Пеностекло – неповторимый, состоящий на 100% из стеклянных ячеек материал, было сотворено в 30-е годы прошедшего столетия: в СССР (МХТИ им. Д.И. Менделеева, Москва) и в США – в начале 40-х годов компанией «Corning Glass Work». Сначала предполагалось использовать пеностекло в качестве плавающего материала. Но скоро выяснилось, что оно владеет к тому же высочайшими тепло и звукоизоляционными качествами, просто подвергается механической обработке и склеиванию. В первый раз бетонные плиты с теплоизоляционной прослойкой из пеностекла были использованы в 1946 г. при строительстве 1-го из построек в Канаде. Этот опыт оказался так удачным, что материал сразу получил всеобщее признание как долговременная изоляция для кровли, перегородок, стенок и полов для всех видов строений.

Неповторимые характеристики пеностекла в значимой степени обоснованы как хим составом конечного продукта (на 100% совпадающем с составом обыденного посудного, бутылочного либо оконного стекла), так и термическим действием вспенивания и отжига. Метод технологического процесса, кратко смотрится последующим образом.

Разработка производства пеностекла

Стеклянный гранулят и стеклянный бой размалывают, используя шаровые мельницы в консистенции с газообразователем (каменный уголь) в узкий порошок загружают в формы из жароупорной стали с каолиновой обмазкой. Формы на вагонетках и по роликовому конвейеру подают в туннельную печь. Под действием высочайшей температуры происходит размягчение частиц стеклянного порошка и его спекание. Газы, выделяющиеся при сгорании и разложении газообразователя, вспучивают вязкую стекломассу. При охлаждении появляется материал с ячеистой структурой. Медленное остывание (отжиг) содействует равномерному остыванию изделий по размеру, потому в их не появляются внутренние напряжения не появляется трещин. Охлажденные изделия распиливают, оправляют на опиловочном оборудовании и упаковывают.

В итоге данных шагов производства и получаются блоки из пеностекла. Хим состав пеностекла на 100% совпадает с хим составом классического стекла и содержит в себе оксиды кремния, кальция, натрия, магния, алюминия. Газовая среда вполне замкнутых стеклянных ячеек не взаимодействует с атмосферой и представляет собой, в основном, оксиды и соединения углерода. Давление газовой среды в ячейках на порядок ниже атмосферного давления, т.к. процесс вспенивания происходит за счет выделения газов коксом, антрацитом и сажей при температуре порядка 1000°С. Благодаря газообразованию и вспениванию стекла размер стекла возрастает в 15 раз.

Сотовая структура пеностекла, где стены и узлы ячеек состоят из такового крепкого материала, как стекло, обусловили неповторимую крепкость пеностекла и способность противостоять механическим перегрузкам. Матрица узлов и связей структуры пеностекла представляет собой более лучшую пространственно-объемную конфигурацию, способную при малой плотности выдерживать критические нагрузки. Главные характеристики ячейки пеностекла характеризуются последующими показателями: при среднем поперечнике ячейки 2 000 мкм толщина стен ячеек варьируется в интервале от 20 до 100 мкм.

Главные достоинства пеностекла заслуживают наиболее подробного рассмотрения.

Долговечность эксплуатации

Гарантированный срок эксплуатации блоков из пеностекла с сохранением значений физических черт материала равен сроку эксплуатации строения и превосходит 100 лет.

Экспериментальные исследования объектов, утепленных пеностеклом, наиболее 50 годов назад проявили отсутствие существенных перемен в структуре пеностекла. Фактор сохранения теплозащитных параметров в протяжении всего существования строения в особенности важен ввиду недоступности теплоизоляционного материала опосля завершения работ. Пеностекло не подвержено старению по ряду обстоятельств, т.к. его неповторимые характеристики противостоят активным факторам, проявляющим себя со временем:

• окисление. Активный кислород, находящийся в атмосфере, не оказывает ни мельчайшего действия на пеностекло из-за того, что этот материал состоит только из высших оксидов кремния, кальция, натрия, магния, алюминия;
• эрозия. Так как пеностекло не имеет растворимых компонентов в собственной структуре, не происходит растворения и размыва материала водой;
• температурные перепады. Пеностекло имеет чрезвычайно маленький коэффициент линейного температурного расширения, что дозволяет без вреда для структуры материала переносить дневные и годовые колебания температуры;
• замерзание воды. При замерзании вода расширяется и может разрушать, затекая в трещины, даже такие крепкие минералы, как базальт и гранит. Поверхность пеностекла состоит из полусфер, сам материал представляет собой замкнутые ячейки, совсем исключающие попадание воды вовнутрь, потому расширение воды при замерзании не разрушает пеностекло;
• деформация. Пеностекло совсем не деформируемый и чрезвычайно крепкий для собственной плотности материал, что на сто процентов исключает возможность его усадки, провисания, съеживания и т.п. последствий долгого действия силы тяжести и механического действия;
• активность био форм. Пеностекло не является питательной средой для грибка, плесени и микроорганизмов, не повреждается корнями деревьев, потому активность био форм не наносит вреда структуре материала в течение времени.

Крепкость

Пеностекло самый крепкий из всех действенных теплоизоляционных материалов. Крепкость пеностекла на сжатие в пару раз выше, чем у волокнистых материалов и пенопласта. Как принципиальна крепкость, и в особенности крепкость на сжатие, для теплоизоляционных материалов в строительстве? Сначала, чем выше крепкость на сжатие, тем наименее (что разумно) сжимается материал, подвергшийся наружному действию. В то же время сжатие теплоизоляционного материала приводит к повышению его теплопроводимости и понижению теплозащитных параметров конструкции. Пеностекло неповторимо тем, что является полностью не сжимаемым материалом. Наиболее того, наименее крепкий, чем пеностекло, теплоизоляционный материал просит анкерного и штыревого крепления к несущей конструкции сооружения и, чем он наименее прочен, тем больше частей крепления нужно употреблять для фиксации теплоизоляционного слоя и тем увеличивая количество инородных высокотеплопроводных включений, создающих доп «мостики холода». Наиболее крепкий теплоизоляционный материал может нести часть перегрузки за счет собственных физических параметров, позволяя в неких вариантах и совсем не использовать доп железных креплений, уменьшающих сопротивление теплопередаче теплоизоляционного слоя.

Стабильность размеров блоков

Благодаря тому, что пеностекло состоит только из стеклянных ячеек, этот материал не дает усадки не изменяет геометрические размеры со временем под действием веса строй конструкций эксплутационных нагрузок. Все это имеет чрезвычайно существенное значение как для всей строительной конструкции в целом, так и для сохранения эксплуатационных параметров теплоизоляционного слоя.

Наличие данного фактора очень принципиально, т.к. материалы, размеры которых не стабильны из-за теплового расширения/сжатия либо усадки во время эксплуатации могут вызывать повреждение водоизоляционного и отделочного слоев, образовывать «мостики холода» из-за усадки, провисания либо сжатия при охлаждении.

Пеностекло сделано из стекла и имеет коэффициент температурного линейного расширения, сопоставимый с коэффициентом температурного линейного расширения материалов, из которых состоят классические несущие конструкции: бетон, сталь, кладка из глиняного либо силикатного кирпича. Эта близость значений гарантирует стабильность размеров пеностекла, уложенного либо смонтированного на железную либо бетонную конструкцию.

Устойчивость физических характеристик

Пеностекло представляет собой материал, состоящий из герметично замкнутых гексагональных и сферических ячеек. Таковая структура материала исключает взаимодействие газовой среды ячеек с атмосферой и обуславливает неизменность во времени черт материала. То есть, во время эксплуатации не происходит сдвиги таковых характеристик блоков из пеностекла, как теплопроводимость, крепкость, стойкость, форма и т.д. Фактор сохранения параметров теплоизоляционного материала с течением времени в особенности важен при эксплуатации построек и сооружений ввиду недоступности материала опосля завершения работ.

На местности бывшего СССР, также в Европе и Северной Америке пеностекло использовалось в качестве утеплителя наиболее 50 лет. Натурные обследования, результаты лабораторных испытаний, замеры физико-технических характеристик блоков из пеностекла, взятых из строй конструкций со сроком эксплуатации, исчисляемым 40–50 годами, проявили, что свойства пеностекла фактически не поменялись, т.к. результаты измерений совпали с первоначальными значениями.

Актуальность сохранения начальных значений характеристик утеплителя во время эксплуатации строения и сооружения имеет в современном строительстве главное значение, как из-за завышенных требований заказчиков и потребителей, предъявляемых к эксплутационным качествам всего строения либо сооружения, гарантии их неизменности во времени, так и строительного усложнения конструкций строения, где издержки на капитальный ремонт и подмену утратившего свои характеристики утеплителя сравнимы с затратами на возведение и постройку.

Устойчивость к хим и био действию

Стекло, из которого на 100% состоит пеностекло, не разрушается хим реагентами (кроме плавиковой кислоты), не является питательной средой для грибка, плесени и микроорганизмов, не повреждается корнями растений, полностью «непроходимо» для насекомых и грызунов и представляет собой безупречный барьер для схожих вредителей.

Стойкость пеностекла к гниению и отсутствие питательной среды для распространения плесени и грибков в особенности принципиально при использовании пеностекла в замкнутом, невентилируемом пространстве кровли, стенок, цоколя и фундамента. Отсутствие органики дозволяет гарантированно избежать ситуаций, связанных с разрушением и деструкцией теплоизоляционного материала под влиянием на биологическом уровне активной среды.

Пеностекло, кроме всего остального, чрезвычайно неплохой абразивный материал. В то же время природа еще не сделала ни одной био формы, способной точить абразивы без стремительной утраты естественных приспособлений. Эту изюминка пеностекла активно употребляют при теплозащите зернохранилищ, промышленных пищевых холодильников, складов, т.к. при использовании пеностекла, кроме теплозащитного слоя, удается сделать надежный барьер на пути вредителей.

Негорючесть и огнестойкость

Пеностекло на сто процентов негорючий материал, не содержащий окисляющихся либо органических компонентов. Разработка производства пеностекла такая, что готовое изделие выходит в итоге производства в печах при температуре, близкой к 1000°С, потому при нагревании пеностекла до больших температур оно только плавится как обыденное стекло без выделения газов либо паров. Этот фактор важен для противопожарных параметров конструкции.

Главные аспекты пожарной сохранности – негорючесть материала и отсутствие всасывающей возможности. Пеностекло не является горючим и абсорбирующим материалом и, следовательно, способно обеспечить лучшую противопожарную защиту изолируемых объектов.

Влагонепроницаемость, водостойкость и негигроскопичность

Вода не оказывает на пеностекло никакого действия по двум причинам: пеностекло состоит из герметично замкнутых ячеек, материал стен которых – обыденное силикатное стекло. Оно не впитывает воду не пропускает ее, при использовании в ограждающей конструкции делает доп гидробарьер. При повреждении гидроизоляции не допускает распространения воды, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении.

Водостойкость пеностекла дозволяет ему в течение долгого времени предотвращать образование льда, обеспечивать полную защиту от коррозии и хорошую терморегуляцию. Пеностекло стабильно к действию как пресной, так и соленой воды.

Экологическая чистота и санитарная сохранность

Экологическая и санитарная сохранность пеностекла дозволяет осуществлять утепление ограждающих конструкций не только лишь для помещений, в каких нужна завышенная чистота воздуха (строения образовательного и мед назначения, спортивные сооружения; музеи; сверхтехнологичные производства и т.п.), да и для построек со особыми санитарно-гигиеническими требованиями (пищевая и фармакологическая индустрия; бани и сауны; бассейны; кафе, рестораны, столовые и т.п.).

Простота обработки

Пеностекло просто обрабатывается столярным инвентарем под любые нужные размеры и форму. Связывается и склеивается хоть каким типом строительной консистенции, битума либо клея. Все это дозволяет осуществлять установка пеностекла с внедрением разных вариантов крепления. Обосновано это тем, что прилипание происходит не столько за счет адгезии (которая, тем более, находится), а за счет очень развитой поверхности пеностекла и механического сцепления поверхностей с помощью затвердевающего состава.