Пеностекло: преимущества, недостатки, технология утепления материалом

Пеностекло относится к долговечным, прочным и популярным материалам для утепления. Оно отличается простотой монтажа и высокой эффективностью. Технология была изобретена почти век назад в СССР, а практическое применение придумали позже в Канаде. Массово на рынке строительных материалов пеностекло появилось недавно, когда технология его производства позволила сделать его доступным и качественным. Перед использованием стоит рассмотреть, что такое гранулы или плиты из пеностекла, их основные преимущества и недостатки, а также методы использования для утепления.

Описание и виды пеностекла

Пеностекло сочетает в себе преимущества сразу двух материалом. Оно сочетает в себе силикатное стекло, которое отличается прочностью и хрупкостью, а также пены – невероятно легкого материала. Производство пеностекла заключается в нагревании силикатной массы с добавлением вещества, которое образует газ. Высокая температура приводит к плавлению вещества, а также образованию мелких пузырьков. Данная технология позволяет получить легкий и прочный материал, который обладает высоким показателем теплостойкости.

В сфере теплоизоляции применяется два основных вида:

1. Плитное пеностекло. Утеплитель имеет формы плиты, которая имеет структуру с замкнутыми ячейками. Оптимально подходит для утепления цоколя, фасада, потолка, перекрытий и фундамента. Толщина составляет 6-12 см, а размер плиты составляет 45*60 см. Они выдерживают даже значительные эксплуатационные нагрузки, не дают усадки и устойчив к деформации при механическом воздействии.

Плитный утеплитель

1. Гранулированный материал. Представляет собой микропористые гранулы сферической формы. Выполняется в гранулах различных размеров от 1-5 мм до 7-20 мм. Может использоваться в качестве утеплителя для внутренних стен, перекрытий и полов.

Гранулированное пеностекло

Технические характеристики двух видов материала схожи, поэтому при его выборе следует основываться только на удобстве и целесообразности использовать утеплитель той или иной формы.

МОНОЛИТНЫЙ ПЛИТНЫЙ ФУНДАМЕНТ (УШП) экструдированный пенополистирол (ЭППС) и пеностекольный щебень

Классический плитный фундамент с использованием ЭППС

Устройство плитного фундамента с применением пеностекольного щебня

Основные характеристики

По статистики, чем выше показатель твердости материала, тем ниже его теплоизоляционные свойства. Пеностекло относится к утеплителям, которые не только выдерживают серьезные нагрузки, но и обладают низким показателем теплопроводности.

К другим характеристикам материала относится:

1. Теплопроводность. Пеностекло имеет показатель теплопроводности 0,04 Вт/м*с. Если сравнивать его с деревом, то у данного материала данный показатель в два раза ниже, а у минимальной ваты выше в среднем на 25%. Поэтому пеностекло отлично защищает от теплопотерь лучше дерева, минваты и многих других утеплителей. Высокие теплоизоляционные свойства объясняются наличием в структуру маленьких замкнутых ячеек с тонкими перегородками.
2. Прочность. Квадратный метр утеплителя способен выдержать давление в 40-100 тонн, а показатель прочности составляет 0,5-1,2 Мпа. Данный показатель не ухудшается со временем. Однако ударная прочность у материала невысока. Пеностекло можно разбить при сильном механическом воздействии.
3. Звукоизоляция. Пеностекло эффективно использовать не только для защиты от теплопотерь, но и от постороннего шума. Материал способен гасить звуковые волны силой в 45-56 децибел.
4. Устойчивость к температурам. Утеплитель способен выдерживать температуру от -200 до +300 градусов, что позволяет использовать его даже при экстремальных температурах.
5. Плотность. Это показатель у материала очень низкий и равен 100-250 кг на кубометр. А этот показатель ниже плотности дерева минимум в три раза.
6. Паропроницаемость. Пеностекло может использоваться и в качестве пароизолятора. Показатель паропроницаемости составляет всего 0,005 мг/(м*ч*Па).
7. Влагостойкость. Плиты и гранулы пеностекла способны поглотить не более 2% воды от собственного объема. Материал не только не впитывает влагу, но и не изменяет своих свойств при взаимодействии с ней.

Высокий показатель влагостойкости

1. Биологическая устойчивость. Пеностекло обладает высоким показателем стойкости перед насекомыми, грызунами и микроорганизмами. Утеплитель не впитывает воду, поэтому в нем не образуется плесень и грибки. А высокая твердость материала защищает его от насекомых и грызунов.
2. Химическая устойчивость. Пеностекло является химически инертным материалом. Поэтому при контакте с кислотами, щелочами, газами и нефтепродуктами пеностекло не взаимодействует. Единственным веществом, с которым взаимодействует пеностекло, является плавиковая кислота.
3. Экологическая чистота. Пеностекло не горит, не выделяет токсических газов и не продуцирует продуктов распада. Это делает материал безопасным для утепления жилых помещений.

Уникальные характеристики материала объясняется сочетанием свойств силикатного стекла и газовых микрокапсул.

Особенности

Когда в одном материале сочетаются два разных вещества, это может дать очень интересный эффект. С пеностеклом произошло именно так – здесь соединились в одно целое классическое силикатное стекло, которое в прошлые годы стояло в большинстве окон, и пена, состоящая из небольших пузырьков, соединенных между собой тонкими прослойками жидкости.

Материал получен путем нагревания силикатной субстанции, в которую введено вещество, формирующее образование газа. Под воздействием повышенных температур оно начинает плавиться, параллельно разлагается газообразователь, выделяя маленькие пузырьки, они «ловятся» горячим расплавом и прочно фиксируются в нем.

Пеностекло имеет уникальные потребительские свойства:

• небольшой вес:
• прочность;
• водонепроницаемость;
• горюче- и термостойкость;
• инертность по отношению к химическим реакциям.

Часть своих характеристик пеностекло получает от силикатного сырья, а часть – от газа. Например, прозрачность стекла материал теряет, однако приобретает высокие шумопоглощающие и теплоизоляционные свойства.

Отдельно следует остановиться на физико-технических показателях состава.

Пеностекло имеет довольно низкую плотность, которая составляет 100-250 кг/м3. Для сравнения, плотность древесины варьируется от 550 до 700 кг/м3. Кстати, именно поэтому пеностекло неоднократно пытались использовать в качестве плавающего стройматериала.

Объемный вес равняется примерно 70-170 кг/м3, а звукоизоляция блока толщиной 10 см составляет 52 дБ.

Материал устойчив к горению: класс огнестойкости А1 (негорючие составы). Он не разлагается под воздействием неблагоприятных атмосферных факторов, а также не выделяет вредных и токсичных веществ.

Довольно высока прочность пеностекла на сжатие – материал легко выдерживает давление до 100 тонн на 1м2, остальные характеристики также внушают оптимизм для мастеров, которые намерены использовать вспененное стекло для проведения строительных работ.

Теплопроводность при стандартной температуре составляет 0,04 Вт/мС, что выше, чем у древесины (ее показатель равняется лишь 0,09 Вт/мС), а вот способность поглощать звуковые волны сравним только с минеральной ватой и составляет 45-56 дБ.

Коэффициент водопоглощения не превышает 2%. Это означает, что пеностекло практически не впитывает влагу, а паропроницаемость при этом почти нулевая – 0,005 мг/ (м. ч. Па). Этот материал можно назвать идеальным пароизолятором.

Блоки выдерживают повышенные температуры, сохраняя свои свойства даже при 300 С, а если в составе присутствуют специальные добавки, то порог термостойкости может достигнуть и вовсе 1 тыс. С. При этом материал не боится низких температур и легко переносит контакт с жидким азотом (-200 С) без каких-либо признаков разрушения.

Химическая инертность является довольно ценным качеством наряду с высокой экологичностью. Пожалуй, найдется не так много современных утеплителей, которые были бы в такой же степени безвредны.

Еще один плюс – это долговечность. Для сравнения, полимеры быстро стареют, утрачивая свои эксплуатационные характеристики, и начинают выделять в окружающую среду отравляющие вещества. Пеностекло таких минусов лишено – его использование более оправдано, нежели применение ПВХ-пластмасс или пенополистирола. Срок службы блоков вспененного стекла достигает 100 лет.

Основные преимущества

Использование пеностекла в качестве утеплителя обладает рядом значительных преимуществ. К ним относится:

1. Отличные теплоизоляционные характеристики. Они объясняются особенностью структуры материала – маленькие замкнутые ячейки с тонкими перегородками.
2. Универсальность. Материал является универсальным, поэтому может использоваться для утепления фасадов, кровли, фундамента, коммуникаций, стен и пола. Он может использоваться даже для объектов с высоким показателем пожароопасности.
3. Длительный срок службы. Материал способен прослужить более 100 лет без потери эксплуатационных качеств. При этом он хорошо переносит высокие и низкие температуры, а также их резкие перепады.
4. Хорошие звукоизоляционные свойства. Слой утеплителя в 10 см способен заглушить даже звуки работающего мотора трактора за стенкой. Поэтому материал эффективно использовать не только для защиты от теплопотерь, но и от постороннего шума.
5. Простота монтажа. Для нарезки плит может использовать обычная ножовка, гранулы достаточно просто насыпать на подготовленные поверхности. Материал невероятно легкий, поэтому работать с ним несложно.
6. Безопасность. Материал не выделяет опасных соединений, поэтому может использоваться в помещениях общественных и жилых помещениях.
7. Негорючесть. Пеностекло не горит, а при очень высокой температуре только плавится, не выделяя при этом токсических компонентов и дыма.

Преимущества пеностекла сделали его одним из наиболее удачных и качественных материалов для утепления пола, крыши, перекрытий, цоколя, стен и других поверхностей.

Керамзит как утеплитель пола или минвата — выбор специалистов

В наше время стоимость обогрева жилья и помещений вообще — постоянно повышается. При этом почему-то зарплаты остаются почти на месте — нехорошая тенденция, но с ней приходится считаться. В таких условиях практически каждого владельца дома или квартиры начинает волновать вопрос экономии энергии. Сегодня массово утепляются стены, полы, потолки, откосы — такие меры позволяют максимально эффективно распределять тепло по помещению за счет того, что снижается уровень теплопередачи здания.
В этой статье будет затронут такой нелегкий вопрос, как утепление пола — разберемся в том, что же лучше подходит для этого: минеральная вата или керамзит. В принципе часто применяют еще и пенопласт, но это не самый лучший вариант, потому что практически пропадает возможность вентиляции, проветривания перекрытия. Хотя, бесспорно, теплоизоляционные характеристики у пенопласта на высоте.

Итак, минвата и керамзит, что лучше — начать можно с обзора первого материала и на конкретных свойствах сравнить все.

Основные недостатки

Несмотря на явные преимущества пеностекла, при его выборе в качестве утеплителя следует учитывать и недостатки. К ним относится:

1. Высокая стоимость. На рынке строительных материалов пеностекло является одним из наиболее дорогих утеплителей. Это связано с высокими энергозатратами при производстве. К тому же для изготовления требуется дорогое оборудование.
2. Невысокая ударная прочность. Материал обладает высоким показателем прочности при сжатии, однако является достаточно хрупким материалом. Поэтому при сильных ударах пеностекло может потрескаться, а такие треснутые плиты уже не могут использоваться в качестве утеплителя.
3. Низкая паропроводимость. Данное свойство материала является и его преимуществом, и недостатком. Несмотря на то, что в пеностекле не могут образовываться грибки и плесень, поверхность, которую оно покрывает, не происходит воздухообмена, поэтому могут появиться очаги заражения.

Пеностекло – высококачественный и современный утеплитель для различных видов поверхность, однако при его выборе недостатки также должны учитываться.

Подробности утепления дома пеностеклом можно узнать из видео:

Требования к клеевым составам

• Набор прочности и твердение без доступа воздуха (например, двухкомпонентные составы, вступающие в химическую реакцию);
• Близкая к нулю паропроницаемость;
• Эластичность после набора прочности;
• Отсутствие цементо-содержащих компонентов;
• Отсутствие усадки и напряжений после отвердевания и набора прочности;
• Высокая адгезия к стеклу (невпитывающее основание) и высокая адгезия к основанию конструкции.

Набор прочности без доступа воздуха

Не рекомендуется применять клеевые составы и мастики, для высыхания которых предполагается испарение некоторых компонентов (например, воды, растворителей) или необходимо достаточное количество воздуха. Пеностекло обладает нулевой паро и газопроницаемостью. Для составов на водной основе или растворителей предусматривается твердение и набор прочности в процессе испарения водной основы или растворителей. Пеностекло полностью останавливает возможность испарения избыточной воды в нанесенных составах. Таким образом, избыточная вода может испаряться только в сторону конструкции к которой приклеено пеностекло. Набор прочности и твердение нанесенных составов не возможен или значительно растянется во времени.

Усадка после набора прочности

«Высыхание» цементо-содержащих клеевых, штукатурных и иных составов происходит с образованием определенной «усадки» и созданием внутренних напряжений в этих материалах. Находясь внутри открытых ячеек при наборе прочности такие материалы при «усадке» начинают разрушать тонкие ячейки пеностекла. В результате происходит разрушение верхнего слоя пеностекла и отслоение нанесенных цементо-содержащих составов.

Эластичность

Учитывая различные коэффициенты температурных расширений применяемых материалов, клеевой состав для блоков из пеностекла (приклейки и герметизации швов) должен обладать после набора прочности определенной эластичностью.

Возможность щелочной коррозии (ASR): цемент-стекло

На границе контакта стекла и цемента возможно развитие процессов щелочной коррозии – взаимодействия аморфного диоксида кремния пеностекла и щелочей цемента с образованием на поверхности пеностекла оболочки силикатного геля, вызывающего при определенных условиях, разрушение структуры бетона (реакционная способность ASR). Скорость процессов щелочной коррозии зависит от многих факторов: количества щелочей в жидкой фазе наносимых составов, влажности составов, условий эксплуатации. В сухих условиях эксплуатации процессы щелочной коррозии не развиваются.

Для нейтрализации данной реакции необходимо добавлять специальные реагенты.

Усадка после набора прочности

«Высыхание» цементо-содержащих клеевых, штукатурных и иных составов происходит с образованием определенной «усадки» и созданием внутренних напряжений в этих материалах. Находясь внутри открытых ячеек при наборе прочности такие материалы при «усадке» начинают разрушать тонкие ячейки пеностекла. В результате происходит разрушение верхнего слоя пеностекла и отслоение нанесенных цементо-содержащих составов.

Применение

Особенностью материала являются его прекрасные теплоизоляционные способности в сочетании с высокой прочностью. Поэтому его можно использовать для утепления цоколя, фундамента, несущих стен и трубопроводов. Низкий показатель водопоглащения позволяет использовать его и для теплоизоляции подвала, фундамента и цокольного этажа. Гранулированный материал может использоваться в качестве утепляющей добавки для бетона. Для теплоизоляции стен достаточно засыпать его в их полости.

Утепление гранулированным пеностеклом

Пеностекло хорошо режется и сверлится, поэтому из плит легко сделать куски нужного размера. К тому же плиты хорошо держат штукатурку, шпаклевку, клей и другие составы для отделки поверхностей.

Материал может использоваться не только для жилых и общественных помещений. Он используется для корпусов различного технологического и промышленного оборудования, которое работает при высокой температуре.

Утепление пеностеклом

Особенности производства

Производство качественного блочного (плитного) пеностекла (а тем более фасонных изделий из него) справедливо считается весьма технически непростой задачей. Причиной тому является сложность физико-химических процессов непосредственно при вспенивании, а также строгие требования к процессам фиксации и охлаждения (отжига) готовой пены. Так, например, фиксация усложняется тем, что стеклу не свойственно резкое твердение при охлаждении (подобно кристаллизации при переходе воды в лёд), а фиксация пеностекла может сопровождаться такими «мешающими» процессами, как экзотермические реакции в стеклянном расплаве, спонтанная кристаллизация (девитрификация) стекломассы, существенная неоднородность температурного поля во вспененном массиве и т. п. Правильно охладить вспененный блок также непросто — материал обладает крайне низким коэффициентом теплопроводности при известной хрупкости тонких стеклянных ячеек пены. В результате отжиг растягивается на 10 — 15 часов и накладывает существенные ограничения на высоту (толщину) отжигаемых блоков (допустимая скорость охлаждения обратно пропорциональна квадрату толщины). Существенно менее сложным является производство гранулированного пеностекла, массовое производство которого менее требовательно к составу стекла и совершенству теплотехнических агрегатов. Гранулированное пеностекло несколько уступает в теплотехнической эффективности блочному, однако, обладая существенно меньшей ценой, пользуется определённым спросом при производстве лёгких бетонов, выполнении теплоизоляционных засыпок и изготовлении геометрически сложных изделий, включая звукоизоляцию.

Технология утепления пеностеклом

Чтобы гарантирует высокие теплоизоляционные качества материала, требуется соблюдать технологию его монтажа:

1. Для крепления плит рекомендуется использовать специальный клей, который необходимо нанести на обратную сторону плиты и боковые стенки. После чего клей следует равномерно распределить по поверхности листа.
2. Если поверхность имеет ямки, выпуклости или другие неровности, клей на пеностекло следует наносить шлепками, чтобы получить максимально ровную основу.
3. При утеплении деревянной основы рекомендуется закреплять плиты специальными дюбелями. Дерево при воздействии влаги и температуры расширяется, поэтому утеплитель к нему должен монтироваться механическим способом.
4. При монтаже плиты на вертикальной поверхности необходимо установить нижнюю планку, используя при этом строительный уровень. В качестве планки лучше всего использовать металлический профиль или рейку.
5. Первый ряд утеплителя следует монтировать на профиль, который будет выступать в роли опоры. После полного застывания клея опору можно удалить. Однако лучше всего удалить ее уже после полного завершения работ.
6. При монтаже плит на вертикальных или наклонных поверхностях следует начинать снизу, а на горизонтальных – с дальнего угла.
7. Плиты следует укладывать вплотную друг к другу со смещением одного ряда относительно другого. После нанесения и полного высыхания клея дополнительно рекомендуется укреплять плиты специальными дюбелями.
8. Вокруг окон и дверей теплоизоляционные плиты рекомендуется монтировать цельными фигурами. На угловых линиях соединять между собой отдельные куски материала не разрешается.

Утепление кровли пеностеклом

Пеностекло является высококачественным, современным и очень легким материалом для теплоизоляции различных поверхностей. Грамотное следование технологии монтажа позволит повысить эффективность теплоизоляции и продлить срок службы материала.