Утеплитель: пеностекло

Вот уже не один год пеностекло представляют нам как новинку, говоря о его уникальных свойствах. Но мало кто знает, что этот материал был изобретен еще в 30-ых годах прошлого века, и не кем-то на Западе, а советским академиком И. И. Китайгородским. Но в СССР тогда не нашлось мощностей, которые бы справились со сложным процессом производства пеностекла, поэтому широкое распространение у нас этот материал не получил. Его выпускали очень ограниченными партиями и в основном для военной промышленности.

Однако свойства пеностекла не остались незамеченными строителями. Оказалось, что это отличный утеплитель для стен, балконов, перекрытий, кровли, а также подземных конструкций. Неудивительно, что во многих странах пеностекло уже давно и успешно применяется.

Процесс производства пеностекла изначально был очень сложным, но сегодня, благодаря новым технологиям, он существенно упростился. Сначала измельченное силикатное стекло смешивается с газообразователем, после чего масса на конвейере поступает в туннельную печь, где подвергается высокотемпературному воздействию. При нагреве до 800-900°С стекло начинает плавиться, а углерод, окисляясь, выделяет СО2 и СО в виде газа. В результате в расплавленной стеклянной массе образуется множество газовых пузырей. Газообразующим агентом при производстве пеностекла служит антрацит, каменноугольный кокс и известняк.

После остывания вспененной стеклянной массы в ее структуре образуются замкнутые герметичные поры. В итоге получается материал с низкой теплопроводностью и практически нулевым водопоглощением.

Характеристики различных видов утеплителей

Материал	Плотность, кг/м³	Прочность на сжатие, кг/см²	Коэф, теплопроводности, Вт/м·К	Паропроницаемость, мг/(м·ч·Па)
Пеностекло	100-500	7-16	0,05-0,07	0,001-0,005
Пенополистирол	20-150	0,05-1	0,04-0,06	0,05
Минеральная вата	50-225	0-0,04	0,05-0,064	0,3-0,6
Стекловата	5-125	10-15	0,03-0,052	0,50

 

Формы выпуска пеностекла

Пеностекло производится в виде плит и гранул. В частном домостроении в основном востребованы плиты, хотя найдется применение и гранулам. Невысокая популярность последних объясняется отсутствием опыта работы со стеклянным гранулятом. И очень жаль, ведь гранулы из пеностекла являются одним из самых подходящих утеплителей для пола. В отличие от традиционного керамзита, пеностекло не гигроскопично. Оно не будет натягивать капиллярную влагу, а значит, обеспечивает постоянные параметры теплопроводности. По этой же причине пеностекло не вызывает гниение древесины в пограничных конструкциях.

Водопоглощение любого материала всегда отражается и на его паропроницаемости. Так, пеностекло практически не впитывает воду, а его паропроницаемость составляет около 0,001 мг/(м•ч•ПА). Для сравнения: паропроницаемость того же керамзита достигает 0,21 мг/(м•ч•ПА). При этом плотность пеностекла вдвое ниже, чем у керамзита. Это говорит не только о разнице удельного веса, но и соответствующей разнице в теплопроводности.

Как часто бывает с уникальными материалами, они дорого стоят. Не лишено этого недостатка и пеностекло. Утепление этим материалом обойдется в несколько раз дороже, чем керамзитом. Если гранулы пеностекла стоят сегодня 5-6 тыс. рублей за 1 м³, то аналогичный объем керамзита обойдется от 1,3 до 1,9 тыс. рублей. Разумеется, многие застройщики считают пеностекло слишком дорогим. Экономя на всем, они не могут позволить себе такую роскошь. Но если оценивать пеностекло с учетом его долговечности и эффективности, то его высокая стоимость в ряде случаев является оправданной.

Плиты пеностекла приобрели большую популярность, чем гранулы. Дешевого керамзитного аналога для утепления стен не существует, поэтому пеностекло в плитах конкурирует в основном с минеральной ватой и пенопластом. Однако ни вата, ни пенопласт не обладает столькими полезными свойствами, сколькими обладает пеностекло.

По показателям прочности и долговечности с пеностеклом, пожалуй, не сможет состязаться ни один утеплитель. Вместе с тем пеностекло состоит из замкнутых стеклянных ячеек, обеспечивающих материалу нулевое водопоглощение и высочайшую биологическую стойкость. Специалисты утверждают, что пеностекло способно служить без потери технических показателей не меньше 100 лет. Любой другой из известных утеплителей гораздо раньше начинает терять теплоизоляционные свойства.

Благодаря своей прочности плиты пеностекла не изменяют своей геометрии, а значит, обеспечивают изначальную толщину теплоизоляционного слоя; мостик холода не образуются, и конструкции не промерзают, как в случае с волокнистыми утеплителями.

Одно из главных преимуществ пеностекла – негорючесть. Пеностекло начинает плавиться при температуре свыше 800°С, а до этого рубежа продолжает выполнять свои теплоизоляционные качества. Во время пожара пеностекло способно в несколько раз продлить время устойчивости защищенных им конструкций. Оно не горит, а при плавлении не выделяет токсинов. Данное свойство пеностекла нашло широкое применение в утеплении бань и саун. Пеностекло не вбирает воду, как минвата, и не выделяет вредных веществ при нагревании, как пенополистирол. Например, при утеплении саун и бань минеральной ватой требуется мощная фольгированная пароизоляция. Пеностекло применяют без всякой пароизоляции, т.к. оно само является паробарьером.

Пожаробезопасность пеностекла делает этот утеплитель привлекательным не только в банях и саунах, но также и в жилищном строительстве в целом. При пожаре коттеджа, утепленного пенополистиролом, следует как можно быстрее эвакуироваться. Если пенополистирол начнет гореть, то для летального исхода достаточно несколько вдохов выделяемыми им токсинами. Пеностекло в случае пожара дает возможность спокойно эвакуироваться без риска получения токсического отравления, если, конечно, в доме нет других горючих и токсичных отделок.

Пеностекло химически абсолютно инертно. Не случайно из стекла делают лабораторные пробирки. Плиты этого материала жесткие и практически не гибкие. При этом они легко пилятся и сверлятся. Стандартный размер пеностекольных плит – 600×450 мм, а толщина их бывает от 50 до 180 мм с градацией 10 мм.

Монтаж плит из пеностекла зависит от места их применения. Если это наружные стены дома, то плиты приклеивают к внешней стороне. В случае применения нескольких слоев утеплителя, первый слой плит монтируют при помощи дюбелей, а второй приклеивают к первому. Существуют специальные составы клеев, предназначенные к тому или иному типу поверхности. Некоторые из них способны сохранять эластичность даже при очень низких температурах.

К пеностеклу хорошо пристает штукатурка. Армирующую сетку при создании «мокрого» фасада с пеностеклом, как правило, не применяют. Материал сам по себе достаточно жесткий, а штукатурка имеет к нему высокую адгезию.

Энергоэффективность пеностекла

Пеностекло – один из немногих утеплителей, обладающих несущей способностью. Какое это имеет отношение к энергоэффективности? Одно из самых проблематичных мест утечки тепла в доме – это основание. Пеностекло, уложенное в основании способно выдержать нагрузку семиэтажного кирпичного здания (!). При этом материал, находясь под постоянной нагрузкой, не дает ни миллиметра усадки. Его геометрические параметры остаются неизменными на протяжении всего срока эксплуатации.

Исследования, проводимые зарубежными специалистами, показали, что если уложить между фундаментом и кирпичной кладкой плиты теплопроводностью 0,052 Вт/м•°С и толщиной 50 мм (прочность на сжатие – 16 кг/см²), то одновременно можно получить и горизонтальную гидроизоляцию, и эффективный терморазрыв. В результате исследований было зафиксировано, что при наружной температуре – 15°С и при +20°С внутри помещения, температура стены у основания составила 16,3°С, а конденсация влаги отсутствовала.

Для теплоизоляции наружных стен применяются пеностекольные плиты плотностью 150-250 кг/м³. Материал отлично штукатурится, благодаря высокой адгезии к его поверхности. На западе пеностекло активно применяется при строительстве пассивных домов и прочих энергоэффективных объектов.