Испытания пеностекла (пеностекольного щебня)

Пеностекло (ПС) – это теплоизоляционный материал, изготовленный путем спекания тонкоизмельченного силикатного стекла с газообразователем (молотым известняком либо углеродом).

Пеностекольный щебень – сыпучий материал в виде гранул, с пористой структурой и высокими теплоизоляционными свойствами. Изготовляется из стеклобоя с добавкой компонентов со вспенивающим эффектом при высокой температуре.

Особые свойства пеностекла

Пеностекло обладает рядом свойств, выделяющих его в сравнении с подобными теплоизоляционными материалами.

Небольшой вес. ПС в конечном виде состоит из множества закрытых, не сообщающихся между собой воздушных пор. Вкупе, они создают большой объем при малом весе.

Высокая прочность (плотность ПС 100-200 кг/м³, а прочность на сжатие 35-198 т/м³, в зависимости от марки материала). В то же время ПС не дает усадку, не меняет форму и размеры при эксплуатации.

Высокая теплоизоляция обеспечивается составом ПС (воздух и стекло отличаются низкой теплопроводностью).

Влагостойкость. Пеностекло абсолютно не пропускает влагу.

Удобство при выполнении монтажных работ – сам материал легкий, легко поддается резанию, не требует дополнительного слоя гидроизоляции.

Пожаробезопасность – обеспечивается невосприимчивостью ни стекла, ни воздуха к возгоранию.

Экологическая безопасность. Пеностекло является экологически чистым материалом, не выделяющим вредных веществ.

Устойчивость к воздействию большого температурного диапазона. Например, разрушение ПС начинается при температуре +950 °С.

Биологическая устойчивость – к пеностеклу равнодушны все виды грызунов, на нем не образуется грибок и плесень.

Долговечность. Этот показатель до конца не исследован, но имеется информация о том, что в 1952 году пеностеклом было утеплено административное здание в г. Питтсбург (США). Замены или ремонта теплоизоляционного слоя с тех пор ни разу не осуществлялось.

Характеристики пеностекла выгодно отличаются от характеристик других утеплителей, что подтверждает таблица (см. табл. 1):

Утеплитель/характеристика	Пеностекло	Пенополиуретан	Экструдированный пенополистирол	Плиты из минваты	Керамзит
Плотность насыпная, кг/м³	100-240	40-80	25-38	100-200	250-600
Теплопроводность, Вт/(м*К)	0,062-0,08	0,029-0,041	0,027-0,035	0,038-0,058	0,099-0,14
Прочность при сжатии, МПа	0,35-1,98	0,33-0,64	0,15-1,0	0,03-0,007	0,6-3,5
Температура эксплуатации, °С	-200 +500	-130 +130	-70 +75	-180 +700	-150 +900
Уровень горючести, группа	НГ	Г3-Г4	Г3-Г4	НГ	НГ
Уровень воспламеняемости, группа	—	В3	В2-В3	—	—
Уровень дымообразования, группа	—	Д3	Д3	—	—
Морозоустойчивость, циклов	не менее 100	—	—	—	15
Угол внутреннего трения, °	45-48	—	—	—	5

Таблица 1

В качестве дополнения необходимо отметить экономическую выгоду при использовании ПС.

Для примера приводится таблица сравнительных затрат при применении пеностекла для утепления чердачного перекрытия с традиционным утеплением гравием (см. табл. 2).

Слои	Пеностекло ЩП ICM «Standart»					Керамзитовый гравий
Слои	толщина, м	объем, м³, м²	стоимость материала, руб.	стоимость работ, руб.	общая стоимость, руб.	объем, м³, м²	стоимость материала, руб.	стоимость работ, руб.	общая стоимость, руб.
Утепляющий слой из ЩП ICM «Standart»	0,25	30,9	181692	37080	218772
Керамзитовый гравий	0,58					59,74	155324	107532	262856
Пароизоляция ЭПП	4	120	18000	9600	27600	120	18000	9600	27600
Подготовленное основание
					246372				290456
Экономия					17,89 %
Крыша 10*10 м
Стоимость пеностекла, 1 м³	5880 руб./м³

Таблица 2

Особые свойства ПС являются его преимуществом. Из недостатков можно отметить два – относительно высокую стоимость материала и излишнюю долговечность.

Процесс изготовления пеностекла достаточно сложный, требует особых условий и современного оборудования. Эти факторы существенно влияют на стоимость конечного продукта.

Говоря об излишней долговечности следует подчеркнуть, что иногда некоторые конструкции, где использован ПС приходят в негодность раньше срока службы пеностекла. В таких случаях приходится демонтировать утеплитель, который по своему состоянию находится в идеальном состоянии. Выходов из такой ситуации два – использовать пеностекло повторно (что не всегда бывает возможно), либо отправить его на переработку (что так же не всегда приемлемо, в первую очередь из-за объема материала).

Применение пеностекла в народном хозяйстве

Исходя из свойств ПС нетрудно сделать вывод о том, что спектр применения пеностекла достаточно широк. Наиболее востребованным этот материал зарекомендовал себя в следующих областях:

Строительство. Высокие прочность огнестойкость, малый вес стали определяющими критериями при возведении высотных зданий;
Портовые сооружения, аквапарки, бассейны, бани, где конструкции эксплуатируются в сложном температурно-водном режиме;
Пищевая и фармакологическая отрасли отдают предпочтение СП по причине его санитарной безопасности (эко-биоустойчивость);
Химическое и нефтегазовое производство. Стойкость к кислотно-щелочному воздействию, углеродных жидкостей и газов явились основой предпочтения ПС другим материалам;
Энергетика. Пеностекло имеет самый высокий класс пожаробезопасности и огнестойкости среди утеплительных материалов.
Оборонная промышленность. ПС применяется не только как утеплитель, но и при строительстве подводных лодок.

Свойства ПС зависят от его качества. Изготовителем контролируются все характеристики материала.