Пеностекло

Анализ развития производства строительных материалов в ведущих промышленно-развитых странах мира показывает, что происходит опережаю­щее развитие производства стройматериалов и строительных конструкций, обеспечивающих зна­чительное снижение массы зданий и сооружений, возрастание масштабов использования энерго­сберегающих ограждающих конструкций, рост доли материалов, изготавливаемых с применени­ем вторичных сырьевых ресурсов и отходов про­мышленного производства. Это дает снижение зат­рат и одновременно решает задачи охраны окру­жающей среды. Прослеживается также тенденция увеличения доли материалов с заданными свой­ствами, обеспечивающими возможность строи­тельства в экстремальных условиях и отдаленных труднодоступных районах. Кроме того, по мнению специалистов, из бетона пониженной плотности можно изготавливать до 70% всех видов железо­бетонных конструкций.

Очевидно, что оптимальным не явля­ется ни один из существующих теплоизо­ляционных материалов. Органическая теплоизоляция на основе пенопластов пожароопасна, недолговечна и химичес­ки нестабильна. Минераловатные изде­лия обладают очень высоким влагопоглощением, а использование органического связующего резко снижает максималь­ную температуру их применения. К нема­ловажному недостатку таких материалов относится саморазрушение их волокон, что небезопасно для здоровья человека, и ведет к потере теплоизолирующей спо­собности. Легкие бетоны обладают низ­кой прочностью при достаточно большой плотности.

Анализ, проведенный специалистами, показал, что одним из материалов, наиболее пол­но отвечающим потребностям строительного ком­плекса и тенденциям мирового развития производ­ства строительных материалов, может служить пе­ностекло, выгодно отличающееся по всему комп­лексу свойств (теплотехническим, прочностным, экологическим) от других подобных материалов.

Пеностекло- жесткий и прочный теплоизоляционный материал, по теплопроводности сравнимый со стекловатой. Получается вспениванием жидкой стекольной массы (порошок стеклянного боя или некоторые породы вулканического происхождения) при высоких температурах за счет введения газовыделяющихся твердых веществ- измельченного известняка, мела, угля, антрацита, кокса, доломита. При температуре 800-900 °С частицы стекольного боя начинают спекаться, а выделяющиеся газы — образовывать большое количество пор. Пористость различных видов пеностекла составляет 80-95 %, размеры ячеек 0,25-0,50 мм. В результате такого строения пеностекло имеет высокие теплоизоляционные свойства и обладает рядом других ценных свойств — водостойкостью, несгораемостью, морозостойкостью и высокой прочностью от 2 до 6 МПа. Также оно имеет малую плотность- 150-250 кг/м³, низкую теплопроводность и характеризуется высоким звукопоглощением, легко подвергается механической обработке и склеиванию. Пеностекло- негорючий, термостойкий, химически стойкий материал, не дает усадки, сохраняет свою геометрию, паронепроницаем. Уникальные свойства пеностекла в значительной степени обусловлены как химическим составом конечного продукта (на 100% совпадающем с составом обычного посудного, бутылочного или оконного стекла), так и термическим процессом вспенивания и отжига.

Пеностекло было создано в 30-е гг. 20 века в СССР академиком И. И. Китайгородским, и в 40-е гг. в США. На территории бывшего СССР работали четыре завода по его производству, однако популярности материал не завоевал. Во-первых, из-за дороговизны (в качестве сырья годилось только специальное стекло, в производство нельзя было пускать стеклобой), во-вторых, при вспенивании образовывалось небезопасное вещество (сероводород) и, в-третьих, из-за растрескивания заготовок при охлаждении был велик процент брака. В США предполагалось применять пеностекло в качестве плавающего материала. Но вскоре выяснилось, что оно обладает еще и высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, легко подвергается механической обработке и склеиванию. Впервые бетонные плиты с теплоизоляционной прослойкой из этого материала 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.