Свойства и характеристики пеностекла: недостатки и достоинства данного материала

Инновационная технология производства пеностекла.

Суть новой инновационной технологии производства пеностекла состоит в том, что измельченный стеклобой смешивается с раствором специально подготовленных жидких реагентов, которые обеспечивают модификацию поверхности стеклянных гранул, образуя на них наноразмерные пленки толщиной 100-120 нанометров. Дальнейшая термообработка полученных материалов приводит к синтезу стекла без применения вспенивателя, который необходим при классической технологии производства подобных продуктов.

Описание:

Традиционная – классическая технология производства пеностекла предполагает следующие технологические операции. Стеклянный гранулят и стеклянный бой размалывают, используя шаровые мельницы в смеси с газообразователем (каменный уголь) в тонкий порошок и загружают в формы из жароупорной стали с каолиновой обмазкой. Формы на вагонетках и по роликовому конвейеру подают в туннельную печь. Под действием высокой температуры происходит размягчение частиц стеклянного порошка и его спекание. Газы, выделяющиеся при сгорании и разложении газообразователя, вспучивают вязкую стекломассу.

При охлаждении образуется материал с ячеистой структурой. Медленное охлаждение (отжиг) способствует равномерному остыванию изделий по объему, поэтому в них не возникают внутренние напряжения и не образуется трещин. Охлажденные изделия распиливают, оправляют на опиловочном оборудовании и упаковывают.

Газовая среда полностью замкнутых стеклянных ячеек не взаимодействует с атмосферой и представляет собой, в основном, оксиды и соединения углерода. Давление газовой среды в ячейках на порядок ниже атмосферного давления, т.к. процесс вспенивания происходит за счет выделения газов коксом, антрацитом и сажей при температуре порядка +1000 ° С. Благодаря газообразованию и вспениванию стекла объем стекла увеличивается в 15 раз.

Суть новой инновационной технологии производства пеностекла состоит в том, что измельченный стеклобой смешивается с раствором специально подготовленных жидких реагентов, которые обеспечивают модификацию поверхности стеклянных гранул, образуя на них наноразмерные пленки толщиной 100-120 нанометров. Дальнейшая термообработка полученных материалов приводит к синтезу стекла без применения вспенивателя, который необходим при классической технологии производства подобных продуктов.

Данная инновационная технология производства пеностекла, основанная на наноразмерной модификации поверхности дисперсного стекла, базируется на недорогом и широкодоступном в любом регионе России несортовом стеклобое, количество которого нарастает в твёрдых бытовых отходах ежегодно на десятки миллионов тонн.

Особенность инновационной технологии в том, что она позволяет получать пеностекло, на поверхности которого не протекает так называемая ASR реакция (взаимодействие оксида кремния пеностекла со щелочью в цементном вяжущем). Пеностекло, на поверхности которого, не протекает ASR реакция позволяет осуществлять его монтаж, склеивание, оштукатуривание и т.п. с помощью широко доступного цементного вяжущего. Такое пеностекло может быть использовано как наполнитель конструкционного легкого бетона для изготовления ограждающих конструкций и плит перекрытия без ущерба для строительной конструкции.

гранулированное пеностекло блоки купить красноярск производство в новосибирске кетов научные и технологические аспекты объем линия технологическое оборудование для производства гранулированного плитного пеностекла в россии в домашних условиях цена заводы мини завод по производству пеностекла купить объем производства пеностекла в гранулах

Источник

Что такое пеностекло, история его создания

Пеностекло — теплоизоляционный материал, который получается благодаря термической обработке при температуре порядка 1000ºC силикатного стекла и газообразующего сырья (антрацит, кокс, сажа и т.п.). Вследствие этого происходит вспенивание, приводящее к увеличению объёма смешанных компонентов примерно в 15 раз.

Пеностекло — отличный теплоизоляционный материал

Полученная масса формуется и остывает без принудительного охлаждения, благодаря чему материал получается прочным и долговечным.

Пеностекло получают путём термообработки сырьевой смеси при очень высокой температуре

Материал имеет пористую структуру

Несмотря на то, что пеностекло было изобретено в 30-х годах прошлого века советским физиком-кристаллографом академиком Александром Исааковичем Китайгородским, впервые оно было применено на практике в Канаде. Только спустя полвека, после усовершенствования технологии и снижении затрат на производство, материал получил признание и начал применяться в качестве недорогого и эффективного утеплителя.

Технология изготовления пеностекла в домашних условиях

Многие владельцы загородных коттеджей стараются как можно больше работ выполнить самостоятельно и изготовить некоторые стройматериалы своими руками.

Важно! Технология производства качественного пеностекла предполагает его нагревание до 1000°С, что делает невозможным изготовление в домашних условиях.

В настоящее время в России мало производителей, занимающихся изготовлением материала. Предприниматели могут нанять эту нишу, заняться производством пеностекла и извлечь из этого бизнеса хорошую прибыль.

Резка пеностекла на заводе

Производство порошковым методом из стеклянного боя — это популярный и достаточно простой метод. Он состоит из нескольких этапов:

Изготовление любого вида пеностекла возможно только в условиях заводских цехов. Предпринимателю предстоит арендовать помещение и оборудование, способное поддерживать стабильно высокую температуру в течение суток. Самый простой способ производства — это использование стеклобоя. Для оснащения завода по производству пеностекла необходимо приобрести оборудование для выполнения следующих действий:

Оснащение линии по производству пеностекла — это недешевое мероприятие. Но при этом все виды оборудования легко найти в продаже. При наличии финансовых средств оснащение завода не вызовет затруднений.

Использование изделий из современного строительного материала позволяет быстро выполнить монтажные работы. Строители могут выбрать один из видов теплоизоляционного материала с необходимыми характеристиками. В таблице представлены основные характеристики:

При расчете необходимой толщины теплоизоляции берутся значения, соответствующие условиям эксплуатации. Они зависят от влажностного режима внутренних помещений и зоны влажности. Последний показатель зависит от района расположения объекта. Большое количество влаги приводит к насыщению материала водой и снижению его теплоизоляционных свойств.

При производстве пеностекла можно придать материалам любой вид. Они будут отличаться друг от друга в зависимости от назначения, формы, структуры ячеек. В зависимости от назначения выделяют 3 вида:

Материалы выпускаются в форме сыпучего вещества, блоков или плит. Существуют фасонные и уклонообразующие модели. Сыпучие делятся на гранулированное пеностекло и щебень. Изделия в форме плит используют для утепления и звукоизоляции фасадов и фундаментов, а гранулы или щебень засыпаются внутрь конструкций и образуют хороший теплоизоляционный слой.

Изделия в форме плит легко резать и укладывать. Но они стоят значительно дороже, чем их сыпучие аналоги. Они применяются при строительстве хозяйственных построек, малоэтажных зданий, возведении стен монолитных зданий.

Виды

Фасонные изделия
Использование изделий из современного строительного материала позволяет быстро выполнить монтажные работы. Строители могут выбрать один из видов теплоизоляционного материала с необходимыми характеристиками. В таблице представлены основные характеристики:

*

При расчете необходимой толщины теплоизоляции берутся значения, соответствующие условиям эксплуатации. Они зависят от влажностного режима внутренних помещений и зоны влажности. Последний показатель зависит от района расположения объекта. Большое количество влаги приводит к насыщению материала водой и снижению его теплоизоляционных свойств.

При производстве пеностекла можно придать материалам любой вид. Они будут отличаться друг от друга в зависимости от назначения, формы, структуры ячеек. В зависимости от назначения выделяют 3 вида:

• теплоизоляционные;
• звукоизоляционные;
• специальные, предназначенные для дорожного строительства, гидроизоляционных систем, создания архитектурных форм и защиты от электромагнитных волн.

Сыпучее пеностекло
Материалы выпускаются в форме сыпучего вещества, блоков или плит. Существуют фасонные и уклонообразующие модели. Сыпучие делятся на гранулированное пеностекло и щебень. Изделия в форме плит используют для утепления и звукоизоляции фасадов и фундаментов, а гранулы или щебень засыпаются внутрь конструкций и образуют хороший теплоизоляционный слой.

Изделия в форме плит легко резать и укладывать. Но они стоят значительно дороже, чем их сыпучие аналоги. Они применяются при строительстве хозяйственных построек, малоэтажных зданий, возведении стен монолитных зданий.

При производстве пеностекла ему можно придать любой вид. Для этого используются формы. Благодаря этому фасонные изделия часто применяются для утепления сложных архитектурных форм.

Ячейки могут быть закрытыми или открытыми. В первом случае снижается процент водопоглощения материала. Он сохраняет свои теплоизоляционные свойства даже во влажной среде.

Плиты из пеностекла

Технические характеристики

Популярность стройматериала обусловлена его уникальными техническими характеристиками:

При строительстве важна защита от возгорания. Материал не горит, поэтому его можно использовать для возведения любого здания. Он безопасен для человека, не выделяет вредных веществ даже при сильном нагревании, не загрязняет окружающую среду.

Пеностекло стойко переносит воздействие различных химических сред (кроме плавиковой кислоты), не подвержено коррозионному разрушению, не боится биологического воздействия (грызунов, насекомых). На поверхности не образуется плесень, материал не гниет. При строительстве здания или другого объекта важно удобство монтажа стройматериалов. Благодаря небольшим допускам при производстве пеностекла оно имеет высокую точность и стабильные размеры.

Укладка пеностекла

Материал удобно использовать. Его можно легко распилить на блоки необходимого размера с помощью ручного инструмента. Но вспененное стекло тяжелое даже с учетом пузырьков воздуха. Стеклянные изделия хрупкие и не терпят нарушения технологии монтажа. При ударе тяжелым предметом плиты растрескиваются и приходят в негодность.

Важно! Стеклянные блоки почти не пропускают пар. Они не подвержены образованию плесени, но другие стеновые материалы могут прийти в негодность из-за слишком большой влажности внутри помещения.

Из пеностекла удобно создавать вентилируемые фасады.

Производители пеностекла в России

Изготовить пеностекло в домашних условиях невозможно даже при наличии специального оборудования. Для обеспечения работы печей необходимо специальное помещение и профессиональные рабочие.

Сырьем для изготовления является стеклянный бой. Он плавится, наполняется множеством мелких пузырьков воздуха и постепенно остужается. Остывающая масса затвердевает, приобретает большую прочность. Благодаря использованию различных форм изделиям можно придать любую форму и изготовить материал для различных строительных целей.

Печь для запекания пеностекла

В России промышленным производством пеностекла занимается небольшое количество предприятий:

Большинство производителей предлагает большой выбор продукции из этого материала. Строители могут выбрать материал для различных строительных целей (утепления, малоэтажного строительства, возведения стен монолитного здания).

Источник

Пеностекло. Традиционные и новейшие технологии

Ещё в 30-х годах XX века советский академик И. И. Китайгородский создал новый материал, основываясь на особом свойстве силикатных стёкол — при температурах порядка 1000°С в присутствии газообразователя они размягчаются и пенятся. Остывшая стекломасса очень прочна и устойчива к механическим нагрузкам.

Учёные, разрабатывая данный материал, предполагали использовать в основном его плавучесть, но оказалось, что пеностекло обладает великолепными теплоизолирующими и звукоизолирующими свойствами. Применение данного материала в качестве теплоизолятора началось в 40-х годах в Канаде, и получило широкое распространение в странах Европы и Америки. В СССР пеностекло не так широко применялось, так как его производство не получило развития, материал имел высокую себестоимость.

В последние годы производство пеностекла начало активно развиваться, ведь этот материал обладает уникальными свойствами и эксплуатационными характеристиками, превосходящими другие изоляционные материалы. Прежде всего, пеностекло — абсолютно экологичный материал, не выделяющий вредных веществ даже при воздействии высоких температур. Устойчивость же к температурному воздействию очень высока, пеностекло не горит и выдерживает нагрев до 600°С. Пеностекло не подвержено разрушению на протяжении всего срока эксплуатации, оно не крошится, не насыщается влагой и не подвержено коррозии.

Пеностекло — полностью неорганический материал, поэтому, используя его в строительстве загородного коттеджа, можно не бояться, что его разрушат крысы, насекомые или микроорганизмы. При своей высокой прочности этот материал хорошо поддаётся механической обработке, ему можно придать любую форму. Монтаж пеностекла также не представляет проблемы, его можно прикреплять при помощи любых современных строительных смесей. Поскольку пеностекло — лёгкий материал, вес всего здания, а, следовательно, и давление на фундамент, снижается, и строительство становится экономичнее.

Высокая прочность на сжатие, присущая пеностеклу, также способствует удешевлению и ускорению строительства, так как позволяет отказаться от армированных стяжек при монтаже перекрытий, сократить разгрузочные пояса при обустройстве фасадов и пр.

Пеностекло выпускается в виде блоков, гранул и щебня, область применения этих видов пеностекла немного различается. Блоки можно использовать в качестве теплоизоляции при возведении стен, кровель, подвалов, а также обустройстве трубопроводов. Блоки из пеностекла служат отличной защитой для зернохранилищ и могут выступать в роли огнепреградительных конструкций. Гранулы применяются в качестве засыпного утеплителя и наполнителя для лёгких бетонов. Щебень можно использовать так же, как и гранулы из пеностекла и при обустройстве дорог.

В качестве сырья для производства пеностекла применяют такие горные породы, как трахит, сиенит, нефелин, обсидиан, вулканический туф, а также отходы обычного стекла, то есть, стеклобой, образующийся в процессе производства листового, тарного, электротехнического стекла, хрустальных изделий.

Пеностеклокерамика

Развитие технологий и применение инновационных решений позволило разработать процесс изготовления пеностекла без применения дорогостоящего стеклобоя, и, соответственно, исключить из технологического процесса операции по его помолу. Новая технология предполагает использование недорогого сырья — таких кремнистых пород, как диатомит, опока, трепел, цеолит. Особенностью этих пород является то, что в отличие от речного песка, они содержат кремний в аморфной, а не кристаллической форме.

Материалы, изготовленные по новым технологиям, носят название «пеностеклокерамика» они сохраняют все эксплуатационные свойства, присущие пеностеклу, но могут использоваться не только в качестве изоляции, но и как конструкционно-теплоизоляционные материалы. Пеностеклокерамика не требует дополнительной защиты от влаги, как, например, ячеистые бетоны, позволяет уменьшить количество конструкционных слоёв, упростить стеновую конструкцию.

Толщина стены, возведённой из пеностеклокерамических блоков, на 6 – 12 см меньше чем толщина стены из традиционно использующихся материалов. Технология изготовления пеностеклокерамики допускает использование красящих пигментов, поэтому можно получить строительные блоки различных цветов, не требующие оштукатуривания и покраски.

Характеристики и свойства

1) Отличные теплоизоляционные свойства.

2) Пожаробезопасность. Пеностекольный щебень относится к негорячим материалам, маркировка — НГ.

3) Экологическая безопасность. Сырьем для щебня является обыкновенное стекло, которое не содержит вредных и/или опасных для человека примесей как на этапе производства, так и во время эксплуатации. К тому же применение стеклобоя обеспечивает использование вторичного сырья.

4) Насыпная плотность является важным показателем, с помощью которого возможно выполнить расчет нужного объема, проверить количество доставленного компанией-поставщиков материалов. Показатель для пеностекольного щебня отличается в зависимости от размера фракций и от производителя. Данные варьируются в значительных пределах, предприятия предоставляют показатели транспортной плотности, которая составляет 110-140 кг/куб.м., эксплуатационной плотности при уплотнении на 10-20% — 110-170. Максимальный показатель насыпной плотности составляет 1350 кг/куб.м. Истинная плотность — справочная величина, на практике применяющаяся редко, составляет порядка 2200 кг/куб.м.

5) Низкое водопоглощение. Способность материалов впитывать влагу, для щебня из пеностекла показатель не превышает 3%.

6) Высокие шумоизоляционные свойства. Испытания демонстрируют, что применение щебня при обустройстве плавающих стяжек обеспечивает улучшение шумоизоляции более чем на 21 дБ.

7) Малый вес. Пеностекольный щебень отличает небольшой вес одного кубического метра, данный показатель варьируется в пределах от 100 до 160 кг.

Высокая прочность на сжатие. Несмотря на свою легкость щебень обладает высоким показателем прочности — 0,95-4,8 МПа.

9) Пеностеклу и продукции из него присуща долговечность, обеспечивающаяся следующими свойствами:

10) Морозостойкость — показатель, демонстрирующий количество циклов заморозки и оттаивания, которые способен выдержать щебень без потери собственных характеристик. Морозостойкость пеностекольных материалов составляет примерно 100 циклов.

11) Экономичность. Использование пеностекольного щебня упрощает процесс выполнения работ и уменьшает объем требуемых расходных материалов. Кроме этого, долговечность, легкость и стойкость к агрессивным воздействиям позволяет экономить на транспортировке и хранении.