Вспененное стекло: что это за утеплитель, достоинства недостатки, теплопроводность

что это за утеплитель, достоинства недостатки, теплопроводность

Автор: Константин Корепов

При любых строительных работах наступает этап утепления стен или полов. Существует множество, предназначенных для этой цели. Вспененное стекло — утеплитель, который обеспечивает отличную теплоизоляцию и выдерживает значительные нагрузки.

Содержание статьи:

• 1 Что это такое
• 2 Плюсы и минусы
• 3 Основные технические показатели
• 4 Виды для теплоизоляции
• 5 Правила теплоизоляции дома
• 6 Обзор популярных производителей
• 7 Отзывы

Что это такое

Пеностекло представляет собой хрупкое силикатное стекло с пеной. Оно сочетает в себе преимущества обоих материалов. Производство пеностекла состоит в нагреве силикатного материала и добавлении веществ, образующих газ.

Высокая температура заставляет вещество плавиться и образовывать маленькие пузырьки. Эта технология позволяет получать легкие и прочные материалы с высокой термостойкостью.

Плюсы и минусы

Есть несколько явных преимуществ использования пеностекла в качестве теплоизолятора. К ним относится:

• Отличная изоляция. Она объясняется спецификой структуры материала — маленькие и закрытые ячейки с тонкими перегородками.
• Универсальность. Этот материал универсален и поэтому может использоваться для утепления наружных стен, крыш, фундаментов, коммуникаций, стен и полов. Он может даже использоваться в установках с высоким риском пожара.
• Длительный срок службы. Материал можно использовать более 100 лет без потери работоспособности. В то же время, он может выдерживать высокие и низкие температуры и резкие ее перепады.
• Хорошая звукоизоляция. 10-сантиметровый слой изоляции может даже заглушить звук работающего тракторного двигателя за стеной. Поэтому материал не только эффективно предотвращает потерю тепла, но и устраняет внешние шумы.
• Простота установки. Можно использовать обычные ножовочные доски, просто нужно высыпать материал на подготовленную поверхность. Данный утеплитель очень легкий, поэтому прост в использовании.
• Безопасность. Этот материал не выделяет вредных соединений, поэтому его можно использовать в общественных и жилых помещениях.
• Негорючесть. Пеностекло не горит, оно плавится только при высоких температурах, не выделяет токсичных компонентов и дыма.

Важно! Преимущества пеностекла делают его одним из самых удачных и качественных материалов для утепления пола, крыши, потолка, основания, стен и других поверхностей.

Несмотря на очевидные преимущества пеностекла, следует учитывать недостатки при выборе его в качестве утеплителя. К ним относятся:

• Высокая стоимость. На рынке строительных материалов пеностекло является одним из самых дорогих утеплителей. Это связано с высоким энергопотреблением при производстве. Кроме того, производство требует дорогостоящего оборудования.
• Низкая ударная прочность. Этот материал обладает высокой прочностью на сжатие, но это довольно хрупкий материал. В результате пеностекло может растрескиваться под воздействия сильного удара, и такие растрескавшиеся плиты больше нельзя использовать в качестве изоляционных материалов.
• Низкая паропроводность. Эта характеристика материала является как преимуществом, так и недостатком. Хотя гриб и плесень не могут образоваться в пеностекле, покрытая им поверхность не взаимодействует с воздухом, поэтому на них могут возникнуть инфекции.

Основные технические показатели

Пеностекло как утеплитель имеет характеристики:

• Теплопроводность. Теплопроводность пеностекла составляет 0,04 Вт / м * с. Если сравнивать его с деревом, этот показатель будет в два раза ниже для этого материала и на 25% ниже, чем у минеральной ваты. Следовательно, по сравнению с древесиной, минеральной ватой и многими другими утеплителями, пеностекло может лучше предотвращать потерю тепла. Высокая теплоизоляция объясняется наличием небольших закрытых структур с тонкими перегородками.
• Высокие прочностные характеристики. Изоляционный материал площадью в квадратный метр выдерживает 40-100 тонн давления, а показатель прочности составляет 0,5-1,2 МПа. Этот параметр не ухудшается со временем. Однако ударная прочность материала низкая. Пеностекло может разбиться из-за сильных кратковременных механических нагрузок.
• Звукоизоляция. Использование пеностекла не только эффективно предотвращает потерю тепла, но и предотвращает внешние шумы. Материал способен ослаблять звуковые волны с силой 45-56 дБ.
• Высокая термостойкость. Этот изоляционный материал выдерживает температуру от −200 до +300 градусов, и его можно использовать даже при экстремальных температурах.
• Плотность этого материала очень низкая, она равна100-250 кг на кубический метр. Это число как минимум в три раза ниже плотности дерева.
• Паропроницаемость. Пеностекло можно также использовать в качестве влагозащитного барьера. Индекс паропроницаемости составляет всего 0,005 мг / (м * ч * Па).
• Влагостойкость. Пеностекло поглощает воду в количестве не более 2% своего объема. Материал не только не впитывает влагу, но и не меняет своих свойств при взаимодействии с ней.
• Биологическая устойчивость. Пеностекло обладает высокой устойчивостью к насекомым, грызунам и микроорганизмам. Изоляция не впитывает воду, поэтому в ней не образуются плесень и грибок. Высокая твердость материала защищает его от насекомых и грызунов.
• Химическая стойкость. Пеностекло является химически инертным материалом. Поэтому пеностекло не взаимодействует при контакте с кислотами, основаниями, газами и нефтепродуктами. Единственное вещество, с которым взаимодействует пеностекло, — это плавиковая кислота.
• Экологическая чистота. Пеностекло не горит, не выделяет токсичных газов и не образует продуктов распада. Это делает материал безопасным для установки в жилых зданиях.

Уникальные свойства материала объясняются свойствами силикатного стекла и газовых микрокапсул.

Важно! Согласно статистике, чем выше показатель твердости материала, тем ниже его теплоизоляционные характеристики. Пеностекло является материалом, который может не только выдерживать большие нагрузки, но и обладает низкой теплопроводностью.

Виды для теплоизоляции

В области изоляции используются два основных типа пеностекла:

• Плиточное. Изолятор имеет форму пластины, которая имеет структуру с закрытыми порами. Идеально подходит для утепления фундамента, фасада, потолка, потолка и фундамента. Толщина составляет 6-12 см, а размер плитки 45 * 60 см. Она не сжимается даже при большой рабочей нагрузке и не деформируется при механическом воздействии.

• Гранулы представляют собой пористые сферические частицы. Они бывают разных размеров от 1-5 мм до 7-20 мм. Может использоваться в качестве утеплителя для внутренних стен, полов и полов.

Важно! Технические характеристики двух материалов одинаковы, поэтому выбор должен основываться исключительно на удобстве использования той или иной формы нагревателя.

Правила теплоизоляции дома

Для обеспечения высокого качества изоляции необходимо обратить внимание на правильность технологии монтажа:

1. Для крепления платы рекомендуется использовать специальный клей, который должен быть нанесен на заднюю и боковые стенки плитки. Клей должен быть равномерно распределен по поверхности листа.
2. Если на поверхности есть вмятины, выпуклости или другие неровности, клей наносится так, чтобы сделать нижнюю поверхность более ровной.
3. На деревянную основу лучше крепить плиту с помощью специальных дюбелей. Это связано с особенностями дерева: под воздействием влаги и температур оно увеличивается в объеме.
4. При установке плиты на вертикальной поверхности нижний край должен быть смонтирован с использованием уровня. Лучше всего использовать металлические профили или рельсы, как планку.
5. Первый ряд изоляционных материалов должен быть установлен на профиль для поддержки. После полного отверждения клея опору можно удалить. Однако лучше всего сделать это после завершения работы.
6. При установке платы на вертикальной или наклонной поверхности начать надо снизу, а в горизонтальной плоскости — с дальнего угла.
7. Плитки должны быть расположены близко друг к другу и смещены рядами.
8. После нанесения клея и полного высыхания рекомендуется использовать специальные пластины для усиления штифтов.
9. Вокруг дверей и окон рекомендуется устанавливать сплошные фигуры на теплозащитные экраны. Соединение плит на углах запрещено.

Обзор популярных производителей

Наиболее популярными являются российские и бельгийские производители пеностекла:

• «Изостек» (Россия).
• «Неопорм» (Россия).
• Foamglas (Бельгия).

Сравнительная таблица продукции этих производителей представлена в таблице:

Отзывы

Олег, 46 лет: «При строительстве дома возникла необходимость утепления стен. Выбор пал на пеностекло. Изначально смущала высокая стоимость, но это того стоит: потери тепла минимальны, радует также хорошая шумоизоляция».

Ольга, 35 лет: «Использовали пеностекло, чтобы утеплить дачу. Довольны результатом, так как потери тепла минимальны, за несколько лет материал не испортился от влаги и перепадов температур».

Пеностекло, теплопроводность которого очень низка, является отличным утеплителем. Несмотря на высокую стоимость, оно набирает популярность, благодаря своим положительным характеристикам. Чаще всего отмечают его долговечность и устойчивость к большим нагрузкам.

характеристики, преимущества и недостатки, применение утеплителя

Среди достижений в строительстве есть мощный ресурс, с помощью которого можно значительно увеличить скорость, а также качество возведения жилья. При этом затраты будут ниже, а энергосбережение домов повысится. Пример такого ресурса — вспененное стекло. Материал обладает большим потенциалом, но новинкой его можно назвать только условно. Он был изобретён ещё в СССР в 1930-е годы.

Вспененное волокно поможет ускорить темп возведения жилья

Описание и свойства

Применение на практике материал получил в Канаде в 1946 году. Но только спустя полвека пеностекло начало массово применяться в строительстве. Этому способствовали отработка технологии его изготовления и снижение затрат при его производстве.

При соединении разных веществ в одно целое всегда получается интересный результат. Так и появился утеплитель вспененное стекло. Классическое стекло из силиката в окнах прозрачное, твёрдое, однако очень хрупкое. Пена же — субстанция невесомая. В её основе лежит газ, пузырьки которого с помощью тонких слоёв жидкости держатся поверхностным натяжением.

Из данного видео рассмотрим производство пеностекла:

Соединять между собой можно не только совместимые материалы. Вспененное стекло производят путём нагрева массы из силиката с добавлением газообразующего вещества. Высокие температуры приводят к разложению вещества и образованию пузырьков мельчайшего размера, которые навсегда остаются в расплавленной силикатной массе. В результате состав получает уникальные характеристики:

• непромокаемость;
• крепость;
• лёгкость;
• термоустойчивость;
• невоспламеняемость;
• химическую пассивность.

Одни свойства утеплитель из стекла перенимает от силикатного стекла, другие — от газовых микрокапсул. Прозрачность, конечно, материал теряет, зато получает теплоизоляционные свойства и акустические особенности.

Достоинства и недостатки

Материал отличается низкой плотностью. Она составляет от сотни до 250 кг на кубический метр. Сухая древесина, к примеру, имеет плотность от 550 кг на м³, поэтому изначально стеклопену пытались применять в качестве плавающего материала в строительстве. Иначе дело обстоит с прочностью, которая, несмотря на лёгкость вещества, очень высокая. Квадратный метр вспененного стекла способен выдержать нагрузку до ста тонн. Другие достоинства:

1. Утеплитель при стандартной температуре жилого помещения имеет теплопроводность 0,04 Вт/(м×°С). Для сравнения, хвойная древесина обладает теплопроводностью в два раза меньше.
2. Способность к шумоизоляции можно сравнить с минеральной ватой.
3. Водопоглощение составляет до двух процентов об общего объёма, то есть материал практически не вбирает воду.
4. Пеностеклянные блоки являются отличными пароизоляторами, так как паропроницаемость почти нулевая — 0,005 мг/(м×ч×Па).

Достойно выглядит пеностекло и по отношению к большим температурам. Без признаков разрушения оно спокойно выдерживает +300°C. Если в него внести специальные добавки, то термостойкость увеличится до 1000°C. Низкие температуры — тоже не преграда. Материал выдерживает соприкосновение с жидким азотом, температура которого составляет -200°C.

Не последнее место занимает химическая инертность, которая отвечает за экологичность. Таких нетоксичных и неопасных утеплителей, как стеклопена, не очень много. Она в разы лучше, чем ПВХ, пенополистирол, а также полипропилен и пластик.

Ещё одно достоинство ячеистого материала — долгий срок эксплуатации (около 100 лет), поэтому он пользуется популярностью у застройщиков. Биологическая устойчивость у вспененного стекла выше, чем у утеплителей органического состава. Грызуны с ним не справятся, плесень тоже не сможет нанести ему вред.

Читать так же: какие материалы не будут грызть мыши и крысы.

Количество недостатков у пеностекла небольшое. Самое первое, что смущает потребителей, — это высокая стоимость. Связана она с большими энергозатратами при изготовлении материала. Второй минус — это слабая ударопрочность. Но роли особой это не играет, поскольку ударов блоки не испытывают в конструкциях.

Применение пеностекла

Ячеистый материал обладает прочностью и способностью сохранять тепло. По жёсткому утеплителю спокойно может проехать грузовик, поэтому его применение связано в основном с изоляцией водоводов, несущих конструкций и подвалов.

Коэффициент линейной температурной деформации пеностекла приравнивается к кирпичу и бетону. Им обкладывают конструкции из этих материалов. Водонепроницаемость позволяет применять материал для изоляции от влаги в подвалах и цокольных этажах домов.

Вспененное стекло выпускается не только блоками, но и гранулами. Стоимость гранулированного материала значительно ниже, чем моноблока. Его применяют в виде добавки к бетону и засыпки в проёмы стен.

Пеностекло нашло своё применение не только в строительстве. Его используют для теплоизоляции промышленных холодильных камер и оборудования, работающего при высоких температурных показателях.

Внешняя отделка материалом тоже не может остаться без внимания. Она не только оригинально выглядит, но и защищает от осадков, морозов и жары.

Аналоги и цены

Дешёвым аналогом материала является пеностекло, которое изготавливается из натриево-калиевого жидкого стекла. В такую смесь вносят водопоглощающие вещества, из-за чего субстанция начинает пениться и в результате затвердевает. Процедура выполняется при +100…+200°C. Но даже неосведомленному человеку понятно, что водостойким и прочным такой материал быть не может, поскольку на выходе получается клей с застывшими пузырьками.

Если его намочить, он потечёт, да и прочность его уступает в десятки раз классическому качественному пеностеклу. Единый плюс, способный привлечь потребителя — стоимость. Она в три раза меньше, чем у оригинала.

Пеностекло совмещает в себе уникальные характеристики, которых нет у других утеплителей. В некоторых случаях без него вовсе не обойтись, поэтому при выборе теплоизоляционного материала нужно подумать в первую очередь именно об использовании вспененного стекла.

Полное руководство по заполнителям из пеностекла

История пеностекла

Пеностекло было открыто в начале 20-го века советским ученым, но этот материал не вызывал спроса до конца 20-го века. Высокоэффективные здания и осведомленность об углеродном следе стали катализаторами роста популярности пеностекла.

Пеностекло, произведенное в начале 20 века, было отожжено в блоки и изготовлено из первичного стекла. Только на рубеже веков производители в Европе начали использовать переработанное стекло и исключить процесс отжига из своей деятельности. Вместо этого они позволили тепловому напряжению, связанному с охлаждением на выходе из печей, естественным образом разбить плиту пеностекла на заполнитель. Эти сдвиги уменьшили содержание углерода в продукте и упростили его производство, а также расширили область применения пеностекла.

Примерно в то же время, когда европейские производители пеностекла перешли на переработанное стекло и заполнители, переработка была бурно развивающейся отраслью. Сочетание излишков переработанного стекла с повышенным спросом на переработанный стеклобой для использования в производстве пеностекла привело к рыночному синтезу, приведшему к буму пеностекла. Производственные мощности появлялись повсюду, от Скандинавии до Германии, Австрии и других стран. Благодаря использованию переработанного стекла, лишенного воплощенного углерода пеностекла, оно быстро стало сочетаться с высокоэффективными зданиями, для которых потребность в бескомпромиссных характеристиках и источниках материалов была главным приоритетом.

Перенесемся в 2022 год. Пеностекло является полностью зрелой отраслью в Европе, где его используют повсеместно и во многих строительных вертикалях. Пеностекло начинает расцветать в Северной Америке, где Glavel является лидером в производстве пеностекла с низким содержанием углерода.

Физические характеристики

Несущая способность – прочность на сжатие 116 фунтов на кв. дюйм при деформации 10 %, последующее уплотнение

Высокий угол трения – Детали позволяют создавать насыпи с уклоном до 45°

Морозостойкий – Предотвращает циклы замерзания и оттаивания

Изготовлено из переработанного стекла – Относится к категории «чистый наполнитель»

Водостойкий – Закрытая ячеистая структура облегчает сток

– Негорючий 8

Инертность – Предотвращает появление грызунов, термитов, бактерий и гниения

Теплоизоляция – 1,7 рубля за дюйм уплотнения

Самоблокировка – Равномерно распределяет нагрузку

Легкий – 9,8 фунта на кубический фут

Закрытые ячейки – Действует как дренажный слой

Производство

Производство начинается с переработанного стекла. Стекло всех цветов очищается до менее 1% нестеклянных материалов, чтобы удалить бумагу, пластик, керамику или другие загрязнения, которые могут изменить консистенцию производства пеностекла. Можно использовать стекло, очищенное до примесей <5%, но конечный продукт не будет такого высокого качества, как его аналог <1%. Очищенное, переработанное стекло затем отправляется через шаровую мельницу, где его измельчают в невероятно мелкий порошок, который затем смешивают с пенообразователем. В зависимости от используемого метода производства можно использовать различные пенообразователи; но цель пенообразователя состоит в том, чтобы вызвать реакцию в стеклянном порошке, когда он попадет в печь.

После смешивания с пенообразователем смесь укладывается толщиной 2 см на цепную сетчатую ленту, которая медленно проходит через печь с определенным тепловым профилем, медленно нагревая стекло до 1500º. Когда стекло и пенообразователь достигают этой температуры, стекло размягчается, и смесь вызывает химические реакции. вспениваться и создавать микропоры с закрытыми порами.

На выходе из печи плита из пеностекла имеет толщину 8 см, что в 4 раза превышает первоначальную толщину. Последние 17 метров на пути превращения переработанного стекла в пеностекло — это охлаждающий стол. Во время этого процесса охлаждения пеностеклянная плита подвергается воздействию температур, намного более низких, чем в печи, вызывая удары и термические напряжения, которые естественным образом разбивают плиту на куски размером с заполнитель. В дальнем конце охлаждающего стола куски падают на конвейерную ленту, откуда они отправляются на расфасовку или сразу на отгрузку.

Применение пеностекла

Изоляция под плитой

В качестве изолятора под плиты пеностекло можно использовать для теплоизоляции под бетонной плитой, а также в качестве дренажного слоя. Обладая прочностью на сжатие 116 фунтов на квадратный дюйм при 10% деформации (после уплотнения), его можно использовать под фундаментами конструкций, а также на внешней стороне стены ствола для дополнительной изоляции. При использовании как в коммерческих, так и в жилых помещениях пеностекло может заменить жесткие пенопластовые плиты и щебень.

Наполнитель для зеленых крыш

При весе всего 9,8 фунтов на кубический фут пеностекло на 90% легче традиционного наполнителя из гравия. Установка крыши из пеностекла снижает нагрузку на здание и увеличивает возможности для создания творческих ландшафтов. Пеностекло также сильно фрикционно, при уплотнении его можно наклонять под углом до 45 °. Это дает ландшафтным архитекторам возможность привнести в дизайн уклон и креативность.

Гражданское / Инфраструктура

В качестве конструкционного наполнителя пеностеклянный заполнитель может решить многие проблемы, с которыми сегодня сталкивается мир инфраструктуры. Будь то снижение структурных нагрузок, снижение бокового давления грунта или стабилизация насыпей, пеностекло может стать решением множества проблем гражданского мира.

Заполнитель из пеностекла — GreenBuildingAdvisor

Подробнее Строительство дома с положительными показателями

Заполнитель из пеностекла набирает популярность среди строителей высокопроизводительных домов. Он рекламируется за его способность выполнять несколько функций и используется в жилых помещениях для изоляционных плит и в качестве обратной засыпки. Бен Боги, руководитель проекта сборки GBA, неравнодушен к AeroAggregate , но Glavel является еще одним авторитетным поставщиком. Изготовленный из 100% переработанного тарного стекла, этот продукт является сверхлегким, не выщелачивается, устойчив к гниению, долговечен и имеет низкий уровень выбросов углерода. Его легко уплотнять, он обладает достойными изоляционными свойствами (12 дюймов материала в диапазоне от R-11,5 до R-15,7) и обладает высокой проницаемостью. Стоимость варьируется от 70 до 80 долларов за куб. ярд (AeroAggregate поставляет мешки объемом 2,7 кубических ярда.) Бен говорит, что стоимость почти не меняется даже при использовании пенопласта.

Установка заполнителя из пеностекла

В рамках этого проекта бригада приступила к установке пеностекла в нижней части фундамента. Приведенная выше деталь в состоянии сборки отражает пониженную высоту пеностекла — ответ на решение создать больше свободного места в пространстве для ползания, которое будет иметь размеры 4 фута. 6 дюймов в высоту и дом механических.

Материал опускается на 6 дюймов. подъемов, и каждый подъем уплотнен. Существует коэффициент уплотнения, основанный на приложении и цели R-значения. В данном случае это было 1,37, что означает, что если вы положили 1,37 дюйма продукта, идеальное уплотнение составляет до дюйма. Здесь они уложили от 7 до 8 дюймов, затем уплотнили примерно до 6 дюймов, добавляя последующие подъемы.

Перед установкой стен фундамента уплотненный заполнитель укладывается на одном уровне с верхней частью фундамента, обеспечивая плоскую поверхность для установки стен фундамента бригадой. После того, как стены на месте, они добавляют еще 6 дюймов пеностекла, в общей сложности 18 дюймов. Для верхнего дюйма они используют 3/4 дюйма минус AeroAggregate, уплотненный и засыпанный сверху песком. (Поскольку нет ни бетонной плиты, ни фанерного покрытия, окончательная поверхность должна быть как можно более гладкой, чтобы получить пароизоляцию, которая является единственным материалом, покрывающим заполнитель. )

Для установки два или три мешка поднимаются с помощью вилочного погрузчика и перемещаются туда, где стоит экскаватор. Оператор поворачивает их в нужное положение по одному. Дно мешка разрезается, и оператор работает над тем, чтобы равномерно распределить материал по всему основанию. Затем он подвергается ручной сортировке и машинному уплотнению.

Многофункциональный продукт

На вопрос, почему Бен продает пеностекло (он использовал его в нескольких проектах), он отвечает: «Это продукт потока отходов с низким уровнем EUI, и с его помощью мы можем выполнять несколько задач в одном процессе. Обычно нам нужно было бы выполнить подготовку фундамента, раскопки и фундаменты, а затем уложить 6 дюймов промытого камня, что требует дополнительных затрат. Его заменяет пеностеклянный заполнитель. Таким образом, у нас есть дренаж, влага и изоляция, полностью управляемые одним продуктом».

______________________________________________________________________

Кайли Жак — старший редактор Green Building Advisor.