ПЕНОСТЕКЛО. Что такое пеностекло и для чего применяется
Пеностекло - использование и применение
+ НА ГЛАВНУЮ СТРАНИЦУ + История изобретения и производства +
Свойства и преимущества + Производители и ассортимент +
+ Полезные ссылки + Статьи и публикации +
+ Гостевая книга + Форум +
Использование и применение
Пеностекло, или вспененное стекло, по комплексу свойств - не имеющий аналогов универсальный теплоизоляционный материал. Он обладает присущими только ему уникальными теплофизическими и эксплуатационными свойствами
Широчайший температурный диапазон применения, абсолютная непроницаемость для воды, абсолютная негорючесть, стабильность размеров (не дает усадки), стойкость к агрессивным средам, в т. ч. к кислотам, высокие прочностные показатели подтверждают целесообразность использования пеностекла.
Техническая характеристика пеностекла
-Плотность, кг/м.куб: 120-200
-Диапазон рабочих температур, °С: -250 +500
-Теплопроводность, Вт/(м·К): 0,04 - 0,08
-Предел прочности при сжатии, МПа: 0,7- 2
Уникальная совокупность свойств пеностекла позволяет применять этот материал достаточно широко. Он используется главным образом в строительном и жилищно-коммунальном комплексах в качестве универсального теплоизолятора, а также в сельском хозяйстве, энергетике, машиностроении, химической и нефтехимической отраслях, пищевом, бумажном, фармацевтическом и других производствах. И везде пеностекло увеличивает надежность конструкций и экономит средства. Оно может эффективно использоваться даже там, где применение других теплоизоляционных материалов затруднено, малоэффективно или даже невозможно.
Пеностекло - идеальный материал для широкого использования в индивидуальном строительстве. Сочетание его экологической чистоты и превосходных теплоизоляционных качеств с легкостью, прочностью и удобством обработки и монтажа позволяет быстро и самостоятельно утеплить любой объект личного хозяйства, будь то жилой дом, коттедж, хозблок или гараж, установить в квартире теплый пол, утеплить лоджию или мансарду.
Особенно подходит пеностекло для утепления помещений с повышенными требованиями к температурному и влажностному режимам: подвалов, саун, бань, бассейнов, каминов, дымоходов и т.п. Многочисленные достоинства пеностекла позволяют быстро, качественно и на долгий срок решить многочисленные проблемы теплоизоляции в любом личном хозяйстве.
В отличие от традиционных теплоизоляционных материалов (газобетона, пенопластов, минеральной ваты и стекловаты), пеностекло обладает отличными монтажно-конструкционными свойствами: легко обрабатывается режущими инструментами, сверлится, прибивается гвоздями, клеится. Поскольку наружная поверхность материала состоит из множества разрезанных ячеек, то пеностекло легко и прочно клеится мастиками, хорошо штукатурится, сочетается с алюмосиликатными вяжущими (цементными, известково-цементными растворами).
Кроме того, пеностекло может быть использовано для реконструкции существующего жилья по простым и доступным технологиям.
Использование пеностекла в строительстве позволяет создавать энергосберегающие строения значительно легче обычных и, таким образом, при общем удешевлении строительства на 20-25% застраивать площадки, расположенные на слабых и заболоченных грунтах в регионах с холодным и жарким климатом, проводить реконструкцию существующих зданий. При этом все конструкции, здания и сооружения, построенные с использованием пеностекла, будут обеспечивать значительное снижение катастрофических последствий при техногенных и природных воздействиях (пожарах, землетрясениях).
СТЕНЫ
Будь то строительство нового здания или реконструкция существующего, блоки из пеностекла подойдут для любых ситуаций – заполнение пустотелых стен, наружная и внутренняя укладка и облицовка. В пустотелых стенах фактор сохранения теплозащитных свойств на протяжении всего существования здания особенно важен ввиду недоступности материала после завершения работ. Применение блоков из пеностекла в зданиях с недостаточной теплоизоляцией значительно улучшает их теплозащитные свойства. Устраняются влажность и конденсация водяного пара.
Трехслойные стены.
Блоки рекомендуется применять в качестве среднего слоя трёхслойных кирпичных стен, выполненных из керамического или силикатного кирпича на цементно-песчаном или цементно-известковом растворе, а также из других мелкоштучных материалов, например, конструкционных лёгких бетонов, ячеистого бетона, газобетона, газосиликата и т.п.
РИСУНОК 1
Двухслойные стены.
Блоки рекомендуется применять в качестве тепловой изоляции двухслойных стен. Утеплитель укладывается непосредственно на внутреннюю поверхность на клей, мастику или с помощью механической фиксации.
Полная негорючесть, отсутствие токсичных газов обеспечивает безопасность применения. Отсутствие конденсации воды гарантирует отсутствие коротких замыканий, отслаивание штукатурки и т.д.
РИСУНОК 2
Теплоизоляционный слой по толщине рекомендуется выполнять из двух блоков. Рекомендуется использовать блоки толщиной не более 100мм. Первый блок рекомендуется выполнять принимать меньшей толщины (40-60мм). Второй блок во всех случаях рекомендуется принимать толщиной 80-100мм.
Перед приклеиванием поверхности должны быть подготовлены и грунтованы в соответствии с правилами применения клея.
Дополнительное крепление анкерными устройствами рекомендуется выполнять с использованием стальных "Г-образных" связей диаметром до 5мм, заделываемыми в кладку в процессе её возведения.
При использовании по толщине тепловой изоляции одного блока их приклеивают к подоснове, располагая вплотную, друг к другу. Заполнение швов клеем не рекомендуется.
РИСУНОК 3
При теплоизоляции одноэтажных сооружений допускается не устанавливать анкерные устройства и не выполнять армирующий слой.
КРОВЛИ, ЧЕРДАЧНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ
Блоки из пеностекла рекомендуется применять для тепловой изоляции неэксплуатируемых и эксплуатируемых плоских кровель, остроконечных и скатных кровель, чердачных перекрытий.
Укладка может производится на бетонную, металлическую и деревянную поверхность. В сочетании с блоками из пеностекла эти материалы создают единую водопроницаемую кровельную конструкцию с длительным сроком службы. В сочетании с гибким кровельным покрытием, обеспечивается отсутствие просадки кровли, столь характерное при применении иных утеплителей.
РИСУНОК 4
ЦОКОЛИ
Блоки рекомендуется применять для тепловой изоляции цоколей расположенных как выше отмостки, так и в грунте.
Для тепловой изоляции цоколей выше уровня отмостки рекомендуется применять лёгкую или тяжёлую системы утепления при этом опорную часть рекомендуется выполнять по выравнивающей цементно-песчаной стяжке.
Нижнюю поверхность блоков рекомендуется защитить гидроизоляционной штукатуркой. В уровне существующей гидроизоляции в системе утепления также рекомендуется выполнить горизонтальную гидроизоляцию. Нижний угол теплоизоляционного слоя рекомендуется защитить металлическим уголком, приклеиваемым к пеностеклу.
При выполнении нижней границы системы утепления рекомендуется использовать дополнительную стеклосетку, приклеиваемую к поверхности стяжки до устройства теплоизоляционного слоя.
РИСУНОК 5
ПРОЧИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Пеностекло рекомендуется к теплоизоляции различных вариантов утепления и изоляции полов, потолков, каминов, дымоходов, душевых комнат, ванных комнат, бань, саун, подвалов, хранилищ, подсобных, а также хозяйственных помещений и т.п.
.
+ НА ГЛАВНУЮ СТРАНИЦУ + История изобретения и производства +
Свойства и преимущества + Производители и ассортимент +
+ Полезные ссылки + Статьи и публикации +
+ Гостевая книга + Форум +
penosteklo.narod.ru
Пеностекло ⋆ Прорабофф.рф
Все о пеностекле.
Вспененное (ячеистое) стекло представляет собой тепло- и звукоизоляционный материал, по внешнему виду напоминающий твердую прозрачную бесцветную пену. Получение пеностекла основывается на таких физико-химических свойствах силикатного стекла, как способность размягчаться (образовывать расплав) при высоких температурах, а при воздействии газообразователя – способности пениться. Образующаяся в ходе этих двух процессов композиция охлаждается до комнатной температуры, приобретая при этом механическую прочность.
Изобретение. Впервые пеностекло было получено советским ученым И.И. Китайгородским еще в 30-х годах прошлого века. В Соединенных Штатах производство вспененной стекломассы было осуществлено чуть позже – в начале 40-х годов на заводе Corning Glass Work.
Первоначально идеей производства пеностекла было использование его в качестве материала, способного удерживаться на воде. Но позже были открыты его главные потребительские характеристики — высокая теплоизоляционная способность, способность звукоизоляции, а также легкость механической обработки и склеивания. Это и обеспечило применение вспененного стекла в качестве теплоизоляционных прослоек при строительстве, которое впервые было применено в Канаде. Так пеностекло получило всеобщее признание и популярность. Однако в СССР заслуженного внимания данный материал не получил в связи с его высокой стоимостью и отсутствием налаженной в те времена технологии производства. Несмотря на это, пеностекло все-таки выпускалось на некоторых заводах СССР, но качество получаемого материала, по сравнению с иностранными аналогами, оставляло желать лучшего. Большие затраты на электроэнергию, а также высокий процент неликвидной продукции способствовали закрытию практически всех заводов на территории Союза. Устояло только белорусское предприятие «Гомельстекло», на котором и по сей день пеностекло выпускается в больших объемах.
Разнообразие изделий из пеностекла
Процесс производства. В процессе производства вспененного стекла лежит так называемая «порошковая» технология. Частицы силикатного стекла фракцией 2-10 мкм смешиваются с углеродом, который является газообразователем. Образующаяся механическая смесь, называемая шихтой, посредством конвейерной ленты движется в специальную туннельную печь, где при температуре примерно 900 °С она переходит в вязкую массу, а газообразователь (углерод) окисляется до углекислого и угарного газов, которые вспенивают массу.
Стоит отметить, что механизм реакции пенообразования основывается не только на процессе окисления углерода кислородом, содержащимся в воздухе, но и на окислительно-восстановительных реакциях углерода с компонентами размягченной смеси. Для этого используют как отходы обычного стекла, так и горные породы, имеющие повышенное содержание щелочей и при этом легко спекающиеся (вулканический туф, нефелин). Помимо углерода в качестве газообразователей широко применяются известняк, мрамор, каменноугольный кокс, антрацит. Отмечено, что для образования в пеностекле замкнутых пор, необходимо использовать углеродсодержащие газообразователи; сообщающиеся поры обеспечивают газообразователи, содержащие карбонат-ион (например – известняк и мрамор).
Особенности процесса производства. Сложные физико-химические процессы, обеспечивающие вспенивание стекла, а также высокие требования, предъявляемые к регулированию процесса охлаждения и фиксации образующейся пены, делают производство пеностекла технически сложной задачей.
Соблюсти технологию правильного охлаждения весьма непросто, так как низкий коэффициент теплопроводности материала при известной хрупкости стеклопены способствуют увеличению времени отжига до 15 часов, а также ограничивают толщину отжигаемых блоков.
Вследствие медленного твердения стекла при его охлаждении, фиксация вспененного стекла очень энергоемка и тормозится кристаллизацией стекломассы, экзотермическими реакциями (протекающими с выделением тепла), идущими в расплаве, неоднородностью температуры расплава и прочими процессами.
Гораздо меньшие требования как к составу, так и к соблюдению технологических режимов предъявляются к производству гранулированного пеностекла. Благодаря этому, гранулированное пеностекло имеет меньшую себестоимость, но в то же время проигрывает блочному с точки зрения теплоизоляционных характеристик. Гранулированное пеностекло пользуется немалым спросом в процессах изготовления звукоизоляционных изделий, легких бетонов, теплоизоляционных сыпучих материалов.
Физические характеристики пеностекла. Вспененное стекло преимущественно производится в виде блоков, реже – в виде гранул, и имеет следующие характеристики: плотность – 120-200 кг/м3, теплопроводность (при +10°С) – 0,03-0,08 Вт/(м•К), сорбционная влажность (при ф=97 %) – 0,2-0,6 %, паропроницаемость – 0,000 – 0,005 мг/(м.ч.Па), водопоглощение – 0 – 5 % (от объема), предел прочности на сжатие – 0,6 – 4,0 Мпа, на изгиб – 0,4 – 0,6 Мпа, шумопоглощение – максимум 57 Дб, температура начала деформации вспененного стекла – 450 °С, рабочий диапазон температур – от -180 °С до +500°С.
Эксплуатационные характеристики пеностекла. Помимо высокой тепло- и звукоизоляционной способности, вспененное стекло обладает высокой прочностью, долговечностью, морозостойкостью. Данный материал не поддерживает горение, не выделяет токсичных газов, экологически и гигиенически безопасен, прост в монтаже и эксплуатации, стоек к большинству кислот и их паров, не склонен к поражению плесенью и бактериями, недоступен для грызунов. И самое главное – сохраняет свои потребительские характеристики ни один десяток лет. Такого набора превосходных характеристик, пожалуй, нет ни у одного аналогичного теплоизоляционного материала.
Применение пеностекла. В настоящее время вспененное стекло, как универсальный тепло- и звукоизоляционный материал, используется в строительной индустрии, сельском хозяйстве, химической и нефтехимической промышленностях, энергетике, машиностроительном, пищевом, бумажном и других производствах.
Пеностекло как теплоизоляционный материал
Пеностекло часто путают с продуктами результата вспенивания водных растворов «жидкого стекла». Вспенивание последнего проводится при температуре 100 — 200 °С, в результате которого раствор становится вязким вследствие интенсивного удаления воды. Образующийся при этом материал, по сравнению с пеностеклом, не стоек не только к действию химических веществ, но и холодной воды.
xn--80ac1bcbgb9aa.xn--p1ai
основные преимущества и варианты использования
Хотя на нашем рынке пеностекло появилось не так давно и его производство только набирает обороты, этот стройматериал хорошо известен и популярен во многих странах.
Технология изготовления нового материала базировалась на свойстве силикатных стекол размягчаться и вспениваться при высоком нагреве (порядка 1000°С) и наличии газообразователя. После остывания получаемое таким способом пеностекло обладало высокой прочностью и стойкостью к механическим нагрузкам.
Изначально при разработке подобного материала основной упор делался на такое его свойство как плавучесть. Однако впоследствии оказалось, что пеностекло характеризуется высокими уровнями как звуко- так и теплоизоляции.
Содержание статьи
Преимущества пеностекла
- Из преимуществ этого материала в первую очередь можно выделить абсолютную водонепроницаемость, широкий диапазон температур применения, огнестойкость, высокую стойкость к различным агрессивным средам, высокую прочность и ряд других, не менее важных в современных условиях преимуществ. Пеностекло, как теплоизоляционный материал, находит применение в самых широких сферах строительства и ремонта.
- В индивидуальном строительстве пеностекло является не просто подходящим, но и практически идеальным материалом. Поскольку у него прекрасно сочетаются легкость, прочность, удобство установки, экологичность и замечательные теплоизоляционные качества, это дает возможность самостоятельно и в краткий срок утеплить дом, гараж, коттедж или сделать теплоизоляцию мансарды или балкона.
- Наиболее подходящим будет пеностекло для теплоизоляции помещений с высокими влажностными и температурными показателями. Сюда относятся каминные комнаты, бани, сауны, подвалы, дымоходы, бассейны и тому подобное. Благодаря большому ряду достоинств, блоки из пеностекла позволят решить любую проблему с теплоизоляцией любого помещения легко и просто.
- По сравнению с другими традиционными теплоизоляционными материалами (пенопласт, стекловата, минеральная вата, газобетон), пеностекло легко поддается механической обработке и монтажу. Его можно сверлить, клеить, прибивать гвоздями и разрезать на части. Блок из пеностекла имеет внешнюю поверхность, состоящую из большого количества открытых ячеек. Это позволяет такие блоки штукатурить, приклеивать различными мастиками, покрывать цементными, известковыми или известково-цементными растворами, а также подобными материалами.
- Пеностекло обладает высокой термостойкостью – оно не горит, выдерживает нагрев вплоть до 600°С и при этом не происходит выделения никаких вредных веществ. Оно довольно хорошо поддается механической обработке, не подвержено коррозии, не разрушается на протяжении всего эксплуатационного периода, не насыщается влагой и не крошиться.
- Поскольку это неорганический материал, то используя его в загородном строительстве можно не опасаться повреждения грибками, насекомыми или крысами.
Технология производства
Для изготовления пеностекла применяются горные породы (вулканический туф, сиенит, нефелин, трахит, обсидиан) а также технологический бой, который появляется при производстве тарного, листового, электротехнического стекла или изделий из хрусталя. По своим эксплуатационным характеристикам этот материал превосходит большинство других применяемых в строительстве изоляторов.
Выпускается пеностекло в виде щебня, гранул и блоков. Гранулы и щебень применяются как наполнитель при изготовлении легкого бетона или в качестве засыпного утеплителя. Помимо этого щебень используется в дорожном строительстве.
Блоки имеют более широкое употребление. В качестве теплоизолятора их применяют при возведении стен и кровли, при обустройстве подвалов и трубопроводов и т.д. Также подобного типа блоки используют для защиты зернохранилищ и при обустройстве огнепреградительных конструкций.
Применение блоков из пеностекла
Применяя блоки из пеностекла в строительстве зданий, можно построить энергосберегающие строения с намного меньшим весом, чем строения из обычных строительных материалов. Это позволяет значительно сэкономить на строительных работах (порой до 25%), а также строить здания на заболоченных и слабых грунтах в регионах, в которых преобладает жаркий и холодный климат.
Пеностекло также часто применяют для реконструкции и утепления жилых помещений по самым доступным и простым технологиям.
Монтаж
Монтаж пеностекла не вызывает каких-либо сложностей, поскольку для этого можно применять любые из современных строительных смесей. Его относительно небольшой вес существенно снижает нагрузку на фундамент возводимого строения.
К тому же довольно высокая прочность на сжатие дает возможность при обустройстве фасадов уменьшать разгрузочные пояса, а при монтировании перекрытий не сооружать армированных стяжек. Это позволяет ощутимо сэкономить при строительстве.
Теплоизоляция стен пеностеклом
Независимо от того, проводится ли реконструкция старого здания, или ведется строительство нового, пеностекло смело можно использовать в любой ситуации. Это облицовка, внутренняя и наружная укладка, а также заполнение пространства в пустотелых стенах. 
Теплозащитные свойства зданий с недостаточной или очень плохой теплоизоляцией намного улучшатся с использованием этого материала. Одновременно с этим устраняются конденсат и влажность.
Трехслойные стены
Блоки из пеностекла специалисты рекомендуют применять как промежуточный слой между двумя внешними слоями трехслойных стен из силикатного или керамического кирпича на цементно-известковом или цементно-песчаном растворе. Теплоизоляция стен в таком случае будет просто идеальной и позволит максимально удержать тепло внутри любого здания или постройки.
Двухслойные стены
Пеностекло также применяют как теплоизолятор в двухслойных стенах. На поверхность блока намазывают клей или мастику и этой стороной его плотно прижимают к кирпичной стене. Блоки можно также прикреплять к стене и механическим способом, например с помощью дюбелей.
Кровля и чердачные перекрытия
Можно также применять блоки из пеностекла и для теплоизоляции крыш жилых зданий и других построек независимо от их назначения. Укладывать их нужно на металлическую, деревянную либо бетонную поверхность. Сочетание этих подложечных материалов с блоками из пеностекла создаст прекрасную монолитную теплоизоляционную конструкцию с очень продолжительным сроком эксплуатации.
Заключение
Так как пеностекло обладает огнестойкостью, здания, построенные из этих блоков, будут стойкими при различных природных и техногенных катаклизмах — пожарах, землетрясениях и так далее и тому подобное.Негорючесть и не токсичность материала позволяет использовать его абсолютно безопасно. Поскольку конденсат внутри стен будет полностью отсутствовать, это позволит избежать коротких замыканий, отпадания или отслаивания штукатурки и т. д.
Рекомендую посмотретьЗагрузка...
instroymatrem.ru
Пеностекло - это... Что такое Пеностекло?
Пеностекло(вспененное стекло, ячеистое стекло) — теплоизоляционный материал, представляющий собой вспененную стекломассу. Для изготовления пеностекла используется способность силикатных стёкол размягчаться и (в случае наличия газообразователя) пениться при температурах около 1000°С. По мере нарастания вязкости при охлаждении вспененной стекломассы до комнатной температуры получившаяся пена приобретает существенную механическую прочность.
История
Считается, что пеностекло было изобретено в 1930-х годах советским академиком А. И. Китайгородским и в США — в начале 1940-х фирмой Corning Glass Work. Вначале предполагалось применять пеностекло в качестве плавающего материала. Но вскоре выяснилось, что оно дополнительно обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, легко подвергается механической обработке и склеиванию. Впервые бетонные плиты с теплоизоляционной прослойкой из пеностекла были применены в 1946 г . при строительстве одного из зданий в Канаде. Этот опыт оказался настолько удачным, что материал сразу же получил всеобщее признание как долговечная изоляция для кровли, перегородок, стен и полов для всех видов построек. Но в СССР широкого распространения оно не получило из-за высокой себестоимости и не отработанной технологии производства этого уникального теплоизоляционного материала. Так в 70-х годах пеностекло производилось в СССР на нескольких заводах, но ни на одном из них не выпускалась продукция, способная конкурировать с европейской и американской. Высокая энергоёмкость и большой процент брака неизбежно привели к сворачиванию производства пеностекла на всех заводах, кроме "Гомельстекло"(Беларусь), где и сейчас производят пеностекло в промышленных объемах.
Производство пеностекла
В настоящее время основной технологией производства пеностекла является т. н. «порошковая»: тонкоизмельчённое силикатное стекло (частицы 2 — 10 мкм) смешивается с газообразователем (обычно — углеродом), 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 углерод окисляется с образованием газообразных СО2 и СО, 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. Применяют с этой целью отходы обычного стекла 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.[1] Не следует путать пеностекло с продуктами вспенивания водных растворов растворимого стекла. Вспенивание т. н. «жидкого стекла» происходит при температурах около 100—200°С в результате бурного удаления воды из становящегося вязким раствора. Продукт вспенивания растворимого стекла абсолютно не стоек к действию даже холодной воды, в отличие от пеностекла, химическая стойкость которого сопоставима с исходным листовым или тарным стеклом.
Характеристики
Пеностекло выпускают в форме блоков и гранул. Плотность пеностекла - 120-200 кг/м. куб. Сорбционная влажность пеностекла - 0,2-0,5%, при ф=97% Теплопроводность пеностекла - 0,04-0,08 Вт/(м·К)(при +10°С) Паропроницаемость пеностекла - 0-0,005 мг/(м.ч.Па) Предел прочности на сжатие - 0,7-4 МПа Предел прочности на изгиб - 0,4-0,6 МПа Температура начала деформации пеностекла - 450°С Водопоглощение пеностекла 0-5 % от объёма. Шумопоглощение: до 56 Дб Эффективный диапазон температур: от −200°С до +500°С.[2]
Преимущества
Наряду с отличными теплоизоляционными свойствами и полной экологической и гигиенической безопасностью, пеностекло имеет высокую прочность, безусадочность, низкую плотность, долговечность, высокую морозостойкость и негорючесть, удобство обработки и простота монтажа, способность сохранять эти показатели на протяжении длительного времени постоянными. Материал стоек ко всем обычно применяемым кислотам и их парам, не подвержен поражению бактериями и грибами, непроходим для грызунов, не поддерживает горения, не выделяет дыма и токсичных веществ. Подобного сочетания свойств нет ни у одного из известных теплоизоляционных материалов.
Применение
Пеностекло используется главным образом в качестве универсального теплоизолятора: в строительном комплексе; жилищно-коммунальном комплексе; в сельском хозяйстве; энергетике; машиностроении; химической и нефтехимической отраслях; пищевом; бумажном; фармацевтическом и других производствах.
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 в вспеннном 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.
Примечания
Ссылки
biograf.academic.ru
Пеностекло - это... Что такое Пеностекло?
Пеностекло(вспененное стекло, ячеистое стекло) — теплоизоляционный материал, представляющий собой вспененную стекломассу. Для изготовления пеностекла используется способность силикатных стёкол размягчаться и (в случае наличия газообразователя) пениться при температурах около 1000°С. По мере нарастания вязкости при охлаждении вспененной стекломассы до комнатной температуры получившаяся пена приобретает существенную механическую прочность.
История
Считается, что пеностекло было изобретено в 1930-х годах советским академиком А. И. Китайгородским и в США — в начале 1940-х фирмой Corning Glass Work. Вначале предполагалось применять пеностекло в качестве плавающего материала. Но вскоре выяснилось, что оно дополнительно обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, легко подвергается механической обработке и склеиванию. Впервые бетонные плиты с теплоизоляционной прослойкой из пеностекла были применены в 1946 г . при строительстве одного из зданий в Канаде. Этот опыт оказался настолько удачным, что материал сразу же получил всеобщее признание как долговечная изоляция для кровли, перегородок, стен и полов для всех видов построек. Но в СССР широкого распространения оно не получило из-за высокой себестоимости и не отработанной технологии производства этого уникального теплоизоляционного материала. Так в 70-х годах пеностекло производилось в СССР на нескольких заводах, но ни на одном из них не выпускалась продукция, способная конкурировать с европейской и американской. Высокая энергоёмкость и большой процент брака неизбежно привели к сворачиванию производства пеностекла на всех заводах, кроме "Гомельстекло"(Беларусь), где и сейчас производят пеностекло в промышленных объемах.
Производство пеностекла
В настоящее время основной технологией производства пеностекла является т. н. «порошковая»: тонкоизмельчённое силикатное стекло (частицы 2 — 10 мкм) смешивается с газообразователем (обычно — углеродом), 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 углерод окисляется с образованием газообразных СО2 и СО, 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. Применяют с этой целью отходы обычного стекла 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.[1] Не следует путать пеностекло с продуктами вспенивания водных растворов растворимого стекла. Вспенивание т. н. «жидкого стекла» происходит при температурах около 100—200°С в результате бурного удаления воды из становящегося вязким раствора. Продукт вспенивания растворимого стекла абсолютно не стоек к действию даже холодной воды, в отличие от пеностекла, химическая стойкость которого сопоставима с исходным листовым или тарным стеклом.
Характеристики
Пеностекло выпускают в форме блоков и гранул. Плотность пеностекла - 120-200 кг/м. куб. Сорбционная влажность пеностекла - 0,2-0,5%, при ф=97% Теплопроводность пеностекла - 0,04-0,08 Вт/(м·К)(при +10°С) Паропроницаемость пеностекла - 0-0,005 мг/(м.ч.Па) Предел прочности на сжатие - 0,7-4 МПа Предел прочности на изгиб - 0,4-0,6 МПа Температура начала деформации пеностекла - 450°С Водопоглощение пеностекла 0-5 % от объёма. Шумопоглощение: до 56 Дб Эффективный диапазон температур: от −200°С до +500°С.[2]
Преимущества
Наряду с отличными теплоизоляционными свойствами и полной экологической и гигиенической безопасностью, пеностекло имеет высокую прочность, безусадочность, низкую плотность, долговечность, высокую морозостойкость и негорючесть, удобство обработки и простота монтажа, способность сохранять эти показатели на протяжении длительного времени постоянными. Материал стоек ко всем обычно применяемым кислотам и их парам, не подвержен поражению бактериями и грибами, непроходим для грызунов, не поддерживает горения, не выделяет дыма и токсичных веществ. Подобного сочетания свойств нет ни у одного из известных теплоизоляционных материалов.
Применение
Пеностекло используется главным образом в качестве универсального теплоизолятора: в строительном комплексе; жилищно-коммунальном комплексе; в сельском хозяйстве; энергетике; машиностроении; химической и нефтехимической отраслях; пищевом; бумажном; фармацевтическом и других производствах.
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 в вспеннном 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.
Примечания
Ссылки
dikc.academic.ru
Пеностекло - это... Что такое Пеностекло?
Пеностекло(вспененное стекло, ячеистое стекло) — теплоизоляционный материал, представляющий собой вспененную стекломассу. Для изготовления пеностекла используется способность силикатных стёкол размягчаться и (в случае наличия газообразователя) пениться при температурах около 1000°С. По мере нарастания вязкости при охлаждении вспененной стекломассы до комнатной температуры получившаяся пена приобретает существенную механическую прочность.
История
Считается, что пеностекло было изобретено в 1930-х годах советским академиком А. И. Китайгородским и в США — в начале 1940-х фирмой Corning Glass Work. Вначале предполагалось применять пеностекло в качестве плавающего материала. Но вскоре выяснилось, что оно дополнительно обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, легко подвергается механической обработке и склеиванию. Впервые бетонные плиты с теплоизоляционной прослойкой из пеностекла были применены в 1946 г . при строительстве одного из зданий в Канаде. Этот опыт оказался настолько удачным, что материал сразу же получил всеобщее признание как долговечная изоляция для кровли, перегородок, стен и полов для всех видов построек. Но в СССР широкого распространения оно не получило из-за высокой себестоимости и не отработанной технологии производства этого уникального теплоизоляционного материала. Так в 70-х годах пеностекло производилось в СССР на нескольких заводах, но ни на одном из них не выпускалась продукция, способная конкурировать с европейской и американской. Высокая энергоёмкость и большой процент брака неизбежно привели к сворачиванию производства пеностекла на всех заводах, кроме "Гомельстекло"(Беларусь), где и сейчас производят пеностекло в промышленных объемах.
Производство пеностекла
В настоящее время основной технологией производства пеностекла является т. н. «порошковая»: тонкоизмельчённое силикатное стекло (частицы 2 — 10 мкм) смешивается с газообразователем (обычно — углеродом), 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 углерод окисляется с образованием газообразных СО2 и СО, 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. Применяют с этой целью отходы обычного стекла 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.[1] Не следует путать пеностекло с продуктами вспенивания водных растворов растворимого стекла. Вспенивание т. н. «жидкого стекла» происходит при температурах около 100—200°С в результате бурного удаления воды из становящегося вязким раствора. Продукт вспенивания растворимого стекла абсолютно не стоек к действию даже холодной воды, в отличие от пеностекла, химическая стойкость которого сопоставима с исходным листовым или тарным стеклом.
Характеристики
Пеностекло выпускают в форме блоков и гранул. Плотность пеностекла - 120-200 кг/м. куб. Сорбционная влажность пеностекла - 0,2-0,5%, при ф=97% Теплопроводность пеностекла - 0,04-0,08 Вт/(м·К)(при +10°С) Паропроницаемость пеностекла - 0-0,005 мг/(м.ч.Па) Предел прочности на сжатие - 0,7-4 МПа Предел прочности на изгиб - 0,4-0,6 МПа Температура начала деформации пеностекла - 450°С Водопоглощение пеностекла 0-5 % от объёма. Шумопоглощение: до 56 Дб Эффективный диапазон температур: от −200°С до +500°С.[2]
Преимущества
Наряду с отличными теплоизоляционными свойствами и полной экологической и гигиенической безопасностью, пеностекло имеет высокую прочность, безусадочность, низкую плотность, долговечность, высокую морозостойкость и негорючесть, удобство обработки и простота монтажа, способность сохранять эти показатели на протяжении длительного времени постоянными. Материал стоек ко всем обычно применяемым кислотам и их парам, не подвержен поражению бактериями и грибами, непроходим для грызунов, не поддерживает горения, не выделяет дыма и токсичных веществ. Подобного сочетания свойств нет ни у одного из известных теплоизоляционных материалов.
Применение
Пеностекло используется главным образом в качестве универсального теплоизолятора: в строительном комплексе; жилищно-коммунальном комплексе; в сельском хозяйстве; энергетике; машиностроении; химической и нефтехимической отраслях; пищевом; бумажном; фармацевтическом и других производствах.
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 в вспеннном 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.
Примечания
Ссылки
med.academic.ru
