+7-982-249-67-25 
info@penosytal.com

меню

Строительная орбита, сентябрь, 2014

Пузанов И.С., к-т техн.наук, Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
Федосеев А.В., генеральный директор ООО «НПО «Диатомит»


Теплоизоляционным материалам для гражданского и промышленного строительства с каждым годом уделяется все больше внимания. Сейчас, будь это частный жилой дом или многоквартирный, каждый платит за отопление самостоятельно, поэтому, чем лучше теплоизоляция, тем меньше последующие расходы. К тому же, правильное использование теплоизоляции может не только сократить расходы на последующее отопление, но и уменьшить стоимость строительства и увеличить долговечность сооружений.

Насыпные (засыпные) утеплители всегда пользовались повышенным спросом. Одного только керамзита в СССР ежегодно производилось более 30 млн. кубометров. Однако, с введением в России более жестких энергосберегающих норм, применение этих материалов начало сокращаться. Это связано как с недостаточными теплоизоляционными свойствами, так и с высоким удельным весом этих материалов. На замену этим неорганическим и экологически чистым материалам пришли горючие и небезопасные органические пластики (пенопласт и пенополиуретан), а также минераловатные изделия и пеностекло.

 

Пеностекло всегда обособленно стояло в ряду используемых теплоизоляционных материалов.

 Пеностекло легкое, полностью неорганическое, жёсткое, негорючее и экологически чистое, и при этом обладает прекрасными теплоизоляционными свойствами – идеальный материал, но его широкое применение было очень ограничено из-за высокой стоимости и незначительных объемов выпуска.

Однако, начиная с середины двухтысячных годов ситуация стала изменяться. Появление в России нескольких производителей пеностекла позволило начать массовое применение пеностекольных материалов в гражданском и промышленном строительстве, а также в ЖКХ.

Виды пеностекла

 В предыдущей публикации мы писали, что пеностекло выпускается в виде плитного жестких теплоизоляционных плит, гранулированного насыпного гравия шарообразной формы, и щебня кусков неправильной формы. Плитное пеностекло получают вспениванием специальной шихты в печах с последующим длительным отжигом (охлаждением для снятия внутренних напряжений в объеме материала).

На выходе из печи получается плита полуфабрикат с неровной оплавленной наружной поверхностью – похожая на большую булку хлеба, которую далее со всех сторон опиливают до получения точных геометрических размеров. В результате опиловки образуются побочные продукты пеностекольный щебень и пеностекольный песок. В этой статье мы рассматриваем только засыпные материалы, к которым блочное пеностекло не относится, к тому же его у него довольно высокая стоимость, обусловленная повышенными требованиями к сырью и температурному режиму при производстве.

Получение пеностекольного щебня, как отдельного продукта, без привязки к пеностекольной плите, основано на вспенивании большого массива пеностекла с резким охлаждением (без отжига), что приводит к ее разрушению на небольшие куски произвольной формы – щебень с большим количеством пыли. При этом у щебня отсутствует наружный оплавленный слой, и остаются внутренние напряжения, ввиду отсутствия отжига. Крупные куски щебня дополнительно дробят механическим способом.

Производство гранулированного пеностекла основано на вспенивании отдельных, предварительно окатанных шарообразных сырцовых гранул, при этом на их поверхности получается плотная ровная тонкая корочка оплавленного материала, под которой находится жесткая стекольная пена. Именно особенности технологии производства гранулированного пеностекла приводит к существенным отличиям потребительских свойств между пеностекольным гравием и пеностекольным щебнем. Из всех видов пеностекольных материалов гранулированное пеностекло имеет наиболее широкое применение в строительстве и может применяться не только в виде свободной засыпки, но и в смеси с различными вяжущими для получения легких теплоизоляционных штукатурок (статья в июльском номере Строительной Орбиты) , блоков, стяжек и так далее.

 Именно оплавленная наружная поверхность гранул из пеностекла и его пористая структура, позволяет получить совокупность характеристик, не встречающихся одновремено ни в одном другом материале:

• Легкость насыпная плотность 120-250 кг/м3 в зависимости от фракции

 • теплопроводность 0,05-0,07 Вт/(м °C ) и не изменяется в течение всего срока эксплуатации.

• Температурный диапазон эксплуатации от -200 до +500 °C.

• Срок с лужбы 100 ле т.

• Высокая прочность на с жатие (0.5 – 1.0 МПа) при низк ой плотности (120-150 кг/м3).

• Водостойкость. Коэффициент размягчения 0.95 (практически гранит).

 • Химическая биологическая и бактериологическая стойкость.

 • Стабильность физических свойств во всем диапазоне  эксплуатации температур и влажности.

Применение гранулированного пеностекла в качестве засыпной теплоизоляции, открывает целый ряд преимуществ в виду его уникальных свойств.

Теплоизоляция кровли

При утеплении плоской кровли гранулированное пеностекло может одновременно выступать в качестве теплоизоляционного и уклонообразущего слоя.

Плоская кровля испытывает большие снеговые нагрузки, чем скатная, так как отсутствует стропильная система и нагрузка передается сразу на перекрытие. Низкая плотность пеностекла, в сочетании с высокой прочностью позволяет значительно уменьшить эти нагрузки. При этом слой пеностекла, необходимый для эффективной теплоизоляции, будет значительно меньше по сравнению с тем же керамзитом, что приводит, кроме уменьшения нагрузок, к сокращению стоимости м2 поверхности.

 Гранулированное пеностекло позволяет создавать инверсионные кровли, в которых гидроизоляционный ковер расположен под слоем теплоизоляции и, тем самым, защищен от разрушающего воздействия ультрафиолетовых лучей, резких перепадов температуры, циклов замораживания и оттаивания, а также механических повреждений.

 Высокие дренирующие свойства слоя гранулированного пеностекла в сочетании с низким (только поверхностным) водопоглощением самих гранул позволяют избежать основной проблемы инверсионной кровли – накапливания и замерзания влаги в слое утеплителя. При теплоизоляции скатной кровли гранулированное пеностекло засыпается между стропилами, что также снижает нагрузку на несущие элементы и значительно увеличивает срок эксплуатации конструкции. Если принять во внимание длительный срок эксплуатации, замечательные характеристики и возможность многократного применения пеностекла, выбор теплоизолятора для кровли становится очевиден.

Теплоизоляция перекрытий

В зависимости от местоположения перекрытия бывают чердачные, междуэтажные, подвальные и цокольные. При утеплении перекрытий пеностекольным гравием в качестве чернового пола может выступать дощатый настил; при утеплении пола по лагам/балкам цементно-песчаная стяжка, системы сборного пола. Для утепления необслуживаемых помещений, например, неэксплуатируемых чердаков, засыпка может оставаться в свободном виде.

 Использование пеностекла в частном домостроении при утеплении перекрытий обеспечит повышенный комфорт жителям, благодаря его звукопоглощающим свойствам. Немаловажной является и экология дома, которой все чаще уделяют повышенное внимание и пеностекло великолепно удовлетворяет всем требованиям ?чистоты?.

Особенно актуальна для частного домостроения проблема грызунов, облюбовавших теплоизоляцию как ?домик в доме?.

Пеностекло великолепно справляется и с этой проблемой –грызунам «не по вкусу» абразивные свойства стекла. Также пеностекло устойчиво к плесени, грибку и другим нежелательным биологическим проявлениям.

Теплоизоляция стен

 Можно выделить следующие основные варианты использования гранулированного пеностекла для утепления стен:

• Трехслойные стены

• Колодцевая кирпичная кладка

• Сэндвич-панели • Утепление существующих стен

• ЛСТК технологии

 Гранулированное пеностекло может использоваться в качестве засыпной теплоизоляции для стен. Гравий может засыпаться в воздушные промежутки между несущей стеной и облицовкой, в колодцевую кладку, использоваться при строительстве щитовых домов, как теплоизоляционный слой при производстве сэндвич-панелей и т.п.

 Более подробно об использовании пеностекла в стенах , а так же при изготовлении блоков, легких бетонов и панелей, ЛСТК технологиях мы познакомим наших читателей в следующих статьях.

 Теплоизоляция фундаментов , подземных сооружений , подвалов , парковок

Существуют следующие основные варианты утепления заглубленных конструкций зданий

• Утепление фундаментов мелкого заложения

• Утепление фундаментной плиты

• Утепление стен подвала

Используемые для утепления грунта теплоизоляционные материалы должны иметь стабильные свойства в течение всего срока эксплуатации здания вне зависимости от условий эксплуатации. Керамзит и пеностекольный щебень требуют дополнительной защиты от влаги ввиду их повышенного водопоглощения и, как следствие, ухудшения теплоизоляционных характеристик. Кроме того, пеностекольный щебень из-за наличия внутренних напряжений склонен к саморазрушению при длительных нагрузках.

 Из существующих теплоизоляционных материалов только гранулированное пеностекло удовлетворяет жестким требованиям строителей.

 Теплоизоляция технологического оборудования , подземных и надземных трубопроводов и инженерных сетей

 В отличие от большинства теплоизоляционных материалов пеностекло может применяться для изоляции трубопроводов и технологического оборудования, работающих при повышенных температурах. Пеностекло не меняет своих характеристик при температурах от -200 до +500 °C. Наиболее важным свойством промышленной теплоизоляции является устойчивость к воздействию влаги. Влага может не только конденсироваться на поверхности теплоизоляции при температурных перепадах, но и попасть на изоляцию в случае аварии.

После воздействия влаги пеностекло, имеющее в своей основе замкнутые поры, сохраняет свои свойства, в отличие от волокнистых теплоизоляционных материалов. Теплоизоляция из гранулированного пеностекла легко монтируется и демонтируется, является безусадочной, не имеет "мостиков холода", подходит для многократного использования. В энергетике объектами тепловой изоляции являются паровые котлы, паровые и газовые турбины, теплообменники, баки-аккумуляторы горячей воды, дымовые трубы.

В промышленности изоляции подлежат вертикальные и горизонтальные технологические аппараты, насосы, теплообменники, резервуары для хранения воды, нефти и нефтепродуктов. Особенно высокие требования предъявляются к эффективности тепловой изоляции низкотемпературного и криогенного оборудования. Тепловая изоляция обеспечивает возможность проведения технологических процессов при заданных параметрах, позволяет создать безопасные условия труда на производстве, снижает потери легкоиспаряющихся нефтепродуктов в резервуарах, дает возможность хранить сжиженные и природные газы в изотермических хранилищах.

Применение пеностекла на стратегических и особо важных объектах (ВПК, атомной промышленности и т.п.), лишний раз доказывает его уникальность, надежность и универсальность.

Сравнение с керамзитом

 Гранулированное пеностекло относится к минеральным теплоизоляционным материалам насыпного типа. К этой же группе, в настоящее время, следует отнести следующие материалы: керамзитовый гравий, вспученный перлит, вспученный вермикулит. Для вспученного перлита и вспученного вермикулита характерны высокое водопоглощение при низкой прочности. Именно эти характеристики сдерживают применение материалов в строительстве. Основная проблема керамзитового гравия – это высокая насыпная плотность и вытекающие из этого низкие теплоизоляционные свойства, а также высокое водопоглощение, в чем вы можете убедится на данных фото, где слева направо расположены: Пеностекло, керамзит, перлит, вермикулит. Спустя 30 дней

В свое время керамзит послужил основой для развития индустриального домостроения, в результате чего были решены задачи значительного повышения объемов строительства, снижения трудозатрат и сокращения сроков возведения объектов. Была снята острота жилищной проблемы, проведено расселение из коммунальных квартир.

 Сегодня керамзитовый гравий, в основном, расходуется на изготовление всевозможных засыпок: чердачных и межэтажных, при изготовлении пола и стен в дачных домиках. Имеются случаи применения керамзита в качестве засыпки колодцев при колодезной кладке стен из кирпича.

Рассмотрим сравнение керамзитового гравия с гранулированным пеностеклом.  Гранулированное пеностекло значительно превосходит керамзитовый гравий по показателям насыпной плотности, теплопроводности и водопоглощения.

При этом сохраняются все остальные положительные характеристики керамзита, которые позволили ему получить большое распространение. Однако, после увеличения требований к энергоэффективности зданий в соответствие с новыми СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» применение керамзита в качестве теплоизоляционного материала стало абсолютно неэффективным. Рассмотрим для примера сравнение применения гранулированного пеностекла и керамзитового гравия для теплоизоляции чердачного перекрытия дома.

Очевидно, что использование гранулированного пеностекла по сравнению с керамзитовым гравием позволяет более чем в 3 раза уменьшить объем (толщину слоя) и более чем в 10 раз уменьшить массу теплоизоляционной засыпки. Простой экономический расчет показывает, что квадратный метр засыпки из пеностекла при слое в 19 см. стоит 868 руб.; керамзита при слое в 67 см. 1006 руб.,(при стоимости пеностекла фракции 5-10 мм. 4600 руб. а керамзита фракции 10-20 мм -1500 руб.). При этом во время реконструкции многоквартирных домов с целью повышения их энергоэффективности согласно новым нормам иногда возникает проблема нехватки высоты технического этажа для засыпки его керамзитом.

Таким образом применение гранулированного пеностекла позволяет не только снизить затраты на возведение зданий, но и получить значительные преимущества в последующей их эксплуатации.

Go to top