Пеностекло проявляет отличные эксплуатационные качества даже в условиях сложных геометрий утепляемых конструкций. Этот материал легко поддается механической обработке, а также его компоненты можно просто соединять друг с другом или с другими основаниями благодаря особой текстуре поверхности, которая увеличивает сцепление с клеевыми составами.
Использование пеностекла при строительстве дома
Различные строительные материалы варьируются по своей популярности, и некоторые из них остаются вне поля зрения широкой аудитории из-за специфики применения. Однако это вовсе не означает, что они не могут быть использованы в частном строительстве. Среди таких материалов выделяется пеностекло, обладающее уникальными свойствами и характеристиками, с которыми мы собираемся вас ознакомить в данной статье.
Компания ИнноваСтрой осуществляет строительство коттеджей с использованием современных и высокотехнологичных материалов. Некоторые из этих изделий предлагаются клиентам как альтернатива традиционным строительным материалам, что позволяет достичь максимальных характеристик для их домов. Для пеностекла главнейшее свойство — это отличная теплоизоляция и защита стен от влаги. Благодаря своим уникальным характеристикам этот материал используется в отраслях энергетики и тяжелой промышленности, но его применение в частном строительстве не вызывает сложностей, тем более что стоимость пеностекла позволяет значительно сэкономить на закупках.
Пеностекло – что это такое?
Как стало ясно из названия, пеностекло представляет собой вспененное стекло, которое производят в различных формах: блоки и гранулы. Этот материал изготавливается на основе термической обработки отходов стекольной промышленности и переработки вторичного сырья. Процесс производства мало отличается от изготовления обычного стекла, однако в данном случае применяются очень высокие температуры. Каждая из разновидностей этого строительного материала создается по уникальной технологии, соблюдение которой обеспечивает изделию требуемые технические характеристики:
- Блоки и формовые изделия. Эти изделия получаются через расплавление стекольных частиц при температуре около 1000 градусов по Цельсию, затем происходит их вспенивание благодаря выделению углерода. Внутри расплавленной массы образуются пустоты, заполненные газовой смесью с давлением менее одной атмосферы. После завершения абляционного процесса горячее пеностекло помещается в формы и медленно остывает, что позволяет обеспечить прочность изделий и сохраняет внутренние пустотные структуры герметичными;
- Гранулированное пеностекло. Эти гранулы производятся также с использованием похожего принципа, однако температура в процессе достигает лишь 800 градусов по Цельсию. Измельченное стекло обрабатывается в процессе варки с обязательным добавлением указанных компонентов: соды, известняка, кварцевого песка и сульфата натрия. Благодаря реакциям горения масса вспенивается, образуя гранулы со внутренними пустотами и прочной внешней оболочкой.
Важно заметить, что конечные технические параметры вспененного стекла не различаются для двух рассмотренных типов. Показатели прочности, теплопроводности и изоляционные характеристики остаются идентичными. Отличие в типах материала в большинстве случаев обусловлено их применением — там, где использование формованных изделий и блоков невозможно, подходят насыпные гранулы.
Особенности пеностекла
Структура пеностекла состоит из множества мелких, но прочных ячеек. Эта структура образует достаточно грамотный материал, который может выдерживать высокие статические нагрузки, но при этом довольно чувствителен к ударным нагрузкам. Ячеистое стекло напоминает пористый бетон не только внешне, но и с точки зрения плотности и прочности, однако отсутствие паропроницаемости делает пеностекло низкоприменимым в качестве основного строительного материала при возведении зданий.
Тем не менее, у пеностекла имеется значительное преимущество — этот утеплитель не сопутствует накоплению влаги и, как результат, способен выдерживать суровые низкие температуры, не теряя своих ключевых характеристик. Химическая и биологическая инертность пеностекла позволяет применять его в закрытых строительных конструкциях, не опасаясь их повреждения.
Применение пеностекла
Набор уникальных свойств материала обеспечивает практически неограниченные возможности его использования. В частности, пеностекло является незаменимым при утеплении следующих строительных конструкций:
- плоских и скатных крыш;
- полых стен и стен под облицовочными панелями;
- фундаментов и цоколей;
- полов, потолков и межэтажных перекрытий;
- объектов, эксплуатация которых происходит в условиях высокой влажности (например, аквапарки, бассейны и тому подобные объекты).
Кроме этого, пеностекло также применяют для теплоизоляции трубопроводов, акустической изоляции помещений и создания оптимальных условий для работы низкотемпературных установок. В связи с его высокой термостойкостью, пеностекло активно используется в атомной промышленности для повышения огнезащиты.
Плюсы и минусы
Пеностекольный утеплитель имеет множество положительных аспектов:
- Оптимальные эксплуатационные свойства.
- Сохранение теплоизоляционных свойств и геометрических размеров на протяжении всего срока эксплуатации.
- Экологическая безопасность материала.
- Инертность к разрушительным факторам — микроорганизмам, насекомым, грызунам, ржавлению и другим факторам.
- Долговечность.
- Простота в механической обработке.
- Совместимость со всеми строительными материалами.
- Легкость монтажа.
- Пожарная безопасность.
- Высокие характеристики по звукопоглощению.
- Прочность.
- Сопротивляемость действиям химически активных веществ.
- Устойчивость к температурным скачкам.
В то же время, пеностекло как утеплитель обладает несколькими недостатками:
- Высокая стоимость. Это один из самых дорогих материалов для теплоизоляции, так как процесс его производства требует значительных энергозатрат и использования специализированного оборудования.
- Низкая ударная прочность. Изделия легко повреждаются при механических воздействиях, что важно учитывать при транспортировке и монтаже; после установки материал обычно не подвержен таким рискам.
- Паронепроницаемость. Это свойство может способствовать накоплению влаги в помещениях и формированию нездоровой атмосферы.
- Недостаточная эстетика. После установки требуется дополнительная отделка.
Совет! При укладке материала на горючие основания, такие как дерево, рекомендуется использовать полицементный клей, который обладает достаточной эластичностью и высокой сцепляющей способностью.
Разновидности
Утеплитель данного типа существует в различных формах выпуска и подразделяется на такие разновидности:
- Плиты или листы стандартных размеров.
- Блоки различных размеров.
- Формовые изделия для теплоизоляции труб, фитингов и переходников.
- Гранулы или крошка.
Плиты и блоки из пеностекла активно применяются в комплексе с другими строительными материалами и служат основным источником теплоизоляции для стен, полов, перегородок, потолков и кровли разнообразных сооружений. Определенные форматы используются именно для утепления коммуникаций. Гранулированный материал может применяться как в чистом виде, так и в сочетании с другими компонентами в зависимости от места засыпания, условий эксплуатации и назначения.
Способ производства
Процесс производства материала включает несколько этапов. Сначала готовится смесь (шихта) из тонкоизмельченного силикатного стекла и углеродосодержащего газа. В качестве углекислого газообразователя могут использоваться каменноугольный кокс, антрацит, известняк или мрамор. Далее смесь помещается в туннельную печь, где при температуре около 900—1000°С частицы стекла размягчаются и вспениваются под действием выделяющегося углекислого газа и монооксида углерода, что приводит к образованию замкнутых пор. Заключительный продукт может представляться в виде гранул, щебня разных фракций, плит и блоков. Рассмотрим наиболее востребованные формы пеностекла в частном строительстве.
Благодаря своим уникальным характеристикам, пеностекло (также известное как ячеистое стекло) может обеспечить высокие механические и изоляционные преимущества для различных строительных конструкций: крыш, стен, перекрытий и др.
Гранулированное пеностекло
Гранулированное пеностекло является оптимальным теплоизолятором для первого этажа зданий. В отличие от обычно используемого керамзитобетона, этот материал не гигроскопичен, что исключает возможность гниения древесины. Паропроницаемость керамзита составляет 0,21 мг/(м•ч•Па), в то время как у пеностекла она варьируется между 0,001 и 0,005 мг/(м•ч•Па). При этом пеностекло имеет в два раза меньшую плотность, что позволяет уменьшить толщину теплоизоляционного слоя вдвое. Однако в отношении цены керамзит оказывается более выгодным: его стоимость составляет 1200–1800 рублей за кубометр, тогда как гранулированное пеностекло стоит 6000–8000 рублей за кубометр.
Плиты из пеностекла — это универсальный утеплитель, который помимо отличных теплоизоляционных свойств также обладает высокой паро- и водонепроницаемостью, а также исключительной прочностью. Пеностекло показало себя как надежный материал для строительства энергоэффективных зданий по технологии Passivhaus. На практике было установлено, что, если между основанием дома и кирпичной стеной проложить плиты толщиной 50 мм с теплопроводностью 0,052 Вт/м•°С и прочностью на сжатие 16 кг/см², то при разнице температур на улице и внутри помещения в 35°С (например, —15 и +20°С) в нижней части стенки конденсат не образуется, а температура самого материала составит 16,3°С.
Сравнивая с другими утеплителями, срок службы пеностекла на самом деле практически не имеет ограничений, поскольку оно не теряет своих характеристик с течением времени, а плиты не изменяют свои размеры, тем самым обеспечивая защиту от теплопотерь возникших из-за трещин в изоляционном контуре. Пеностекло обладает способностью поглощать шумы до 56 дБ, является экологически безопасным и не выделяет токсичных веществ, а также невосприимчиво к химическим воздействиям.
Прочность и несущая способность пеностекла таковы, что плиты, помещенные под кирпичную кладку семиэтажного здания, могут выдерживать такие нагрузки без осадок и при этом не образовать «мостиков холода».
Стоит отметить, что одним из крупных преимуществ пеностеклянного утеплителя является его неспособность поддерживать горение (чего не скажешь о материалах на основе пенополистирола), а также его устойчивость к деформациям при температурах до 450°С. Наконец, стекло не привлекает грызунов и не подвержено воздействию микроорганизмов.
Плиты производятся размером 600 × 450 мм и толщиной от 50 до 80 мм (с шагом в 10 мм). Для теплоизоляции ограждающих конструкций здания используются изделия с плотностью от 150 до 250 кг/м³. Материал легко монтируется: несмотря на свои жесткие свойства, он поддается механической обработке (резке, сверлению) и хорошо склеивается. Для крепления плит и герметизации швов следует использовать составы, соответствующие и рекомендуемые производителем пеностекла в зависимости от характеристик основания.
Плиты прикрепляются снаружи жилого дома прямо к утепляемой поверхности. Если необходимо использовать два слоя изоляции, первый слой дополнительно фиксируется дюбелями, а второй укладывается со смещением стыков, также приклеивается на клей. За счет высоких адгезивных свойств пеностекла, мероприятия по штукатурке можно выполнять без использования армирующих сеток и грунтовых составов.
Сравнительные технические характеристики различных утеплителей
Прочность на сжатие, кг/см²
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м•К)
Недостатки
При анализе пеностекла и его характеристик нельзя обойти стороной и недостатки этого материала:
- Высокая цена. Несмотря на то что используемое сырье в основном состоит из отходов, технология требует существенного специализированного оборудования, что и приводит к высокой себестоимости и соответственно стоимости по сравнению с другими утеплителями.
- Хрупкость. Стекло является стеклом — удары и неосторожное обращение могут вызвать трещины в блоках и образовать микротрещины в гранулах.
- Излишняя стабильность материала. Это может негативно сказаться на материалах во время усадки и других подвижек утепленных конструкций.
- Избыточная долговечность. Пеностекло могут прослужить дольше построенных конструкций, что в будущем означает, что для ремонта или замены утеплителя придется разбирать сам утеплитель, что увеличивает риск его повреждения.
- Недостаток паропроницаемости. Это может повысить риск возникновения плесени на стенах и ускоренного старения строительных конструкций за счет накопления влаги.
- Относительно высокий вес. Это факторы, которые также следует учитывать, так как не всегда можно легко увеличить вес конструкций без негативных последствий.
Применение
Пеностекло, несмотря на обсужденные недостатки, не является абсолютно идеальным утеплителем. Однако при определенных условиях оно может быть лучшим выбором. Например, пеностекло идеально подходит для обеспечения теплоизоляции:
- высотных зданий;
- пространств с большой площадью;
- водных объектов;
- подземных объектов и подвалов;
- трубопроводов;
- объектов химической промышленности или объектов с повышенной пожарной опасностью;
- объектов с высокими требованиями к санитарной безопасности.
В индивидуальном строительстве использование данного материала может быть ограничено его высокой стоимостью. Тем не менее, если вам нужно качественное утепление — с учетом некоторых недостатков, о которых мы говорили, пеностекло может быть отличным выбором. Главным преимуществом является то, что вы можете установить его и не заботиться о поддержании — оно не требует обслуживания, а его долгая прочность и стабильность формы также уже упоминались ранее.
Таким образом, пеностекло представляет собой утепляющий материал с сбалансированными преимуществами и недостатками. По мере снижения стоимости производства в будущем, его использование будет только расширяться, включая применение в индивидуальном строительстве.
