Утеплитель
(теплоизоляционный и шумоизоляционный материал)
Достоинства и недостатки
Пеностекло
(вспененное стекло, ячеистое стекло)
- это экологически чистый и долговечный утеплитель (теплоизоляционный материал).
На текущий момент, основной технологией производства пеностекла является, так называемая "порошковая" (шихтная):
тонкоизмельчённое силикатное стекло (ср. частицы 2-10 мкм) смешивается с газообразователем (обычно — тех. углеродом "сажа"),
получившаяся однородная механическая смесь (шихта) в формах, либо на конвейерной ленте поступает в специальную туннельную печь.
В результате нагрева до 800—900°С частицы стекла размягчаются до вязко-жидкого состояния, а тех.углерод окисляется с образованием газообразных CO2 и CO, которые и вспенивают стекломассу.
Механизм реакции газо- и пенообразования достаточно сложен и не ограничивается только реакцией окисления углерода кислородом воздуха, более важную роль играют окислительно-восстановительные процессы взаимодействия углерода с компонентами размягчённого стекла.
С этой целью применяются отходы обычного стекла ("стеклобой") или легко спекающиеся горные породы с повышенным содержанием щелочей — трахит, сиенит, нефелин, обсидиан, вулканический туф.
В качестве газообразователей применяют каменноугольный кокс, антрацит, известняк, мрамор. Углеродсодержащие газообразователи создают в пеностекле замкнутые поры, а карбонаты — сообщающиеся.
Путать пеностекло с продуктами вспенивания водных растворов растворимого стекла, не следует. Вспенивание, так называемого "жидкого стекла" происходит при температурах около 100—200°С, в результате бурного удаления воды из становящегося вязким раствора.
Продукт вспенивания растворимого жидкого стекла не стоек к действию даже холодной воды, в отличие от пеностекла, химическая стойкость которого сопоставима с исходным листовым или тарным стеклом.
Пеностекло выпускается в форме плит, блоков, щебня, крошки и гранул. Плотность пеностекла от 100 до 600 кг/м3.
Теплопроводность пеностекла от 0,04 до 0,08 Вт/(м·К), при +25°С.
Паропроницаемость пеностекла от 0 до 0,005 мг/(м.ч. Па). Предел прочности пеностекла на сжатие от 0,7 до 4 МПа.
Предел прочности пеностекла на изгиб от 0,4 до 0,6 МПа. Температура начала деформации пеностекла от 450°С.
Водопоглощение пеностекла от 0 до 5 % от объёма. Влажность пеностекла от 0,2 до 0,5 %. Шумопоглощение пеностекла до 56 Дб.
Температурный диапазон эксплуатации от −260°С до +500°С.
Пеностекло обладает высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами.
В отличии от многих других утеплителей, пеностекло не боится влаги и даже способно держаться на воде.
Пеностекло может быть использовано для утепления цоколя, стен, полов и кровли.
Поскольку помимо стекла и газообразователя, производители могут добавлять в пеностекло различные примеси, то цвет получаемого продукта может быть от светло-коричневого и синего до черного.
Помимо цвета, характеристики пеностекла у различных производителей также отличаются.
В частности, некоторые виды пеностекла обладают высокой паронепроницаемостью и лучшими теплоизоляционными / шумоизоляционными свойствами.
А некоторые виды пеностекла настолько прочные, что могут использоваться в качестве термовставки под несущей стеной (для отсечки "мостиков холода").
Также, щебень из пеностекла используют для растений (озеленение кровли). Данный материал не токсичен и хорошо подходит для растений, он гарантирует высокую аэрацию и быстрый дренаж.
Помимо достоинств, использованная при производстве пеностекла, например, устаревшая технология производства может иметь и недостатки, такие как выделение неприятного запаха ("серы") при распиливании или механическом разломе блоков пеностекла.
На современном этапе развития технологий пеностекла, все существующие технологии специально не добавляют "серу" к исходным компонентам.
Для вспенивания используются газообразователи на основе глицерина и угля ("сера" может появиться только в исходном материале - оконном стекле).
Виды пеностекла
Производители и поставщики пеностекла
При выборе и покупке пеностекла обязательно обращайте внимание на теплоизоляционные свойства и прочностные характеристики продукции, у различных производителей они могут очень сильно отличаться.
На российском рынке сертифицировано и применяется плитное (блочное) пеностекло, следующих производителей:
пеностекло НЕФТЕЗОЛ® (Россия/Китай)
пеностекло НЕОПОРМ® (Россия, г. Владимир)
пеностекло ИЗОСТЕК (Россия, г. Красноярск)
пеностекло FOAMGLAS® (США, Бельгия)
Достоинства пеностекла
Недостатки пеностекла
Обратите внимание, что некоторые производители предлагают плиты из пеностекла, хотя в них содержатся гипс,
цемент, базальтовая вата и "жидкое стекло".
К настоящему пеностеклу такие продукты конечно имеют малое отношение, их характеристики могут значительно отличаться.
Например, один из российских производителей предлагает инновационное "пеностекло" на основе натриевого стекла;
данный материал имеет низкую прочность и ограниченную влагостойкость, не является аналогом кальций-натриевого стекла.
Настоящее пеностекло имеет оплавленную структуру, обеспечивая влагостойкость, морозостойкость, долговечность, эксплуатационную устойчивость, негорючесть, прочность и долговечность.
Долговечность пеноутеплителей из "жидкого" стекла резко падает при воздействии паров воды и различных атмосферных воздействиях, т.к. в составе присутствуют силикаты.
На российском рынке можно встретить отечественное пеностекло, китайское и европейского производителя.
Рекомендации по использованию пеностекла в качестве утеплителя
Андрей Курышев в своей программе "Строить, не перестроить" много рассказывал о достоинствах экологически чистого утеплителя (пеностекла).
К сожалению, на тот момент на территории РФ технология применения клеевых систем для изделий из пеностекла в частном жилищном строительстве была не так широко распространена, как сейчас, и щелочно-силикатную реакцию (ASR) пеностекла с цементом активно не изучали.
Поэтому, в передаче "Строить, не перестроить" говорится о применении обычного плиточного клея на цементной основе для приклеивания блоков пеностекла - это ошибочная практика
(после отвердения верхний слой взаимодействия пеностекла с цементным клеем со временем разваливается, предварительно покрываясь обычными и "волосяными" трещинами по всей поверхности).
Для приклеивания изделий из пеностекла необходимо использовать специальный клей для пеностекла.
Утепление пеностеклом, особенно при использовании на фасаде, нужно проводить грамотно, учитывая совместимость с другими материалами.
При этом не помешает обращать внимание на рекомендации производителей пеностекла и самим делать выводы.
Поскольку пеностекло вступает в реакцию со щелочами, то использовать плиточный клей на цементной основе для блоков и фасонных изделий категорически запрещается!
Исключение: перед работами по укладке на "свежий" цементный раствор, обычные плиты и блоки из пеностекла предварительно обмазывают битумно-полимерной мастикой или используется плита пеностекла кашированная стеклохолстом с одной стороны и битумом с другой (применяется под "штукатурку" и для утепления кровли под наплавляемую битумную гидроизоляцию).
Также, перед нанесением штукатурной смеси, рекомендуется использовать адгезионную акриловую грунтовку, с нанесением на поверхность плитного (блочного) пеностекла, не менее 2-х слоёв.
FOAMGLAS®, например, предлагает двухкомпонентные клеевые системы на основе модифицированного битума и полиуретана.
А вот рекомендации белорусского производителя ОАО "ГОМЕЛЬСТЕКЛО" прямо противоположные (завод на текущий момент прекратил серийный выпуск блоков из пеностекла / GomelGLASS запускает новую линию по изготовлению пеностекольного щебня, начиная с 2025 года):
Но поскольку пеностекло может вступать в реакцию со щелочами, а также из-за усадки цемента, использовать данные рекомендации нужно очень осторожно, чтобы не было обидно за потраченное впустую время и деньги!
УП "Институт НИПТИС" в 2004 году разработал и утвердил рекомендации "Применение блоков теплоизоляционных из пеностекла при утеплении зданий и сооружений". В них можно найти как рекомендации по расчету теплоизоляции, так и рекомендации по проектированию, в том числе касающиеся двухслойных и трехслойных стен, легкой штукатурке и тяжелой штукатурки, утепления стен с внутренней стороны, утепление кровли и чердачных перекрытий, тепловую изоляцию цоколей.
Несмотря на недостатки пеностекла (щелочная коррозия ASR с цементом), если нужны долговечность, экологичность, пожаробезопасность и инертность, то альтернатив практически нет.
При этом плитное пеностекло имеет "не дешевую" стоимость за 1 м2 или 1 м3.
Кроме того, в случае с плитным пеностеклом не решается вопрос запирания влаги в многослойной стене.
Вместо плит из пеностекла можно использовать "колодезную (колодцевую) кирпичную кладку" с засыпкой гранул пеностекла или пеностекольного щебня (рекомендуется утрамбовка).
Ко всему прочему, пеностекло - идеальный теплоизоляционный материал для подвалов, цоколей, перекрытий, чердаков, дорожных покрытий, где его теплоизоляционные свойства дополняются паронепрозрачностью.
Справочно:
С 1 ноября 2016 года Приказом Росстандарта от 08.04.2016 N 250-ст на территории РФ введен в действие межгосударственный стандарт
ГОСТ 33676-2015 «Материалы и изделия из пеностекла теплоизоляционные для зданий и сооружений. Классификация. Термины и определения».
ГОСТ 33676-2015 является первым стандартом из пакета стандартов на изделия из пеностекла, разработанного по заказу АО «Компания «СТЭС-ВЛАДИМИР».
ГОСТ 33676-2015, также является первым национальным стандартом на гранулированное (микрогранулированное) фракционное пеностекло.
С 1 июля 2017 года введен в действие межгосударственный стандарт ГОСТ 33949-2016 «Изделия из пеностекла теплоизоляционные для зданий и сооружений. Технические условия (EN 13167:2012, NEQ)».
Настоящий стандарт соответствует европейскому стандарту EN 13167:2012* "Материалы теплоизоляционные для зданий и сооружений. Изделия из пеностекла заводского производства (CG).
Технические условия" ("Thermal insulation for buildings - Factory made cellular glass (CG) products - Specification", NEQ) в части условий проведения испытаний.
С 01 января 2022 года введен в действие межгосударственный стандарт ГОСТ Р 59574-2021 «Щебень на основе пеностекла. Технические условия». Разработан федеральным государственным бюджетным учреждением «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНОЙ ФИЗИКИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬНЫХ НАУК» (НИИСФ РААСН).
Настоящий стандарт распространяется на щебень из пеностекла, изготовленный на специализированных производственных линиях и применяемый в качестве заполнителя легких бетонов, строительных растворов, компонента асфальтобетонных смесей, теплоизоляционных, звукоизоляционных, уклонообразующих и облегчающих засыпок, а также при устройстве морозозащитных и дренирующих слоев оснований железнодорожного полотна, автомобильных дорог, аэродромных покрытий и других строительных объектов в соответствии с действующей нормативной и технической документацией.
Настоящий стандарт не распространяется на сыпучие материалы из пеностекла, изготовленные в виде щебня путем дробления кусковых отходов, образующихся при изготовлении блоков (плит) и фасонных изделий.
Настоящий стандарт не распространяется на сыпучие материалы, получаемые путем вспучивания растворов водорастворимых силикатов при температурах ниже 650°С, на все виды продуктов вспенивания горных пород и прочих природных материалов, а также на ячеистые материалы на органической основе, в том числе стекловидной.
12 декабря 2024 года утвержден национальный стандарт РФ «Изделия теплоизоляционные из пеностекла для промышленного оборудования и трубопроводов. Технические условия» (ГОСТ Р 71876-2024).
Введение в действие ГОСТ Р 71876-2024 на территории РФ с 1 сентября 2025 года.
Стандарт разработан Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук» (НИИСФ РААСН), испытательной лабораторией «Стройфизика-тест».
Новый ГОСТ распространяется на изделия из пеностекла, предназначенные для утепления магистральных и технологических трубопроводов, технологического оборудования и резервуаров, в виде блоков, плит, полуцилиндров, колен, сегментов и иных фасонных элементов.
Такая продукция изготавливается методом механической обработки блоков из пеностекла в условиях заводского производства.