Пеностекло блоки для строительства дома

Пеностекло. Традиционные и новейшие технологии

Ещё в 30-х годах XX века советский академик И. И. Китайгородский создал новый материал, основываясь на особом свойстве силикатных стёкол — при температурах порядка 1000°С в присутствии газообразователя они размягчаются и пенятся. Остывшая стекломасса очень прочна и устойчива к механическим нагрузкам.

Учёные, разрабатывая данный материал, предполагали использовать в основном его плавучесть, но оказалось, что пеностекло обладает великолепными теплоизолирующими и звукоизолирующими свойствами. Применение данного материала в качестве теплоизолятора началось в 40-х годах в Канаде, и получило широкое распространение в странах Европы и Америки. В СССР пеностекло не так широко применялось, так как его производство не получило развития, материал имел высокую себестоимость.

В последние годы производство пеностекла начало активно развиваться, ведь этот материал обладает уникальными свойствами и эксплуатационными характеристиками, превосходящими другие изоляционные материалы. Прежде всего, пеностекло — абсолютно экологичный материал, не выделяющий вредных веществ даже при воздействии высоких температур. Устойчивость же к температурному воздействию очень высока, пеностекло не горит и выдерживает нагрев до 600°С. Пеностекло не подвержено разрушению на протяжении всего срока эксплуатации, оно не крошится, не насыщается влагой и не подвержено коррозии.

Пеностекло — полностью неорганический материал, поэтому, используя его в строительстве загородного коттеджа, можно не бояться, что его разрушат крысы, насекомые или микроорганизмы. При своей высокой прочности этот материал хорошо поддаётся механической обработке, ему можно придать любую форму. Монтаж пеностекла также не представляет проблемы, его можно прикреплять при помощи любых современных строительных смесей. Поскольку пеностекло — лёгкий материал, вес всего здания, а, следовательно, и давление на фундамент, снижается, и строительство становится экономичнее.

Высокая прочность на сжатие, присущая пеностеклу, также способствует удешевлению и ускорению строительства, так как позволяет отказаться от армированных стяжек при монтаже перекрытий, сократить разгрузочные пояса при обустройстве фасадов и пр.

Пеностекло выпускается в виде блоков, гранул и щебня, область применения этих видов пеностекла немного различается. Блоки можно использовать в качестве теплоизоляции при возведении стен, кровель, подвалов, а также обустройстве трубопроводов. Блоки из пеностекла служат отличной защитой для зернохранилищ и могут выступать в роли огнепреградительных конструкций. Гранулы применяются в качестве засыпного утеплителя и наполнителя для лёгких бетонов. Щебень можно использовать так же, как и гранулы из пеностекла и при обустройстве дорог.

В качестве сырья для производства пеностекла применяют такие горные породы, как трахит, сиенит, нефелин, обсидиан, вулканический туф, а также отходы обычного стекла, то есть, стеклобой, образующийся в процессе производства листового, тарного, электротехнического стекла, хрустальных изделий.

Пеностеклокерамика

Развитие технологий и применение инновационных решений позволило разработать процесс изготовления пеностекла без применения дорогостоящего стеклобоя, и, соответственно, исключить из технологического процесса операции по его помолу. Новая технология предполагает использование недорогого сырья — таких кремнистых пород, как диатомит, опока, трепел, цеолит. Особенностью этих пород является то, что в отличие от речного песка, они содержат кремний в аморфной, а не кристаллической форме.

Материалы, изготовленные по новым технологиям, носят название «пеностеклокерамика» они сохраняют все эксплуатационные свойства, присущие пеностеклу, но могут использоваться не только в качестве изоляции, но и как конструкционно-теплоизоляционные материалы. Пеностеклокерамика не требует дополнительной защиты от влаги, как, например, ячеистые бетоны, позволяет уменьшить количество конструкционных слоёв, упростить стеновую конструкцию.

Толщина стены, возведённой из пеностеклокерамических блоков, на 6 – 12 см меньше чем толщина стены из традиционно использующихся материалов. Технология изготовления пеностеклокерамики допускает использование красящих пигментов, поэтому можно получить строительные блоки различных цветов, не требующие оштукатуривания и покраски.

Очевидно, что применение блоков из пеностеклокерамики существенно удешевляет строительство. Стена из этого материала обходится почти вдвое дешевле, чем стена из пенобетона с последующей облицовкой. Экономия достигается и за счёт сокращения расходов на изоляционные и отделочные материалы, и за счёт удешевления фундамента, ведь вес стен из пеностеклокерамики примерно в 10 раз меньше, чем вес кирпичной стены.

Источник

Пеностекло Пеноситал в конструкционно-теплоизоляционных изделиях

Существующие стеновые материалы не позволяют создать энергоэффективные стены толщиной менее 40 см, поэтому на практике используют многослойные ограждающие конструкции, состоящие из несущего слоя, теплоизоляционного и наружного отделочного. Тем более для многослойных ограждающих конструкций характерна большая трудоемкость возведения и малая воздухопроницаемость, теплотехническая неоднородность и, наконец, возможность конденсации влаги между разнородными слоями такой стены – все это серьезные недостатки многослойных конструкций. Кроме того, различная долговечность у составляющих такой «пирог» материалов может привести со временем к частичной или полной потере теплоизоляционных свойств стены. Поэтому современное капитальное строительство должно развиваться именно по пути возведения не многослойных, а однослойных ограждающих конструкций.

Гранулированное пеностекло Пеноситал может применяться для производства различных конструкционно-теплоизоляционных энергоэффективных изделий в том числе ограждающих конструкций в любых сочетаниях с цементным связующим.

Основные способы применения гранулированного пеностекла:

Производство вибропрессованных блоков

Гранулированное пеностекло путем вибропрессования с добавкой цементного раствора может быть отформовано с получением легких теплоизоляционных блоков. Изготовление таких штучных изделий – строительных блоков может быть легко автоматизировано при использовании поточного метода полусухого прессования, а на получаемые изделия с хорошими теплоизоляционными и прочностными свойствами существует устойчивый спрос. Варьируя количество вяжущего компонента (обычно портландцемента) в смеси можно регулировать пустотность и соответствующую ей прочность, теплопроводность, плотность и т.д. готовых композиционных изделий в широких пределах.

Заливка с цементным связующим

Наиболее простой и эффективный. Позволяет изготавливать композит путем предварительного смешения в растворосмесительном устройстве (бетономешалка, миксер и т.п.) пеностекольного гравия, воды и портландцемента с последующей заливкой смеси в формы. Данный способ позволяет создавать непрерывный композиционный слой, в том числе и в сложных конструкциях.

Заливка с пенобетонным связующим

Улучшить характеристики стены можно при производстве пеностекло-пенобетонных конструкций путем добавления в пенобетонный смеситель в качестве наполнителя пеностекольного гравия в количестве 30-60% от объема. Используя такую пеностеклобетонную смесь можно непосредственное на строительной площадке заливать в опалубку любые стеновые конструкции. При этом плотность и прочность такой конструкции будет зависеть от плотности пенобетонной составляющей, а высокие теплоизоляционные свойства обеспечит наполнитель из пеностекольного гравия Пеноситал. Причем дополнительного утепления такая стена уже не потребует.

Сравнительные характеристики пеностеклобетона и газобетона

Характеристика	Газобетонные блоки	Вибропрессованные блоки с пеностеклом	Заливка пеностекла с цементным связующим	Заливка пеностекла с пенобетонным связующим
Плотность, кг/м3	500	500	500	450
Прочность, кг/см2	В сухом виде 25, при увлажнении до 12% (условия Б) снижается на 30% до 18	25	20	25
Коэффициент теплопроводности при условиях эксплуатации Б, Вт/(м•°С)	0.15-0.20	0.11	0.12	0.11
Требуемая толщина стены согласно СНиП 23-02-2003, мм	440-600	330	400	330
Сорбционная влажность при условиях эксплуатации, %	12	2	2	2
Морозостойкость, циклов	25	50	50	50
Паропроницаемость, мг/(м•ч•Па)	0,16	0,15	0,15	0,15
Стабильность при эксплуатации	При увлажнении материал разрушается	Время эксплуатации не ограничено
Экологическая безопасность	Экологически безопасен	Экологически безопасен
Гигиеническая безопасность	При увлажнении в порах начинают развиваться микроорганизмы, образуется грибок и плесень	Безопасен так же как стекло и бетон
Технологичность применения	Отделка блоков возможна только с применением специальных материалов, имеющих хорошую адгезию именно к газобетону	Отделка блоков возможна любыми материалами

Газобетонные блоки

Основная проблема газобетонных блоков – это высокая сорбционная влажность, которая при 97% влажности воздуха достигает 18%. Сорбционная влажность определяется не путем погружением материала в воду, а его способностью поглощать пары воды непосредственно из окружающего воздуха, в том числе находящегося в помещении. Незащищенные стены из газобетона способны быстро набирать влагу и разрушаться вследствие этого. Также, при таком увлажнении газобетон теряет свои прочностные и теплоизоляционные свойства, что приводит к снижению долговечности стен и повышенным затратам на поддержание требуемой температуры воздуха в помещении.

Заявленный производителями коэффициент теплопроводности газобетона плотности 500 кг/м 3 составляет 0.12 Вт/(м•°С). Но это значение соответствует только материалу в абсолютно сухом состоянии, которого для газобетона не бывает в условиях реальной эксплуатации. Сорбционная влажность газобетона при реальных условиях эксплуатации составляет 12%, а коэффициент теплопроводности при соответствующей влажности согласно Своду Правил 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» составит уже 0.2 Вт/(м•°С). Т.е. реально, при определении требуемой толщины стены из газобетона согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» необходимо полученное значение увеличить более чем в 1.5 раза.

Также высокая сорбционная влажность газобетона отрицательно влияет на его прочностные характеристики. Заявленная прочность газобетона обычно приводится для полностью сухого состояния и поэтому, даже сами производители газобетона заявляют, что содержание влаги в газобетоне до 30% снижает конструктивную прочность на сжатие почти в два раза. Учитывая, что отпускная влажность газобетонных блоков составляет 25-30%, производители рекомендуют просушить их до начала кладки. Но даже при сушке на стройплощадке остаточная влажность газобетона составит до 18%, что снизит его прочность на 30% от заявленной. Таким образом заявленная для газобетона прочность 25кг/см2 в реальных условиях эксплуатации может составить 18 кг/см 2 . Особенно важно защищать газобетон от капельной влаги (грунтовые воды, дождь и т.д.), так как в этом случае его влагоемкость возрастет более чем до 50% и его прочностные характеристики составят не более 40% от заявленных значений.

Особенно губительно для влагоемких газобетонных стен промерзание. Поэтому в газобетонном доме рекомендуют проживать постоянно или, по крайней мере, обеспечивать внутри дома температурные условия, исключающие промерзание. Для защиты от влаги и других негативных атмосферных воздействий газобетонные стены обрабатывают специальными растворами, штукатурят, облицовывают деревом, сайдингом, кирпичом или декоративным камнем. Здесь тоже имеются свои нюансы. Так, например, необходимое условие – наличие вентиляционных каналов и пазух между газобетонной стеной и паронепроницаемой облицовкой. Иначе такая облицовка не защитит стены, а наоборот – навредит. Заявленная величина морозостойкости газобетонных блоков составляет 25 циклов при необходимых для фасадной отделки 50 циклах. Указываемые завышенные параметры морозостойкости принадлежат изделиям с плотностью более 600 кг/м 3 и соответственно более высоким коэффициентом теплопроводности.

Повышенное водопоглощение газобетонных блоков, как в процессе эксплуатации, так и при незапланированном сильном увлажнении приводит к тому, что на поверхности и в порах паропроницаемого материала начинают развиваться микроорганизмы, образуется грибок и плесень. В дальнейшем удалить грибок, проникший вглубь материала, будет невозможно.

Отделка газобетонных блоков возможна только с применением материалов, имеющих хорошую адгезию именно к газобетону. Обычные традиционные приёмы, такие, как штукатурка, долго не держатся, верхний слой постоянно разрыхляется от воздействия влаги, потому шпатлёвки и штукатурки просто отслаиваются.

Пеностеклобетонные блоки

Предлагаемые стеновые изделия с гранулированным пеностеклом Пеноситал при плотности 500 кг/м 3 имеют коэффициент теплопроводности 0.11 Вт/(м•°С), что позволяет возводить из них стены жилых зданий толщиной от 330 мм без дополнительного утепления. Сорбционная влажность таких стен не превышает сорбционной влажности составляющих компонентов – пеностекла и бетона, и составляет не более 2%. Такие стены абсолютно экологически чистые, срок эксплуатации неограничен, обладают отличной тепло и звукоизоляцией, могут обрабатываться на строительной площадке, стены из такого материала «дышат». При строительстве отсутствуют проблемы крепления дополнительной теплоизоляции, а поверхность стен отлично штукатурится при отделке. Совокупность всех этих факторов, в конечном счете, дает значительную экономию как при строительстве (доставка, складирование, работы), так и при дальнейшей эксплуатации сооружения (не требуется замена теплоизоляции со временем). Данные материалы могут с успехом применяться как при малоэтажном строительстве, так и при возведении самонесущих стен при высотном монолитно-каркасном домостроении.

Источник