Утеплитель пеностекло, свойства, преимущества пеностекла
Чтобы в доме, офисе или производственном помещении сохранялась комфортная температура, при строительстве следует позаботиться о качественном утеплителе. Еще недавно фаворитами в данной сфере считались керамзит, минеральная вата, пенопласт. Однако ни один из этих материалов по своим характеристикам не может сравниться с пеностеклом — уникальной разработкой советских ученых, усовершенствованной в наши дни.
ЭКОЛОГИЧНОСТЬ
Этот неорганический материал является производным продуктом от привычного всем стекла, химический состав идентичен. А высокие хим- и биостойкость, наряду с отсутствием синтезирующих соединений, выделяющих в атмосферу вредные вещества, позволяет сделать вывод о соблюдении норм по экологичности и санбезопасности.
ОГНЕСТОЙКОСТЬ
Формирование слоев утеплителя происходит при температурах более +8000 С°, благодаря чему применять его можно в процессах с колебаниями от +2000 до +6000 С°. Силикатное пеноподобное стекло не подвержено возгораниям, а при нагревании не выделяет вредных паров и газа.
ВЛАГО- И ПАРОПРОНИЦАЕМОСТЬ, ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ
Материал гидрофобного типа состоит из герметичных ячеек. Поэтому даже при его полном погружении в воду влага впитывается в структуру всего на 5% от общего количества веса. Такой результат достигается за счет накопления молекул жидкости только в разрушенных клетках поверхностного слоя. В ходе дальнейшей эксплуатации тепловые, физические свойства и прочность не меняются – влага не проникает в глубинные ячейки и не задерживается внутри. Утеплитель навсегда остается водонепроницаемым, не меняя данное свойство со временем. При этом в качестве насыпи, гранулированное пеностекло в массе характеризуется поглощением пара. Это позволяет ему выводить жидкость наружу путем испарения в тех случаях, когда влага появляется в слое теплоизоляции.
НИЗКАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
Показатель проводимости тепла в пеностекле колеблется в пределах от 0,059 до 0,061 Вт/м С°.
ВЫСОКАЯ ПРОЧНОСТЬ
Ячейки пеностекла образовываются при плавлении материалов в процессе производства утеплителя. Поэтому при невысокой плотности продукт получает гарантированную прочность, которая составляет 0,45-0,55 МПа. Еще одно преимущество – на качественные характеристики пеностекла не влияют ни время, ни полное и длительное погружение в жидкую среду.
ХИМИЧЕСКАЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ
Абсолютная устойчивость к большинству известных агрессивных химических веществ – основное достоинство материала. Это факт, который не нуждается в доказательствах, ведь емкости для реагентов производятся именно из стекла. Утеплитель также не подвергается биологическому воздействию. Он не гниет, в нем полностью отсутствует благоприятная среда для размножения бактерий и других активных форм. В пеностекле не заводятся грызуны за счет его неорганической основы. К тому же при прогрызании он проявляет абразивные свойства.
ДОЛГОВЕЧНОСТЬ
Гранулированное строение материала и герметичность ячеек стекловолокна гарантируют максимально длительный срок эксплуатации материала. Пеностекло со временем не деформируется и не ссыхается, всегда остается в исходном размере и демонстрирует первоначальную прочность. Ему не страшны влага и морозы. Свои теплоизоляционные свойства он сохранит на протяжении всего полезного периода службы здания или сооружения.
Сочетание всех этих свойств обусловлено физическим строением структуры пеностекла и свойствами исходного материала — стекла. Такой комплекс свойств позволяет сделать вывод, что пеностекло — это универсальный теплоизоляционный материал, обладающий эффективной теплопроводностью, высокой прочностью, абсолютной негорючестью и высокой огнестойкостью, химической и биологической стойкостью, экологичностью, отсутствием водопоглощения и долговечностью.
Сравнительные характеристики групп теплоизоляционных материалов
| Характеристика теплоизоляционных материалов | Гранулированное пеностекло GRANULIN | Пенополистирол | Плиты из минеральной ваты | Керамзит | Пенополиуретан |
| Природа материала | Неорганический материал | Органический материал | Неорганический материал на органической связке! | Неорганический материал | Органический материал |
| Плотность, кг/м3 | 100-190 | 40-150 | 40-350 | 250-600 | 40-120 |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/м*ºС | 0,05-0,06 | 0,03-0,05 | 0,04-0,09 | 0,1-0,2 | 0,02-0,04 |
| Стабильность размеров | Отличная | Изменяет размеры | Дает усадку | Отличная | Изменяет размеры |
| Влияние воздействия тепла | Эксплуатируется до 600ºС | Верхний предел 75ºС (при нагревании выделяет вредные вещества) | При нагревании свыше 250 ºС связующие вещества испаряются | Эксплуатируется до 600ºС | Верхний предел 180ºС (при нагревании выделяет вредные вещества) |
| Водопоглощение | Не более 6 % от объема за счет накопления влаги в разрушенных ячейках поверхностного слоя | Зависит от срока пребывания материала в контакте с жидкостью | Большое водопоглощение. Зависит от срока пребывания материала в контакте с жидкостью | Большое водопоглощение. Зависит от срока пребывания материала в контакте с жидкостью |
Зависит от плотности материала и срока пребывания в контакте с жидкостью |
| Огнестойкость конструкций с применением материала | Огнестоек! | Огнестойкости нет! | Огнестоек! | Огнестоек! | Огнестойкости нет! |
| Особенности эксплуатации и разрушение от времени | Время эксплуатации не ограничено | Присутствует естественная деструкция. Через 10-15 лет наблюдается нарушение структуры | В сухом состоянии время эксплуатации велико. Наблюдается выделение пылевых компонентов | В сухом состоянии время эксплуатации не ограничено | Присутствует естественная деструкция. Через 15-20 лет наблюдается нарушение структуры |
Сравнительные характеристики пеностекла GRANULIN, перлита, вермикулита
| Характеристики материала | Пеностекло GRANULIN | Перлит | Вермикулит |
| Плотность,кг/м3 | 100 — 190 |
75 — 200 |
95 — 100 |
| Прочность,МПа | 0,45 −0,55 | * | * |
| Теплопроводность, Вт/м*К | 0,06 — 0,061 | 0,043 — 0,09 | 0,06 — 0,09 |
| Водопоглощение, % по объему | менее 6 | 40 — 60 | 30 — 70 |
Как производят пеностекло: особенности процесса
Технология изготовления материала, применяемая на современных заводах, называется порошковой. За основу берут силикатное стекло, измельчают его почти до состояния пыли и смешивают с газообразователем — в этой роли обычно выступает углерод. Затем смесь отправляется в печь.
Под воздействием температуры свыше 800˚C стекло превращается в однородную вязкую массу, которая в результате сложной реакции окисления вспенивается, образуя мелкие герметичные пузырьки. Из полученной субстанции формируют гранулы.
Немаловажно, что в производстве материала можно использовать обычный стеклобой. Это позволяет получить стабильный источник сырья, а также решить вопросы утилизации отходов и сбережения природных ресурсов.
Преимущества пеностекла: универсальность и долговечность
По химическому составу инновационный утеплитель — 100-процентное стекло. Отсюда его практические достоинства:
- Безупречная температурная изоляция. Коэффициент теплопроводности материала стремится к нулю — 0,041Вт/м.кв. при +10˚C.
- Низкий объемный вес при высокой прочности (до 11 МПа). Конструкция получается более легкой и крепкой.
- Неподверженность воздействию влаги, грибка, гниению — это один из аспектов надежности постройки.
- Стабильность физических параметров. Показатели не меняются в процессе эксплуатации, что гарантирует долговечность сооружения.
- Экологичность. Не имеет запаха, не выделяет токсичных веществ даже при повышенной температуре, не вызывает аллергических реакций.
- Абсолютная пожаробезопасность (категория НГ).
- Отличное качество звукоизоляции (до 57ДБ).
Благодаря этим свойствам пеностекло — утеплитель универсальный. Его применение способствует значительному снижению расходов на изоляцию: до 30% по сравнению с волокнистыми материалами. Кроме того, с применением ячеистого стекла сокращаются сроки строительства, а в дальнейшем — затраты на отопление.
Сравнение пеностекла с другими утеплителями
ГАЗОБЕТОННЫЕ БЛОКИБлагодаря своим прочностным характеристикам, блоки
газобетона могут служить кладочным материалом при
возведении стен небольших домов и внутренних или внешних
стен в каркасных домах.
Очевидно, что по параметру теплопроводности, газобетонные блоки явно проигрывают пеностеклу, как и параметрам паропроницаемости. Если не обеспечить газоблоку возможность куда-нибудь испарять пар, который через него будет проходить, то возможно замачивание штукатурки, которой он будет покрыт с наружной стороны дома и в последствии эта штукатурка будет разрушаться и отслаиваться от стены. То есть, при обустройстве фасада по «мокрой» технологии, газобетон нужно обязательно пароизолировать изнутри помещения, что совсем не вяжется с концепцией «дышащих стен», для которых газоблоки, по заявлениям изготовителей и поставщиков, идеально подходят. Самой оптимальной фасадной системой для газоблока считается вентилируемый фасад, который не применяется в жилом строительстве в связи с вибрацией фасадных пластин на ветру. Также, вследствие открытых пор, в газобетонные блоки может заходить вода, которая конденсируется на кронштейнах вентилируемого фасада, или попадает туда сквозь дефекты фасадных слоев при «мокром» фасаде. Выйти наружу из газоблока у такой влаги шансов мало, и она распределяется по блоку, уменьшая его теплопроводность, снижая морозостойкость и разрушая бетонную составляющую.
В качестве отделочных материалов для газоблочного дома можно использовать любой вид отделки. Это верно. Но обустройство вентилируемых фасадов сопряжено с рядом трудностей, основная из которых, сложность крепления в газобетон. Фасад может просто отпасть со временем. Исходя из этого, наиболее оптимальным вариантом является штукатурка стен из газобетона. Причем можно использовать только специальные смеси на гипсовой основе.
Известь, которая содержится в газобетоне (2,5-5%)
и в большей части клеевых смесей для газоблока
(0,5-1 часть извести в составе кладочной смеси), приводит
к тому, что металлические составляющие кладки (арматура,
кронштейны, анкеры) приходят в негодность по прошествии
определенного времени.
Такая же судьба ждет
и металлические трубы коммуникаций.
достоинства и недостатки материала, характеристики
На чтение 5 мин. Просмотров 30 Опубликовано Обновлено
Утеплению частных и многоквартирных домов уделяется большое внимание уже на этапе строительства здания. Без качественной теплоизоляции в помещении будет образовываться сквозняк, плесень и другие негативные явления. Поддерживать оптимальную температуру в здании без термоизоляции сложно, поэтому важно выбрать лучший материал для утепления. Простым в монтаже, прочным, долговечным и эффективным теплоизолятором считается пеностекло. Перед применением следует изучить преимущества материала, способы его укладки и условия эксплуатации.
Основные разновидности
Пеностекло в плитахВспененное стекло – это утеплитель, сочетающий в себе преимущества сразу двух материалов. Прочность и хрупкость свойственны силикатному стеклу, а легкость – пене.
При производстве силикатная масса нагревается, после чего в нее добавляется вещество, образующее газ. Под действием высоких температур происходит плавление и образование мелких пузырьков в массе. Благодаря такой технологии получается материал с высоким уровнем теплостойкости.
В теплоизоляционных работах используются следующие виды пеностекла:
- Плитный. Производится в виде плиты с замкнутыми ячейками в пенистой структуре. Применяется в утеплении цоколей, фасадов, потолков, фундаментов. Стандартные размеры плиты составляют 45×60 см. Толщина варьируется от 6 до 12 см. Может выдерживать серьезные нагрузки, не дает усадки и не деформируется.
- Гранулированный. Выпускается в виде микропористых гранул-сфер разных размеров. Гранулами можно утеплить внутренние стены и полы.
Технические характеристики в зависимости от типа выпуска практически не различаются. При выборе гранул или плит мастер опирается на удобство работы и целесообразность применения той или иной формы.
Материал универсален, поэтому используется для утепления кирпичных, деревянных, бетонных и других домов.
Характеристики пеностекла
Пеностекло выдерживает температуру от -200 до +300 градусовЛюбой теплоизолятор должен поддерживать комфортную температуру в помещении. Для этого утеплитель имеет следующие свойства:
- Теплопроводность. Она должна быть низкой. У пеностекла этот показатель равен 0,04 Вт/м*с. Вспененное стекло защищает от потерь тепла лучше, чем дерево и минеральная вата, установленные изнутри дома.
- Прочность. Показатель прочности пеностекла составляет 0,5 – 1,2 Мпа. Со временем падает. Устойчивость к механическим воздействиям невысокая.
- Звукоизоляционные свойства. Пеностекло может гасить звуковые волны силой 45-55 децибел.
- Температурные характеристики. Работает при экстремальных условиях и выдерживает от -200° до +300°С.
- Паропроницаемость. Может применяться в качестве пароизоляции.
- Влагостойкость. Не впитывает влагу и не меняет свои свойства при контакте с жидкостью.
- Стойкость перед микроорганизмами, насекомыми и грызунами. Плесень не образуется.
- Химическая устойчивость. Не взаимодействует с кислотами, щелочами, газами. На пеностекло из химических соединений влияет только плавиковая кислота.
- Экологичность. Материал безопасен, не выделяет вредных веществ, не подвержен горению.
Все эти уникальные характеристики достигнуты за счет сочетания свойств двух материалов и их вспенивания в единую массу.
Изготовлением пеностекла занимаются разные крупные производители. Среди них Кнауф, Пеноситал (Пермь), Пенностекло (Москва), АйСиЭм Гласс (Самара) и другие. Заказывать материал следует у проверенных производителей, так как товар неизвестного происхождения может не соответствовать заявленным характеристикам.
Плюсы и минусы
Пеностекло нередко используется в качестве утеплителя в загородных домах, квартирах, банях, производствах.
Это связано со следующими положительными качествами материала:
- Хорошие теплоизоляционные свойства. Объясняются структурой материала в виде замкнутых ячеек.
- Широкий спектр применений. Может использоваться для утепления стен, каркасных конструкций, полов, фасадов, крыш, систем коммуникаций.
- Срок эксплуатации. Время службы достигает 100 лет без потерь характеристик.
- Качественная звукоизоляция. Хорошо гасит посторонние звуки и не требует установки дополнительного слоя шумоизолятора.
- Легкость установки. Для работы не требуются особые навыки, умения и профессиональное оборудование.
- Экологическая и пожарная безопасность. Материал не горит, а может только плавиться. Не выделяет газ, дым и токсичные компоненты.
Благодаря преимуществам утепление пеностеклом является одним из самых безопасных и качественных способов теплоизоляции. Но есть и недостатки, которые нужно учитывать при выборе утеплителя и в работе с ним:
- Стоимость. Это один из самых дорогих теплоизоляторов.
- Малая ударная прочность. При сильных ударах может треснуть. На этот показатель влияет стеклянная структура.
- Низкая паропроницаемость. В материале не образуются грибки и другие биологические элементы, но покрытая пеностеклом поверхность может стать очагом заражения. Это связано с отсутствием воздухообмена.
Несмотря на минусы, вспененное стекло активно используется в утеплении.
Применение вспененного стекла
Сфера примененияХорошие теплоизоляционные свойства и высокая прочность отличают вспененное стекло от других материалов. Различная форма выпуска позволяет использовать его для цоколя, несущих стен, фасадов, трубопроводов, фундамента. Благодаря низкому поглощению жидкости вспененное стекло можно устанавливать в помещениях с повышенной влажностью – подвалы, чердаки, бани и сауны. Гранулы можно добавлять в бетон для дополнительного утепления.
Возможность резки обычным ножом позволяет изготавливать плиты нужного размера.
Они также хорошо держат штукатурку и составы для отделки стен.
Кроме отделки и утепления жилых помещений пеностекло используют в промышленности. Им можно утеплять производственные цеха и оборудование, которое работает при повышенной температуре.
Технология утепления
Создать качественную теплоизоляцию пеностеклом в доме несложно даже начинающему специалисту. Для этого нужно соблюдать технологию монтажа:
- Крепление плит осуществляется на специальный клей. Его нужно нанести на обратную сторону плиты и боковые стенки, а затем равномерно распределить по всей поверхности.
- При неровностях задней поверхности листа клей наносится шлепками.
- Фиксация на дерево осуществляет дюбелями. Это связано с тем, что под действием влаги и температуры дерево расширяется.
- Монтаж на вертикальную поверхность осуществляется с использованием строительного уровня и нижней планки.
- Первый ряд теплоизолятора ставится на опорный профиль. После окончания работ его можно удалить.
- Плиты укладываются вплотную. После полного высыхания клея их укрепляют специальными дюбелями.
Соблюдение требований монтажа повысит эффективность и долговечность утеплителя.
Основные свойства пеностекла
Структура и химический состав. Пеностекло «Пеноситал» представляет собой вспененное при температуре 750 – 850 °C стекло. Оно состоит из газонаполненных ячеек разделенных тончайшими перегородками. Эти перегородки, в отличие от пено и газобетонов не рыхлые и пористые, а сплошные, гладкие и оплавленные. По химическому составу пеностекло соответствует обычному стеклу.
Экологическая безопасность. По химическому составу соответствует обычному оплавленному стеклу, является на 100% неорганическим материалом, не содержит и не выделяет никаких опасных веществ.
Производится из бутылочного стеклобоя при температуре более 800 °С и не подвергается никакой дополнительной химической обработке. В отличие от минераловатных изделий не является источником ни канцерогенных волокон ни паров токсичных органических связующих соединений.
Высокие теплоизоляционные свойства. Для наиболее распространенных видов пеностекла «Пеноситал» с плотностью 120-200 кг/м3, показатель теплопроводности колеблется в пределах 0.05 – 0.07 Вт/(м °C ).
Высокая прочность. Пеностекло «Пеноситал» обладают уникальным для минеральных пористых материалов соотношением прочность – плотность. Ни один минеральный пористый материал не обладает столь высокой прочностью на сжатие (0.5 – 1.5 МПа без каких-либо деформаций!) при столь низкой плотности (120 – 200 кг/м3.
Пожаробезопасность и стойкость к высоким температурам. Пеностекло «Пеноситал» как чисто минеральный неорганический материал является абсолютно не горючим. По ГОСТ 30244-94 относится к группе негорючих материалов. Гарантированный температурный диапазон эксплуатации пеностекла от -200 до +500 °C. Пеностекло начинает разрушаться при температуре размягчения 600-800 °C. Предел огнестойкости по ГОСТ 30247.0-94 составляет 30 минут при толщине 40 мм и 60 минут при 100 мм.
Высокие звукоизоляционные свойства. Пористая структура пеностекла «Пеноситал» обеспечивает отличные звукоизоляционные свойства.
Водостойкость. Пеностекло «Пеноситал» изготавливаются из стекол высоких гидролитических классов, поэтому даже, несмотря на столь сильно развитую поверхность, коэффициент размягчения пеностекла находится на уровне не ниже 0.95 (практически гранит).
Морозостойкость. Не менее F50. Потеря прочности при 50 циклах заморозки-разморозки даже у паропроницаемого пеностекла «Пеноситал» составляет менее 3%, что ниже 5% установленных ГОСТом для бетона и в 8 раз ниже 25% установленных ГОСТом для кирпича.
Химическая стойкость. Пеностекло «Пеноситал» стойко к агрессивным средам. Пеностекло растворяется только плавиковой кислотой и концентрированными растворами щелочей. В остальных случаях ИНЕРТНО!
Биологическая и бактериологическая стойкость. Пеностекло «Пеноситал», будучи полученным при температурах порядка 750 – 850 °C, является стерильным. Вследствие полного отсутствия органики, оно не содержит питательной среды для флоры и фауны, включая микроорганизмы. Непроницаемость, либо крайне низкая проницаемость пеностекла для жидкостей и, в первую очередь, для водных растворов препятствует заражению пеностекла микроорганизмами, спорами и бактериями.
Стабильность физических свойств. Пеностекло «Пеноситал» сохраняет стабильность физических параметров во всем диапазоне температур применения, а также в различных жестких условиях эксплуатации (например, повышенная влажность, обводненность, температурные колебания и пр.)
Низкие линейные расширения. Коэффициент температурного расширения пеностекла в 7-8 раз ниже по сравнению с широко применяемыми полимерными утеплителями. Это особенно важно для российских климатических условий, при которых перепад температур зима-лето может превышать 60-70 градусов, что приводит к значительным деформационным изменениям зазоров между плитами полимерных утеплителей в стенах и кровле. Аналогичным образом полимерные наполнители ведут себя и в легких стеновых блоках.
Долговечность. Как правило, для пеностекла заявляется срок службы от 50 – 100 лет или «на весь срок службы строения». Дома построенные из блоков пемзы, ближайшего природного аналога пеностекла стоят сотни и, даже, тысячи лет. Первое здание, в котором использовано пеностекло, было построено в 1942 году. С тех пор прошло 72 года! Проверочные вскрытия показывают, как неизменность самого материала, так и постоянство коэффициента теплопроводности.
Простота монтажа. Пеностекло «Пеноситал» может крепиться с помощью любых вяжущих и клеев, в том числе обычного цементного раствора из-за отсутствия ASR взаимодействия.
Легко обрабатывается – пилится и сверлится.
Возможность многократного повторного использования.
Модификация. Направленный синтез позволяет изготавливать пеностекло различных видов и типов как по структуре, так и по составу: гранулированное, плитное, блочное, паронепроницаемое, паропроницаемое, звукоизоляционное, специальное (например с защитой от радиационного излучения) и так далее.
Физические свойства утеплителя из пеностекла FOAMGLAS®
Физические свойства FOAMGLAS®
| Наименование показателя |
Ед. измер. |
Значение | ||||||||
| Диапазон рабочих температур | °С | от -260 до + 430 | ||||||||
| Горючесть (EN 13501-1) | негорючий* | |||||||||
| Паропроницаемость | 0 | |||||||||
| Водопроницаемость | |
0 | ||||||||
| Гигроскопичность | 0 |
|||||||||
| Капиллярность | 0 | |||||||||
| Водопоглощение, не более | кг/м2 | 0,5 | ||||||||
| Температура размягчения (DIN 4102-17) | °С | >1000 |
||||||||
| Коэффициент теплового расширения (EN134710) | К-1 | 9·10-6 | ||||||||
| Удельная теплоемкость (EN ISO 10456) | кДж/кг·К | 1 | ||||||||
| Шумопоглощение при толщине материала 100 мм | дБ | 28 | ||||||||
*Материал соответствует требованиям стандарта Euroclass A1, негорючий, не выделяющий токсичных газов. |
||||||||||
Пеностекло FOAMGLAS® производится из стекла вторичной обработки со специальным составом (> 66%) и широко распространенных природных сырьевых материалов (песка, доломита, извести и пр.). Теплоизоляция выполнена из полностью неорганических материалов, не содержит горючих веществ, разрушающих озоновый слой (хлорфторуглероды, гидрохлорфторуглероды и т.п.), жаростойких добавок или связующих веществ. Летучие органические соединения и другие летучие вещества отсутствуют.
|
Модуль упругости (Е) пеностекла FOAMGLAS®, (МПа) |
|||||
|
FOAMGLAS® W+F |
FOAMGLAS® T4+ |
FOAMGLAS® S3 |
FOAMGLAS® F |
||
| 400 | 700 | 1200 | 1500 | 1500 | 1500 |
|
Теплотехнические характеристики пеностекла FOAMGLAS® |
||||
|
Температура, °С |
Значения теплопроводности (Вт/м·°С), не более | |||
|
FOAMGLAS® W+F |
FOAMGLAS® T4+ |
FOAMGLAS® S3 |
FOAMGLAS® F |
|
| -200 | 0,0177 | |||
| -190 | 0,0183 | |||
| -180 | 0,0190 | 0,0239 | 0,0298 | |
| -170 | |
0,0197 | 0,0246 | 0,0305 |
| -160 | 0,0205 | 0,0254 | 0,0313 | |
| -150 | 0,0262 | 0,0321 | ||
| -140 | 0,0221 |
0,0270 | 0,0329 | |
| -130 | 0,0278 | 0,0337 | ||
| -120 | 0,0239 | 0,0287 | 0,0346 | |
| -110 | 0,0297 | 0,0356 | ||
| -100 | 0,0259 | 0,0306 | 0,0365 | |
| -90 | 0,0316 | 0,0375 | ||
| -80 | 0,0281 | 0,0327 | 0,0386 | |
| -70 | 0,0338 | 0,0397 | ||
| -60 | 0,0304 | 0,0349 | 0,0408 | |
| -50 | 0,0307 | 0,0360 | 0,0419 | |
| -40 | 0,0329 |
0,0372 | 0,0431 | |
| -30 | 0,0343 | 0,0385 | 0,0444 | |
| -20 | 0,0356 | 0,0398 | 0,0457 | |
| -10 | 0,0370 | 0,0411 | 0,0470 | |
| 0 | 0,0385 | 0,0425 | 0,0484 | |
| 10 | 0,0380 | 0,0410 | 0,0450 | 0,0500 |
| 25* | 0,0401 | 0,0422 | 0,0462 | 0,0521 |
| 50 | 0,0465 | 0,0501 | 0,0560 | |
| 75 | 0,0510 | 0,0544 | 0,0603 | |
| 100 | 0,0555 | 0,0591 | 0,0650 | |
| 125 | 0,0610 | 0,0641 | 0,0700 | |
| 150 | 0,0650 | 0,0696 | 0,0755 | |
| 175 | 0,0725 | 0,0755 | 0,0814 | |
| 200 | 0,0772 | 0,0819 | 0,0878 | |
| 225 | 0,0830 | 0,0889 | 0,0948 | |
| 250 | 0,0890 | 0,0964 | 0,1023 | |
| 275 | 0,0980 | 0,1047 | 0,1106 | |
| 300 | 0,1034 | 0,1136 | 0,1195 | |
| 325 | 0,1105 | 0,1234 | 0,1293 | |
| 350 | 0,1175 | 0,1341 | 0,1400 | |
| 375 | 0,1279 | 0,1459 | 0,1518 | |
| 400 | 0,1345 | 0,1587 | 0,1646 | |
|
Примечание: — в связи с практическим отсутствием водопоглощения расчетные значения теплопроводности для условий А и Б по СНиП 23-02-2003 не определяются; — *в теплотехнических расчетах для строительства используется коэффициент теплопроводности материалов при средней температуре образца (25±1)°С; |
||||
Пеностекло: характеристики и недостатки
На современном рынке строительных материалов существует большой выбор утеплителей, но производители не устают удивлять потребителей новинками.
Особое место занимает сравнительно новый материал для российского рынка – пеностекло.
Пеностекло – современный неорганический материал, используемый для теплоизоляции, и являющийся, по сути, вспененной стекломассой, структуру которой составляют сферические или многогранные ячейки размером от 0,3 до 2,0 мм. Чем крупнее ячейка, тем выше теплопроводность и плотность.
Немного из истории создания
Технология выработки пеностекла была разработана в 30-х годах прошлого столетия. Автором этой технологии стал академик И. Китайгородский. Разработки шли полным ходом, и уже в 1939 году была получена пробная партия пеностекла. Но дальнейшее развитие данной отрасли пришлось свернуть из-за начавшейся Великой Отечественной войны.
В 50-х годах разработки производства пеностекла возобновились, и в Гомеле на базе стекольного завода было развернуто производство, которое функционирует и в настоящее время.
Также широко распространен этот материал на территории США и в Европе. В России пеностекло производится в небольших объемах, которые не в силах удовлетворить растущий спрос на этот утеплитель.
Виды пеностекла
Сейчас пеностекло производят в следующих основных видах:
- Блочное – используют для утепления трубопроводов, внутренних перекрытий здания, для гидроизоляции фундаментов, а также для звукоизоляции стен зданий снаружи.
Выделяют три подвида блочного пеностекла:
— Блоки;
— Плиты;
— Формованные изделия.
- Гранулированное пеностекло – используется преимущественно для утепления крыш, перекрытий чердака, в качестве засыпного утеплителя для стен. Сравнительно низкая плотность, и вместе с тем высокая теплоизоляция гранулированного пеностекла по сравнению с блочным, позволяет использовать его как наполнитель для различных панелей, бетонов и теплоизолирующей штукатурки.
Гранулированное пеностекло подразделяется на следующие подвиды:
— Гравий;
— Щебень;
— Песок.
Для выработки пеностекла производители используют свойство силикатных стекол пениться под воздействием высокой температуры (1000 градусов) и в присутствии газообразователя.
Процесс производства
Производство блочного пеностекла немного отличается от производства гранулированного. Битое стекло соединяют с газообразователем и тщательно измельчают. В качестве газообразователя выступают углеродистые пенообразователи (уголь) для производства материала с замкнутыми ячейками. Для изготовления пеностекла с сообщающимися ячейками – карбонатные. Получившийся в результате тонкий порошок помещают в огнеупорную форму и отправляют в туннельную печь.
Там под действием температуры в 1000 градусов стекло начинает плавиться, а газы, выделяющиеся при нагреве из угля, заставляют пениться и увеличиваться в объеме расплавленную массу. Следующим этапом выполняют постепенное охлаждение пеностекла, которое позволяет материалу остывать поэтапно и равномерно по всему пласту, не создавая внутреннего напряжения и угрозы растрескивания впоследствии.
Выработка гранулированного пеностекла начинается также с измельчения, мойки и сушки сырья. Затем подготовленное стекло мельчат уже вместе с газообразователем. Следующие этапы производства включают гранулирование шихты, последующую сушку, и разогревание гранул в печи при температуре около 800 градусов для вспенивания.
Для производства пеностекла также может использоваться стекломасса, сваренная специальным образом из кварцевого песка, соды, известняка и сульфата натрия.
Видео
Технические характеристикиПеностекло имеет удельную плотность не превышающую 160 кг/кв.м, использовать его можно при температуре от – 265 до + 475 градусов, но применяя при производстве особые виды сырья, можно увеличить этот диапазон до +800 или даже + 100 градусов.
Теплопроводность составляет от 0,045 до 0,65 Вт/мК, величина поглощения шума — не менее 56 Дб, а водопоглощение — не более 2%.
Свойства
Стеклянные ячейки пеностекла образуют структуру, имеющую массу достоинств:
- Прочный.
Благодаря ячеистой структуре материала пеностекло в отличие от волокнистых утеплителей и пенопласта является абсолютно не сжимаемым материалом, поэтому не подвержен деформации, не дает усадку и не меняет свои геометрические параметры (форму, размер) под воздействием тяжести строительных конструкций. - Не горит.Напомним, что производство пеностекла происходит при температуре около 1000 градусов и не содержит в своем составе компонентов, подверженных окислению. Благодаря этому при пожаре пеностекло не горит, а лишь плавится, не выделяя токсичных веществ. Может применяться для возведения специальных огнеупорных конструкций.
- Устойчив к химическому и биологическому воздействиям. Являясь неорганическим материалом пеностекло не подвержено гниению, на нем не заводятся грибок и плесень. Благодаря своей прочности – не разрушается корнями деревьев. Отсутствие в его составе органических веществ гарантирует устойчивость к биологическим воздействиям. Кроме того, пеностекло не поддается разрушению агрессивными химическими реагентами, его не грызут крысы.
- Влагонепроницаем.Стеклянные ячейки пеностекла имеют микроскопические отверстия, но их замкнутость придает пеностеклу особую способность, благодаря которой материал не впитывает и не пропускает влагу, создавая дополнительный барьер. При повреждении гидроизоляции будет препятствовать распространению воды во всех направлениях.
- Экологичен. Технология производства пеностекла не предполагает использование каких-либо химических компонентов, поэтому материал экологичен и абсолютно безопасен для людей и окружающей среды. Это позволяет использовать утеплитель в строительстве объектов с повышенными требованиями к чистоте воздуха. Более того, наличие отверстий в стенках ячеек придает способность материалу «дышать», что способствует эффективному воздухообмену.
- Долговечен.Срок службы пеностекла не менее 100 лет. На него не влияют колебания температуры, пеностекло не окисляется, не подвержено эрозии, а высокая водостойкость позволяет противостоять замерзанию и коррозии.
- Прост в монтаже. Пеностекло можно распилить обычной пилой, его можно закрепить любыми цементными растворами и клеями, а на поверхность данного утеплителя легко накладывается штукатурка.
Области применения
Физические свойства пеностекла дают возможность применять этот материал почти во всех сферах строительства. Но основное его назначение – это теплоизоляция и звукоизоляция жилых домов, складских и производственных помещений, гидроизоляция фундаментов здания и таких сложных объектов как трубопроводы, резервуары для хранения нефтепродуктов, и проч.
Кроме того, широкое применение пеностекло получило в объектах строительства, требовательных к температурному режиму и влажности, например, при возведении бань, саун, бассейнов.
Недостатки пеностекла
Недостатков совсем немного:
- Вес. Имея высокую плотность, этот материал оказывается тяжелее всех прочих теплоизоляторов.
- Высокая цена. Процесс производства пеностекла достаточно трудоемкий и сложный, а это увеличивает его стоимость. Кроме того, произвести формованные изделия из пеностекла можно только на специальном оборудовании, что также не лучшим образом влияет на стоимость материала.
- Хрупкость и низкая сопротивляемость к механическим воздействиям. Стекло, как известно, материал хрупкий и при ударе бьётся. Поврежденные блоки теряют часть своих положительных свойств, например, начинают пропускать воду или холод.
Основные производители и торговые марки
Самым крупным иностранным производителем пеностекла считается корпорация Pittsburgh Corning, поставляющая на российский рынок блоки и формованную продукцию под торговой маркой Foamglass.
Корпорация эта – международная, имеет заводы на территории Бельгии, Чехии, Германии и Северной Америки. На долю Pittsburgh Corning приходиться около 40% всего импорта пеностекла.
Следующим крупным зарубежным производителем, поставляющим пеностекло в Россию, является предприятие «Гомельстекло». Оно предлагает блоки из пеностекла и крошку экономкласса.
Из Российских предприятий наиболее известны ООО «Пеностек» и ЗАО «Пеноситал». Первый выпускает пеностекло в виде гранул, а второй – в блоках.
Пеностекло ИЗОСТЕК — теплоизоляция немецкого качества из Сибири
По заказам продукции из пеностекла ИЗОСТЕК обращайтесь по телефону в Красноярске: +7 (391) 209-05-55, и по e-mail: [email protected]
Пеностекло — это плотный теплоизоляционный материал, обладающий высокой жесткостью, с закрытой ячеистой структурой, полученный из вспененного стекла.
Самый эффективный, долговечный и безопасный теплоизоляционный материал в мире на сегодняшний день.
На нашем заводе Вы можете приобрести готовые изделия из пеностекла ИЗОСТЕК: плиты из пеностекла, фасонные элементы для утепления труб и резервуаров, пеностекольный щебень, клеи и герметики для монтажа пеностекла ИЗОСТЕК.
Пеностекло состоит из герметичных не сообщающихся между собой пузырьков стекла, полностью паро и водонепроницаемо.
Это прочный, негорючий и экологически чистый материал. Все физические свойства пеностекла остаются неизменными даже в условиях высокой влажности на протяжении более 100 лет вплоть до повторного использования.
Аналогичного по свойствам материала не существует на сегодняшний день. Уникальный теплоизоляционный материал, лишенный всех недостатков, присущих традиционным утеплителям.
■ Благодаря уникальным свойствам пеностекла впервые этот материал широко стали применять в военно-промышленном комплексе.
■ По итогам 2011 — Объем выпущенного пеностекла в Европе составил более 1 000 000 м3
Мощность нашей производственной линии составляет 1 000 м3 пеностекла ИЗОСТЕК в месяц или 12 000 м3 в год.
С разрешительной и технической информацией Вы можете ознакомиться в разделе: техническая документация.
Основные свойства пеностекла:
- Водонепроницаемость
В случае повреждения гидроизоляции благодаря клееной конструкции, пеностекло не пропускает воду в несущие конструкции. Вода останется в месте повреждения как в «стаканчике». Протечки не будет. При этом энергоэффективность не изменится. Пеностекло – это единственный утеплитель, который не подвержен воздействию воды. теплопроводность не изменяется даже в условиях 100% влажности.
В конструкциях с применением традиционных утеплителей (минеральная вата, пенополистиролы, керамзит и т.д.) в случае повреждения гидроизоляции увлажнение несущих конструкций неизбежны, а следовательно и образование протечек. Эксплуатация увлажненных несущих конструкций не допускается. Увлажнение традиционных утеплителей значительно снижает энергоэффективность. Единственный выход – капитальный ремонт с заменой утеплителя. Стоит отметить, что место протечки и повреждения гидроизоляции чаще всего не совпадают. В случае
с минеральной ватой одно повреждение гидроизоляции – ремонт кровли 50 — 200 м2.
- Паронепроницаемость
Все традиционные утеплители паропроницаемы. Поэтому необходим ряд мер по задержанию движения пара и вывода образовавшегося конденсата (пароизоляция, вентилируемый зазор и т.д.). Теплопроводность утеплителей ʎ ≈ 0,03 – 0,045 Вт/м∙0С.
Теплопроводность воды ʎ ≈ 0,58 Вт/м∙0С, а льда ʎ ≈ 2,3 Вт/м∙0С. При попадании воды в утеплитель теплопроводность утеплителя резко возрастает. Термическое сопротивление конструкции снижается. Так же пар, вода, перепад температур вызывают ускоренное разрушение органических веществ (связующие в мин. вате, пенополистиролы. Замерзшая вода в ячеистых утеплителях разрушает ячейки изнутри
(пенополистиролы (керамзит и т.д.)
Пеностекло – паронепроницаемый материал. Соответственно – пароизоляция и вентилируемый зазор не требуются, что веден к уменьшению толщины конструкции, снижению массы конструкции, упрощению монтажа. Пеностекло в конструкциях сухое как летом, так и зимой. Энергоэффективность остается неизменной в условиях даже 100 % влажности. Точка росы находится в слое утеплителя, но т.к. утеплитель не пропускает пар, конденсата не происходит ни в утеплителе, ни в несущих конструкциях.
- Негорючесть (НГ)
- Экологически чистый материал
- Высокая прочность
Пеностекло ИЗОСТЕК — самый прочный теплоизоляционный материал. Выдерживает статические и динамические нагрузки.
Пеностекло не сожмется и не даст усадку. Пеностекло служит основанием для любого покрытия кровли без каркаса и без сквозного крепежа
Технические характеристики пеностекла «ИЗОСТЕК»:
| Плотность, кг/м3 | 120 — 210 |
| Теплопроводность при +25°С, Вт/м·°С | 0,045 — 0,070 |
| Предел прочности при сжатие, кПа | 400 — 1600 |
| Предел прочности при изгибе, кПа 200 — 550 | 200 — 550 |
| Предел прочности при растяжении перпендикулярно плоскости плиты , кПа | 100 — 500 |
| Деформация под сосредоточенной нагрузкой 1000Н, мм | 0,50 — 2,00 |
| Температурный диапазон эксплуатации, °С | 260 °С до + 400 °С |
| Горючесть | НГ |
| Водопоглощение кратковременное, кг/м2 | не более 0,50 |
| Водопоглощение долговременное, кг/м2 | не более 0,50 |
| Паропроницаемость, мг/м·ч·Па | не более 0,002 |
Сферы применения пеностекла:
Знаковые объекты в России, где применялось пеностекло Вы можете посмотреть в нашей галерее.
Минеральная вата или пеностекло?
Требования № 384-ФЗ «Технического Регламента о безопасности зданий и сооружений», № 123-ФЗ «Технического регламента о требованиях пожарной безопасности» и рекомендаций производителей по применению, подтвержденных сертифицированными решениями определили следующий выбор материалов:
| Показатели | Минеральная вата | Пеностекло |
| Теплопроводность, Вт/м0С | 0,042 | 0,06 |
| Плотность, кг/м3 | 37 | 150 |
| Паропроницаемость, мг/м∙ч∙Па | 0,3 | 0,002 |
| Цена, руб/м3 | 1 750,00 | 18 500 |
| Стоимость материалов для 1м2 кровли 5 | 5 564,00 | 6 516,41 |
| Стоимость монтажных работ 1м2 кровли | 2 964,31 | 1 378,42 |
| Итоговая стоимость строительства 1м2 кровли | 8 528,31 | 8 394,63 |
Требования ФЗ №261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности…» и параметры здания определяют дополнительные экономические показатели кровли:
| Показатели | Минеральная вата | Пеностекло |
| Срок эксплуатации кровли, лет | Не более 25 | Более 50 |
| Металлоемкость, тонн | 4000 | 2800 |
| Энергоэффективность, лет | 2 | Более 50 |
| Затраты на очистку снега, руб/год | 1 600 000,00 | 0 |
| Необходимость капитального ремонта | да | нет |
| Стоимость кровли к 26 году эксплуатации (без текущих ремонтов), руб | 1 064 997 200,00 | 315 785 200,00 |
Не учитывая затраты направленные на компенсацию увеличения тепловых потерь, стоимость кровли с минеральной ватой дороже
кровли с пеностеклом на 337%
Cellular Glass — пеностекло
Пример — пеностекло
Основной источник потерь тепла из дома — через стены. Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м 2 ). Стена толщиной 15 см (L 1 ) сделана из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1,0 Вт / м · К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи составляет 22 ° C и -8 ° C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах h 1 = 10 Вт / м 2 K и h 2 = 30 Вт / м 2 К соответственно.Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, особенно, от внешних и внутренних условий (ветер, влажность и т. Д.).
- Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
- Теперь предположим, что теплоизоляция на внешней стороне этой стены. Используйте изоляцию из пеностекла толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,04 Вт / м · К и рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту композитную стену.
Решение:
Как уже было написано, многие процессы теплопередачи включают композитные системы и даже включают комбинацию как теплопроводности, так и конвекции. С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :
Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии проблемы.
- голая стена
Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стенку и не принимая во внимание излучение, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:
Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:
U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 1/30) = 3,53 Вт / м 2 K
Тогда тепловой поток можно рассчитать просто как:
q = 3,53 [Вт / м 2 K] x 30 [K] = 105.9 Вт / м 2
Суммарные потери тепла через эту стену будут:
q убыток = q. A = 105,9 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177 Вт
- композитная стена с теплоизоляцией
Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стенку, отсутствие теплового контактного сопротивления и без учета излучения, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:
Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:
U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 0,1 / 0,040 + 1/30) = 0,359 Вт / м 2 K
Тогда тепловой поток можно рассчитать просто как:
q = 0,359 [Вт / м 2 K] x 30 [K] = 10,78 Вт / м 2
Суммарные потери тепла через эту стену будут:
q убыток = q. A = 10,78 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 323 Вт
Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Его надо добавить, добавление следующего слоя теплоизолятора не дает такой большой экономии.Это лучше всего видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитных стен . Скорость устойчивой теплопередачи между двумя поверхностями равна разнице температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.
Вопросы и ответы по отрасли СПГ с Джимом Янгом
Вопросы и ответы по отрасли СПГ с Джимом Янгом, инженером по холодной изоляции Johns Manville.
В чем разница между изоляцией из полиизоцианурата (PIR) и пеностеклом? Что лучше для изоляции труб сжиженного природного газа (СПГ)?
Полиизоцианурат (PIR) и пеностекло — два наиболее распространенных материала, используемых для изоляции труб СПГ. Хотя эти два изоляционных материала очень разные, оба успешно используются в приложениях для СПГ и имеют длительный срок службы. Ячеистое стекло — это именно то, на что похоже — стекло, неорганический материал, содержащий множество закрытых ячеек.PIR — это органический материал, который выдувается для образования пены, также содержащей закрытые ячейки. Хотя оба продукта являются изоляционными материалами, они различаются по многим своим свойствам.
Прежде чем описывать конкретные свойства этих изоляционных материалов, важно понимать, что не существует единственного лучшего изоляционного материала для труб; у каждого материала есть свои достоинства и недостатки. При выборе изоляционного материала разработчики должны взвесить преимущества и недостатки с учетом их относительной важности для конкретного проекта, а также истории успешного использования материала в аналогичных областях применения.
Два основных преимущества пеностекла в качестве изоляции труб для СПГ — это его водостойкость и низкая воспламеняемость. Поскольку пеностекло полностью состоит из закрытых стеклянных ячеек, оно обеспечивает очень хорошее сопротивление проникновению жидкой воды и водяного пара. Однако наличие стыков и возможность поломки представляют собой слабые места в его водонепроницаемости. В результате, замедлители образования пара должны по-прежнему использоваться с системой изоляции из пеностекла, как и с любой другой системой изоляции труб СПГ.
Пеностекло неорганическое и негорючее. Однако вспомогательные материалы, используемые с пеностеклом, включая герметики для швов и замедлители парообразования, являются органическими. Это означает, что законченная система изоляции из пеностекла не имеет таких же горючести, как только изоляция из пеностекла. Кроме того, применение СПГ обычно не требует использования негорючей изоляции. Вместо этого в спецификациях обычно указывается только конкретный индекс распространения пламени ≤25 (измеренный тестом ASTM E84).Этому требованию соответствуют как пеностекло, так и PIR.
Основными преимуществами изоляции PIR являются ее более низкая (лучшая) теплопроводность и значительно меньшая общая стоимость установки по сравнению с пеностеклом. По сравнению с PIR, пеностекло имеет теплопроводность на 25-65% выше (хуже), чем PIR. Эта разница в теплопроводности напрямую приводит к меньшей толщине изоляции, необходимой при использовании PIR. Это также означает, что системы изоляции PIR имеют меньшую внешнюю окружность, чем системы из пеностекла, примерно на 10-20%.В результате системы PIR нуждаются в меньшем количестве дорогостоящих аксессуаров, таких как замедлители образования пара, герметик для стыков и металлическая оболочка, чем системы из пеностекла.
Кроме того, изоляция PIR стоит меньше на футовый доску, чем пеностекло, и требует меньших затрат на установку. PIR легче изготовить и установить, и он поставляется в виде более длинных кожухов / сегментов труб (3 фута в длину), чем пеностекло (2 фута в длину). Это означает, что у установщиков меньше стыков, которые нужно решить при установке PIR, поэтому они могут двигаться быстрее, что снижает затраты на установку.В целом, системы изоляции PIR требуют меньше изоляции, имеют более низкие материальные затраты, используют меньше дорогих вспомогательных материалов и их легче изготовить и установить. В результате общая экономия затрат на установку PIR вместо пеностекла может быть значительной.
Основным недостатком PIR является то, что он имеет закрытую ячейку, но не так водонепроницаем, как пеностекло. Любые опасения по поводу сопротивления воды и водяного пара PIR устраняются путем правильного проектирования и установки системы полной изоляции, которая требуется как для PIR, так и для пеностекла.Полная система изоляции включает в себя двойные замедлители образования пара, полностью герметичные стыки между изоляционными элементами, пароизоляцию в ключевых местах и правильно установленную систему внешней защитной оболочки.
Старая поговорка «Ничто так не приносит успеха, как успех», также применима к изоляционным системам. В течение многих лет изоляционные системы как из PIR, так и из пеностекла широко и успешно используются для изоляции трубопроводов СПГ по всему миру. Оба материала являются отличными изоляционными материалами, когда они являются частью хорошо спроектированной и правильно установленной системы.
JM признает, что системы СПГ имеют уникальные требования и переменные, и они разработали цифровую библиотеку ресурсов в одном месте на своем веб-сайте, посетите их страницу Изоляция для криогенных систем и систем СПГ. Вы найдете ресурсы, которые помогут вам определить, какой материал подходит для вашей области применения, в том числе блоги, которые ответят на еще четыре часто задаваемых вопроса об изоляции систем СПГ.
Автор Ким Мелтон, доц. Менеджер по контент-маркетингу и технический писатель в Johns Manville.
Прочтите статью онлайн по адресу: https://www.lngindustry.com/special-reports/28052020/polyisocyanurate-vs-cellular-glass/
Изоляционные материалы — Температурные диапазоны
Температурные пределы для некоторых обычно используемых изоляционных материалов:
| Изоляционный материал | Температурный диапазон | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Низкий | Высокий | ||||||||||||||
| ( o C) | ( o F) | ( o C) | ( o F) | ||||||||||||
| Силикат кальция | -18 902 | -18 902 | |||||||||||||
| Ячеистое стекло | -260 | -450 | 480 | 900 | |||||||||||
| Эластомерная пена | -55 | -70 | 120 | 250242 | -20 | 540 | 1000 | ||||||||
| Минеральная вата, керамическое волокно 90 224 | 1200 | 2200 | |||||||||||||
| Минеральная вата, стекло | 0 | 32 | 250 | 480 | |||||||||||
| Минеральная вата, камень | 0 | 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022||||||||||||||
| Фенольная пена | 150 | 300 | |||||||||||||
| Полиизоцианурат, полиизо | -180 | -290 | 120 | 250 | 0 902275 | 165 | |||||||||
| Полиуретан | -210 | -350 | 120 | 250 | |||||||||||
| Вермикулит | -272 | -459 902 902 | 72-459 902 902 | 72 902||||||||||||
Ячеистое стекло | Тип изоляции: Ячеистое стекло Другие названия: Пеностекло, Ячеистое стекло Конструкция: Закрытая ячейка Теплопроводность при 300 ° F: 0.048 (БТЕ / час / фут / ° F) Диапазон температур: от -450 ° F до 800 ° F Влага: Не впитывает влагу (непроницаемый) Устойчивость к раздавливанию: Да Лучшее применение: Влажная среда Цена: средний Примечания: Пахнет при беспокойстве и часто избегается при использовании в помещении. |
Силикат кальция | Тип изоляции: Силикат кальция |
вспученный перлит | Тип изоляции: Расширенный перлит |
Стекловолокно | Тип изоляции: Стекловолокно |
Минеральная вата | Тип изоляции: Минеральная вата |
Аэрогель | Тип изоляции: Аэрогель |
Минеральная вата против пены | БЕЛГЛАС Б.В.
Стекло используется для производства ваты (стекловаты) и пены (пеностекло).Минеральную вату также можно производить из базальта. На следующем рисунке оба изображения показаны с большим увеличением.
пена для шерсти
Принцип обеих теплоизоляций — удерживать (неподвижный) газ и блокировать излучение. В левом случае твердые волокна имеют только точечный контакт и лишь незначительно влияют на теплопроводность. Тепловая проводимость газа является основным источником теплопередачи.Справа пена удерживает газ, и в случае закрытых ячеек мы можем выбрать газ с низкой проводимостью, например, CO2. Но твердая структура вносит гораздо больший вклад в теплопроводность. Понятно, что теплопроводность шерстяной структуры может быть немного ниже даже в вакууме (VIP). Но все мы знаем, что более высокая теплопроводность может быть компенсирована большей толщиной.
Волокна скрепляются связующим, но, тем не менее, оба минеральных утеплителя можно считать негорючими.
Волокнистая структура позволяет транспортировать газ, жидкость и пары, и даже возможен эффект тепловой трубы. Закрытая ячеистая структура не позволяет транспортировать жидкости, газ или пар. Это явно бонус для клеточной структуры. Эффекты вторичного теплопереноса исключены для закрытой ячеистой конструкции.
Но без каких-либо расчетов должно быть ясно, что ячеистая структура должна иметь гораздо лучшую механическую стабильность при той же плотности. Точечные контакты очень механически нестабильны даже со связующим.Например, Rockwool CRS имеет плотность 150 кг / м³ и сжимающее напряжение 50 кПа при 10% ползучести. Ячеистая структура, такая как GLAPOR PG900.2, может вечно выдерживать 300 кПа (6 раз !!!!) с незначительной ползучестью при той же плотности. Тем не менее, волокнистые конструкции гораздо больше продаются для плоских крыш, чем ячеистые конструкции, хотя крыша подвергается растяжению ветром и сжатию пешеходами.
Логическим объяснением должна быть старая история о том, что пеностекло намного дороже, но это даже трудно понять.Минеральные волокна образуются после нагрева сырья (базальта, отходов) до 1600 ° C и еще одного этапа 200 ° C для связующего. Вышеупомянутый GLAPOR PG900.2 производится путем вспенивания измельченного отработанного стекла с глицерином при 800 ° C. После поправки на теплопроводность (более толстый слой) оба должны иметь сопоставимую цену.
ПеностеклоGLAPOR действительно сегодня имеет сопоставимую цену благодаря внедрению новых технологий в старый мир пеностекла. И действительно, рынок теплоизоляции узнает о новых возможностях, которые приводят к буму рынка.
Как это:
Нравится Загрузка …
Разработка легкого бетона с применением заполнителя на основе пеностекла
[1] М. Лимбахия, М. С. Меддах, С. Фотиаду, Характеристики гранулированного пеностеклянного бетона, Строительные и строительные материалы, 28 (2012), 759-768.
DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2011.10.052
[2] Ю.Шао, Т. Лефорт, С. Морас, Д. Родригес, Исследования бетона, содержащего измельченные отходы стекла, Cem Concr Res, 30 (2000) 91–100.
DOI: 10.1016 / s0008-8846 (99) 00213-6
[3] Ю.Либо, Б. Касал, Л. Хуанг, Обзор недавних исследований по использованию целлюлозных волокон, их армированных волокнистой тканью цементных, геополимерных и полимерных композитов в гражданском строительстве, Композиты, часть B: инженерия [онлайн], 92 (2016 г.) ).
DOI: 10.1016 / j.compositesb.2016.02.002
[4] О.Onuaguluchi, N. Banthia, Цементные композиты на растительной основе, армированные натуральным волокном: обзор. Цемент и бетонные композиты [онлайн], 68 (2016) 96-108.
DOI: 10.1016 / j.cemconcomp.2016.02.014
[5] Чешский стандарт ČSN EN 12350 — 2 Испытание свежего бетона — Часть 2: Испытание на оседание, Чешский институт стандартов, (2009).
[6] Чешский стандарт ČSN EN 12350 — 6 Испытание свежего бетона — Часть 6: Плотность, Чешский институт стандартов, (2009).
[7] Чешский стандарт ČSN EN 12390 — 7 Испытание затвердевшего бетона — Часть 7: Плотность затвердевшего бетона, Чешский институт стандартов, (2009).
[8] Чешский стандарт ČSN EN 12390 — 3 Испытание затвердевшего бетона — Часть 3: Прочность на сжатие испытательных образцов, Чешский институт стандартов, (2009).
[9] Чешский стандарт ČSN EN 12667 Тепловые характеристики строительных материалов и изделий — Определение термического сопротивления с помощью методов с использованием защищенной горячей плиты и измерителя теплового потока — Изделия с высоким и средним термическим сопротивлением, Чешский институт стандартов, (2001).
DOI: 10.3403 / 02109602u
Изоляционные материалы: ячеистое стекло — журнал Insulation Outlook
История
Изоляция из ячеистого стекла была разработана более 60 лет назад. Считается, что это была модификация технологии, существовавшей в то время в Европе.Было обнаружено, что, производя стекло, затем разрушая его и обжигая стеклянный порошок (с некоторыми добавками к партии), можно создать «булочку» из пеностекла.
Прелесть булочки заключалась в том, что это 100-процентное стекло, обладающее изоляционными и плавучими свойствами. Состав стекла сделал его влагостойким, жаростойким и огнестойким. Ячеистая природа стекла обеспечивала изоляцию и плавучесть. Таким образом, начался поиск новых приложений для конечного использования.
Одно из первых таких конечных применений было в блоках плавучести для подводных сетей в U.С. гаванивает в последние дни Второй мировой войны. В то время пробки не хватало, и было обнаружено, что ячеистое стекло останется плавучим и продолжит удерживать сети даже после того, как оно будет расколото выстрелами, исходящими из подводных надводных орудий.
В то время пробка также использовалась в качестве изоляции в холодильных камерах. Из-за влагостойкости пеностекла оно идеально подходило для холодных складов или холодных технологических процессов, поскольку отвод пара от окружающего воздуха к холодной поверхности создает большой потенциал для насыщения изоляции.Это не было проблемой для пеностекла, стойкого к такому паровозу. Таким образом, с 1950-х по 1970-е годы использование пеностекла в холодильных камерах стало обычным явлением. В это время изоляция из пеностекла также будет использоваться на рынках промышленных трубопроводов и оборудования, работающих при температурах ниже окружающей среды.
Изоляция из пеностекла стала естественным следствием применения холодных складов в промышленных кровлях. Фактически, пеностекло было первой изоляцией, которая была произведена в виде утеплителя «конической» крыши, который позволил преобразовать «плоские» крыши в крыши «с низким уклоном».
Размерные и прочностные свойства изоляции из пеностекла привели к использованию этого материала в несущих конструкциях. Были разработаны изоляционные материалы из пеностекла с более высокой плотностью, и в результате сегодня более 90 процентов резервуаров для хранения сжиженного природного газа (СПГ) во всем мире построены на основе изоляционного материала из пеностекла.
В конце концов, когда все больше инженерных сетей устанавливается под землей — прямо под землей, в траншеях или туннелях — сопротивление грунтовых вод стало основным фактором в системах изоляции, сохраняющих свои первоначальные тепловые свойства.Было установлено, что пеностекло хорошо себя зарекомендовало в этих установках из-за его водостойкости. Затем были разработаны оболочки и отделка, чтобы гарантировать, что физическое повреждение ячеистого стекла не произойдет во время процесса засыпки.
За прошедшие годы появилось все больше конечных пользователей, для которых требуются высокоэффективные изоляционные системы с использованием пеностекла. Например, системы, в которых циклически изменяются от очень низких до очень высоких температур, создают потенциальную нестабильность размеров изоляции.Ячеистое стекло способно выдерживать эти температурные циклы, не влияя на стабильность размеров продукта.
Продолжается разработка новых приложений для изоляции из пеностекла. Одна из таких прикладных ниш связана с растущим числом предприятий, которым приходится иметь дело с легковоспламеняющимися жидкостями в рамках своих производственных процессов. Было установлено, что изоляция может «впитывать» горючие вещества, такие как масло и другие химические вещества, которые могут стать источником возгорания или топлива в случае пожара.Поскольку изоляция из пеностекла негорючая и почти на 100% закрыта, изоляция из пеностекла стала стандартным продуктом в этих приложениях.
Производственный процесс
Для производства пеностекла необходимо само стекло. Затем материал вытягивается из плавильной печи при очень высоких температурах и ему дают остыть. Охлажденное стекло измельчают до мелкого порошка и добавляют пенообразователи. Полученная «молотая партия» отмеряется в кастрюли, которые проходят через ячеистые печи при температуре около 1000 ° C, где материал начинает вспениваться.
Полученные «булочки» удаляются из печей для образования ячеек и помещаются в печи для отжига на несколько часов перед тем, как окончательно передать их на чистовую обработку. В процессах обеспечения качества есть несколько этапов, чтобы гарантировать отсутствие дефектов в блоках. После проверки упаковываются на поддоны и упаковываются в термоусадочную пленку перед отправкой.
Во всем мире большая часть изоляционных материалов из пеностекла используется в блочной форме. Однако для промышленной изоляции блоки из пеностекла изготавливаются дистрибьютором или изготовителем для изготовления изоляции труб, крышек фитингов и других специальных форм.ASTM C1639 служит руководством для изготовления изоляции из пеностекла.
Характеристики пеностекла следующие (сертификаты испытаний доступны от производителей):
- Влагостойкость
- Проницаемость: 0 Пермь
- Не впитывает горючие жидкости
- Стабильные значения изоляционных свойств (отсутствие старения)
- 100-процентное стекло / без связующего и наполнителей
- Распространение пламени 0 / Образовался дым 0
- Высокая прочность на сжатие
- Широкий диапазон рабочих температур
- Стабильность размеров
- Негорючие
Изоляция из ячеистого стекла для механической изоляции должна производиться в соответствии с Американским обществом испытаний и материалов (ASTM) C 552 — Стандартные технические условия на теплоизоляцию из ячеистого стекла.
Общие приложения для ячеистого стекла
- Трубы и оборудование для охлажденной воды
- Линии горячего водоснабжения из нержавеющей стали
- Трубопроводы и оборудование для горячего масла
- Трубопровод для СПГ
- Изоляция зеленой крыши
- Подземный парораспределитель
- Трубы и оборудование для холодных процессов
- Базы резервуаров для СПГ
- Трубы и оборудование для этиленового завода
- Огнестойкие строительные панели
Производители пеностекла традиционно участвовали в работе важных комитетов NIA, и их техническую информацию можно найти в следующих местах: Каталог продукции технической литературы производителей (MTL) на сайте www.изоляция.org/mtl, на компакт-диске каталога продукции MTL, в рамках Национальной программы обучения изоляции (NITP) и на компакт-диске со стандартами изоляции Ассоциации подрядчиков Среднего Запада (MICA). Веб-сайты также являются хорошим источником последней технической информации о пеностекле.
Рисунок 1- Все свойства относятся к стандартному типу материала и зависят от марки и производителя. Все свойства следует согласовывать с отдельными производителями. Неуказанные свойства могут указывать или не указывать на то, что материал не подходит для применения в зависимости от этого свойства.Это следует уточнять у конкретного производителя.
- Характеристики горения поверхности действительны для толщины 1 дюйм; уточнить результаты для типа и любой другой толщины у производителя. (Не применимо к пеностеклу.)
- Когда свойство выходит за пределы указанного диапазона использования, оно отображается как N / A3. Так отображаются свойства, которые не перечислены или не указаны.
- Все перечисленные свойства относятся только к изоляционному материалу жилы и могут не свидетельствовать о характеристиках изоляционной системы, включая замедлители парообразования, клеи и герметики.
- Многие материалы могут использоваться для приложений, выходящих за пределы перечисленных диапазонов, но необходимо соблюдать дополнительные меры предосторожности. Для получения подробных рекомендаций следует проконсультироваться с конкретным производителем.
- Некоторые значения, такие как удельная теплопроводность при различных средних температурах, могут быть интерполированными.
- Эта таблица была составлена для продуктов, соответствующих действующим стандартам ASTM.