологии. Плиты и блоки отличаются более универсальной сферой использования: это утепление наружных стен, фасадов, перегородок, крыш, цоколей, промышленных зданий и т.д. Гранулоподное пеностекло может использоваться в качестве насыпного материала в стенах с прослойкой или же засыпаться в качестве утеплителя и звукоизолятора для пола.
Преимущества и недостатки
Многие специалисты, которые уже столкнулись с пеностеклом, называют его уникальным материалом, состоящий из одних преимуществ. Вот лишь некоторые из них:
- отличные теплоизоляционные свойства, которые разрешают материалу сохранять тепло в доме, позволяя при этом неплохо экономить на утеплении. Так, коэффициент теплопроводности составляет около 0,045 Вт/м*К;
- пеностекло – отличный звукоизолятор, который поглощает шумы разной природы. Так, плита толщиной в 10 см способна снизить шум на 56 дБ, а значит станет эффективной защитой даже в том случае, если дом находится недалеко от шумной улицы или проезжей части;
- долговечность: в характеристиках к материалу указывают, что он может сохранять все свои эксплуатационные свойства в полном объеме в течение 100 лет. Конечно, не каждая стена продержится век, но все же пеностекло позволит не заботиться о теплозвукоизоляции очень долгое время после монтажа;
- пеностекло хорошо выдерживает перепады температуры, отлично переносит очень высокие и очень низкие температуры, и при этом его структура не деформируется, а главные свойства не теряются;
- в составе пеностекла нет органических соединений, которые могут быть интересны разным видам бактерий, поэтому тут никогда не будет развиваться грибок или плесень. Это свойство позволяет спокойно использовать пеностекло даже в помещениях с повышенной влажностью;
- данный материал обладает огромной прочностью, которая позволяет обходиться без вспомогательных креплений, что и облегчает процесс монтажа;
- неизменность геометрических размеров и свойств материала в течение времени объясняется его структурой, поэтому пеностекло впритык приближается к бетону или кирпичу, становясь прочным и надежным материалом;
- абсолютная стойкость к высоким температурам и негорючесть. Чтобы убедиться в этом свойстве пеностекла, нужно вспомнить технологию его изготовления: стекло плавится при огромных температурах, около 10000С, т.е. при достижении подобных показателей материал также начнет плавиться, но не гореть, и при этом никакие вредные вещества выделяться не будут;
- пеностекло не пропускает воду, поэтому станет дополнительным гидробарьером;
- материал способен дышать, создавая оптимальный микроклимат в помещении;
- высокая адгезия ко многим строительным материалам, в т.ч. к штукатурке.
Единственный недостаток пеностекла состоит в его высокой стоимости, так как технология его изготовления остается затратной и сложной. Но даже, несмотря на это, материал становится незаменимым теплозвукоизолятором в ряде случаев, конкурируя с другими более дешевыми вариантами. Так, при строительстве высоких сооружений он используется благодаря своей высокой прочности и огнестойкости, а в бассейнах, аквапарках и банях он применяется благодаря абсолютной инертности к воде. Здания пищевой или медицинской сферы также часто используют пеностекло, так как оно безопасно с точки зрения санитарии. Его уникальные свойства позволили ему применяться даже в промышленности, а также при строительстве АЭС.
Как выбрать пеностекло?
Выбрать пеностекло пока еще довольно сложно, так как это относительно новый теплозвукоизолирующий материал на рынке, и критерии его качества не всем полностью ясны. Обращать внимание нужно на то, чтобы плиты или блоки были одинакового размера, и чтобы в структуре были, в основном, отдельные, не сообщающиеся друг с другом пузырьки. Что же касается гранулированного пеностекла, то технологии производства разных производителей немного отличаются, поэтому в результате может получаться материал с хорошей или не очень паропроницаемостью, а показатель лучше уточнить в сопутствующей документации. Отсутствие таковой означает, что покупать пеностекло вы будете на свой страх и риск.
Перед началом утепления и покупкой материалов лучше проводить расчет, который покажет оптимальную толщину слоя теплозвукоизолятора, чтобы точка росы находилась именно в нем, а внешняя стена не охлаждалась ниже +5
Стоит отметить, что пеностекло будет «работать» лучше в том случае, если используется для утепления вновь строящегося здания, которое проектируется уже с учетом использования подобного теплозвукоизолятора. Это связано с тем, что пеностеклом лучше всего утеплять тонкие прочные и холодные стены, например, кирпичную стену в 1,5 кирпича. Если толщина кирпичной стены увеличивается до 2,5 кирпичей, или используются пеноблоки или газосиликатные блоки, которые уже и без того являются материалом с теплоизоляционными свойствами, то необходимо будет использовать более толстый слой пеностекла. Объясняется это все тем же расположением точки росы, которую необходимо будет сместить в слой утеплителя.
При выборе пеностекла сегодня лучше ориентироваться на продукцию тех производителей, которые уже успели себя зарекомендовать. В итоге вы получаете не только качественную продукцию, но и консультации, которые позволяет максимально использовать уникальные свойства данного материала.
Крупнейшие производители, представленные на рынке в России
«Питтсбург Корнинг»
Ведущий производитель пеностекла в США и мире. Производство тут началось еще в 1943 году, а в 60-х годах было открыто три новых завода в Бельгии, Чехии и Германии. Пеностекло выпускается под торговой маркой FOAMGLAS, и применяется в промышленности и гражданском строительстве.
Компания предлагает не только блоки из пеностекла, но и массу вспомогательной продукции: герметики, декоративные покрытия, клеи и т.д. Производитель имеет представительство по всему миру, в т.ч. и в России. Одной из главных целей деятельности компании является максимальная удовлетворенность клиентов выпускаемой продукций. Именно поэтому «Питтсбург Корнинг» предлагает дополнительно и такие услуги, как
SAITAX
Отечественная компания, которая является одним из самых крупных игроков на российском рынке пеностекла. Она специализируется именно на производстве данного материала, поэтому уже успела приобрести огромный опыт и зарекомендовать себя. В ассортименте продукции блоки и плиты из пеностекла разных параметров, а также гранулы пеностекла. Компания не стоит на месте в своем развитии, постоянно модернизирует используемые технологии, расширяет номенклатуру производимой продукции.
Продукция компании имеет сертификат соответствия, но гораздо больше о ней говорит то, что именно это пеностекло использовалось при теплозвукоизоляции важных государственных объектов, спортивных комплексов, административных учреждений.
«СТЭС-Владимир»
Компания из Владимира, которая стала первым отечественным производителем, начавшим возрождать технологии производства пеностекла в стране после того, как все они были утеряны и забыты в 90-х годах прошлого века. В итоге уже в 2000 году новая компания вышла на отечественный рынок со своей уникальной технологией производства, которая позволяла изготавливать теплозвукоизолятор, не уступающий, а в чем-то даже превосходящий по качеству лучшие мировые аналоги.
Сегодня это современная мощная компания, которая использует в производстве только самое технологичное оборудование, закупленное у компаний-поставщиков с мировым именем, являющимися лидерами в своей сфере. Все это помогает «СТЭС-Владимир» выпускать продукцию высочайшего качества и в постоянно растущем объеме. Она пользуется огромным спросом на национальном рынке и начинает выходить за его пределы.
Ассортимент продукции сегодня очень обширный, и включает как плиты с разными параметрами, так и фасонные изделия, в т.ч. скорлупы, сегменты и колена, которые могут пригодиться и при утеплении промышленных объектов, и при желании утеплить трубопровод.
ОАО «Гомельстекло»
Белорусская компания, которая существует еще с довоенного времени, и за этот период вышла на международный уровень. Пеностекло тут выпускают с 1956 года, поэтому накоплен многолетний опыт работы, усовершенствованы технологии производства этого материала. Производитель в открытом доступе размещает все необходимые документы и сертификаты, которые подтверждают высокое качество производимой продукции. Любой желающий может ознакомиться с документацией относительно пеностекла в блоках и гранулах: сертификаты соответствия для России и Республики Беларусь, удостоверение о государственной гигиенической регистрации, а также протоколы испытаний.
Производитель представляет широкую информацию о своей продукции, активно продвигает ее на российском рынке, где предоставляет покупателям не только разные по размеру плиты и блоки, но и осуществляет полную поддержку. Так, при необходимости специалисты компании помогут рассчитать необходимый слой пеностекла в зависимости от конкретных условий.
«Пеноситал»
«Пеноситал» — еще один отечественный производитель пеностекла, который неплохо себя зарекомендовал. Его продукция отлично реализовывается во всех регионах страны, имеет все необходимые сертификаты качества, в т.ч. санитарно-гигиеническое заключение, пожарный сертификат, сертификат соответствия ТУ, протокол испытаний.
Ассортимент компании включает пеностекло в плитах, гранулированное и мелкофракционное пеностекло, а также пеностекольный щебень. Всю необходимую информацию можно найти на сайте компании, где также можно совершенно бесплатно и очень просто рассчитать, какой слой пеностекла необходимо использовать для конкретного сооружения в определенном климатическом поясе.
ТД «Стеклопродукт»
Компания, чья продукция пользуется спросом не только при частном строительстве, но и для утепления производственных, общественных зданий. Наряду с другими стекольными изделиями, тут выпускается пеностекло высочайшего качества. Ассортимент включает блоки разных геометрических размеров и гранулы. Продукция прошла всю необходимую сертификацию и была использована в т.ч. при строительстве объектов для Зимней Олимпиады в Сочи.
ООО «Завод строительных теплоизоляционных материалов»
Завод, которым первым в Украине и вторым на территории СНГ начал производство пеностекла – уникального теплозвукоизоляционного материала. Первая партия этого материала была изготовлена тут в 2007 году, причем использовалась совершенно новая, не заимствованная ни у кого технология. Над ней работало несколько научно-исследовательских центров и зарубежных экспертов.
На сегодняшний день предприятие производит блоки и плиты из пеностекла, которые отличаются высочайшим качеством. В ближайшее время в планах расширить ассортимент продукции гранулированным и фасонным пеностеклом.
remstroiblog.ru
Пеностекло – это… Что такое Пеностекло?
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 А. 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. Так в 70-х годах пеностекло производилось в СССР на нескольких заводах, но ни на одном из них не выпускалась продукция, способная конкурировать с европейской и американской. Высокая энергоёмкость и большой процент брака неизбежно привели к сворачиванию производства пеностекла на всех заводах, кроме “Гомельстекло”(Беларусь), где и сейчас производят пеностекло в промышленных объемах.
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 СО2 и СО, 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
Пеностекло выпускают в форме блоков и гранул. Плотность пеностекла – 120-200 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 −200°С до +500°С.[2]
Преимущества
Наряду с отличными теплоизоляционными свойствами и полной экологической и гигиенической безопасностью, пеностекло имеет высокую прочность, безусадочность, низкую плотность, долговечность, высокую морозостойкость и негорючесть, удобство обработки и простота монтажа, способность сохранять эти показатели на протяжении длительного времени постоянными. Материал стоек ко всем обычно применяемым кислотам и их парам, не подвержен поражению бактериями и грибами, непроходим для грызунов, не поддерживает горения, не выделяет дыма и токсичных веществ. Подобного сочетания свойств нет ни у одного из известных теплоизоляционных материалов.
Применение
Пеностекло 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 в вспеннном 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
Ссылки
dvc.academic.ru
Пеностекло – это… Что такое Пеностекло?
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 А. 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. Так в 70-х годах пеностекло производилось в СССР на нескольких заводах, но ни на одном из них не выпускалась продукция, способная конкурировать с европейской и американской. Высокая энергоёмкость и большой процент брака неизбежно привели к сворачиванию производства пеностекла на всех заводах, кроме “Гомельстекло”(Беларусь), где и сейчас производят пеностекло в промышленных объемах.
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 СО2 и СО, 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
Пеностекло выпускают в форме блоков и гранул. Плотность пеностекла – 120-200 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 −200°С до +500°С.[2]
Преимущества
Наряду с отличными теплоизоляционными свойствами и полной экологической и гигиенической безопасностью, пеностекло имеет высокую прочность, безусадочность, низкую плотность, долговечность, высокую морозостойкость и негорючесть, удобство обработки и простота монтажа, способность сохранять эти показатели на протяжении длительного времени постоянными. Материал стоек ко всем обычно применяемым кислотам и их парам, не подвержен поражению бактериями и грибами, непроходим для грызунов, не поддерживает горения, не выделяет дыма и токсичных веществ. Подобного сочетания свойств нет ни у одного из известных теплоизоляционных материалов.
Применение
Пеностекло 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 в вспеннном 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
Ссылки
xzsad.academic.ru
Пеностекло – это… Что такое Пеностекло?
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 А. 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. Так в 70-х годах пеностекло производилось в СССР на нескольких заводах, но ни на одном из них не выпускалась продукция, способная конкурировать с европейской и американской. Высокая энергоёмкость и большой процент брака неизбежно привели к сворачиванию производства пеностекла на всех заводах, кроме “Гомельстекло”(Беларусь), где и сейчас производят пеностекло в промышленных объемах.
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 СО2 и СО, 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
Пеностекло выпускают в форме блоков и гранул. Плотность пеностекла – 120-200 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 −200°С до +500°С.[2]
Преимущества
Наряду с отличными теплоизоляционными свойствами и полной экологической и гигиенической безопасностью, пеностекло имеет высокую прочность, безусадочность, низкую плотность, долговечность, высокую морозостойкость и негорючесть, удобство обработки и простота монтажа, способность сохранять эти показатели на протяжении длительного времени постоянными. Материал стоек ко всем обычно применяемым кислотам и их парам, не подвержен поражению бактериями и грибами, непроходим для грызунов, не поддерживает горения, не выделяет дыма и токсичных веществ. Подобного сочетания свойств нет ни у одного из известных теплоизоляционных материалов.
Применение
Пеностекло 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 в вспеннном 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
Ссылки
med.academic.ru
Пеностекло – это… Что такое Пеностекло?
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 А. 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. Так в 70-х годах пеностекло производилось в СССР на нескольких заводах, но ни на одном из них не выпускалась продукция, способная конкурировать с европейской и американской. Высокая энергоёмкость и большой процент брака неизбежно привели к сворачиванию производства пеностекла на всех заводах, кроме “Гомельстекло”(Беларусь), где и сейчас производят пеностекло в промышленных объемах.
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 СО2 и СО, 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
Пеностекло выпускают в форме блоков и гранул. Плотность пеностекла – 120-200 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 −200°С до +500°С.[2]
Преимущества
Наряду с отличными теплоизоляционными свойствами и полной экологической и гигиенической безопасностью, пеностекло имеет высокую прочность, безусадочность, низкую плотность, долговечность, высокую морозостойкость и негорючесть, удобство обработки и простота монтажа, способность сохранять эти показатели на протяжении длительного времени постоянными. Материал стоек ко всем обычно применяемым кислотам и их парам, не подвержен поражению бактериями и грибами, непроходим для грызунов, не поддерживает горения, не выделяет дыма и токсичных веществ. Подобного сочетания свойств нет ни у одного из известных теплоизоляционных материалов.
Применение
Пеностекло 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 в вспеннном 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
Ссылки
dik.academic.ru