Пеностекло: недостатки и достоинства современного утеплителя

Здравствуйте, дорогие читатели! Как настроение? К холодам готовы? Утеплились?
Сегодня наткнулся на статью, которая меня, мягко говоря, озадачила. В ней говорилось о том, что нынешняя зима будет, весьма ядрёной. То есть морозной и снежной. Ну, что можно сказать? Есть в этом и преимущества, и недостатки. Положительный момент – задорные развлечения – санки, коньки, лыжи, снежки. А отрицательный – обогрев дома влетит в копеечку. Чтобы не потерять дар речи, глядя на сумму в квитанции, «гнёздышко» рекомендуется утеплить. Благо, материалов для утепления помещения — масса.

Решил я посмотреть, что на сегодняшний день предлагают организации-изготовители. Моё внимание привлекло «старое новое» сырьё – пеностекло. Почему «старое новое»? Ну, как Вам объяснить? Старое – ему 86 лет, а новое – оно усовершенствовано. Впрочем, давайте изучим материал более подробно. Итак, вот Вам тема – пеностекло: недостатки, преимущества, производство, стоимость и многое другое. Начнём? Поехали!

Ячеистое стекло: особенности изделия

Немного истории

Изобрёл пеностекло заслуженный деятель техники и науки Исаак Ильич Китайгородский. Профессор специализировался на технологии производства стекла, поскольку считал его материалом будущего. Изобретение профессора усовершенствовали специалисты США в 40-х годах. Изначально пеностекло применялось в роли плавающего материала. Но скоро выяснилось, что оно демонстрирует прекрасные тепло- и звукоизоляционные свойства, запросто склеивается, легко обрабатывается. Поэтому было решено использовать его в строительстве.

Таким образом, в Канаде появилось здание, созданное из бетонных плит со слоем, выполненным из ячеистого стекла. Произошло сие событие в далёком 1946 году. Эксперимент был весьма удачен. Материал получил заслуженное признание. Но, к великому сожалению изобретателя, в Советских странах он не обрёл популярности, поскольку себестоимость была высока, а технология производства – не отработана. Его изготавливали в СССР, однако качество продукции оставляло желать лучшего, что привело к закрытию заводов.

Но в настоящее время изготовление данного продукта идёт полным ходом!

Понятие

Утепление балкона

Пеностекло – теплоизоляционный материал, который изготавливается из силикатного стекла и сырья, способствующего образованию газа. Утеплитель часто называют вспененным или ячеистым стеклом, поскольку он отличается сотообразной структурой. За счёт чего может похвастаться уникальнейшими свойствами.

Производство

Теплоизоляционное сырьё – пеностекло изготавливается с применением порошковой технологии. Процесс довольно прост, но трудоёмок. Он состоит из следующих этапов:

измельчается битое силикатное стекло;
крошка тщательно перемешивается с веществами, образовывающими газ;
шихта (однородная масса) кладётся на конвейерную ленту или в формы и отправляется в печь;
стекло размягчается, превращаясь в жидкую, но вязкую смесь;
под воздействием газов кашица вспенивается;
смесь медленно остывает;
из продукта формируются блоки, плиты (листы) или гранулы;
изделие обрабатывается согласно требованиям;
плиты, гранулы или блоки из пеностекла упаковываются.

Можно сказать, что обыкновенное стекло, которое применяется в быту, и ячеистое изделие – близнецы, так как идентичны по составу, единственное отличие – поры, наполненные газом, у вспененного продукта.

Для изготовления блоков, гранул или плит применяются исключительно высококачественные материалы и инновационное оборудование. Кроме того, продукция проходит контроль, который осуществляется экспертами согласно европейским нормам качества.

Утепление пеностеклом

Уникальная совокупность свойств пеностекла позволяет применять этот материал достаточно широко: для утепления фундаментов, подвалов, полов, каркасных стен, кровли

[ Нажмите на фото для увеличения ]

Пеностекло выпускается в виде гранул и плит. Гранулы – универсальный засыпной утеплитель, который нашел широкое применение при утеплении полов, стен, кровли. Блоки чаще применяются для утепления фасадов, но могут использоваться в качестве утеплителя для пирога стен и полов. В продаже можно найти еще бой пеностекла — щебень. Он дешевле гранул, но больше впитывает воду.

Утепление пеностекольными гранулами

Гранулированное пеностекло применяется так же, как керамзит. Оно засыпается между лагами, в каркасные стены или может использоваться как наполнитель для легких бетонов. Пеностекло легко заполняет все пустоты. Так как оно полностью экологично и безопасно для здоровья, его не нужно наглухо изолировать от жилого помещения как стекловату.

При использовании гранулированного пеностекла нужно засыпать несколько фракций вместе — это улучшит характеристики по теплопроводности. Если восполнить пустоты кварцевым или перлитовым песком, то может пострадать теплопроводность всего слоя утеплителя.

Виды

На сегодняшний день имеется два вида пеностекла – гранулированное и блочное.

Кроме того, существует три вида гранулированного утеплителя:

пеностекольный гравий;
пеностекольный щебень;
пеностекольный песок.

А также имеется три вида блочного утеплителя:

плиты (листовое пеностекло);
блоки;
скорлупы (фасонное пеностекло).

Если сравнить теплотехнические свойства гранулированного и блочного стекла, разумеется, гравий, щебень и песок проигрывают плитам, скорлупе и блокам. Но, тем не менее, гранулированный утеплитель пользуется большей популярностью из-за сравнительно низкой цены.

Утеплитель для стен пеностекло

Читайте также: Пеноплекс 35: технические характеристики серий Фундамент и Кровля, цена за упаковку

В России ежегодно образуется не менее 5 млн тонн стекла только в твердых бытовых отходах. Производство пеностекла — это способ превращения стеклобоя со свалок в высокоэффективный энергосберегающий материал.

Производство гранулированного пеностекла

Гранулированное пеностекло производится в виде частиц, имеющих близкую к сферической форму. Производство основано на вспенивании отдельных, предварительно окатанных гранул-полуфабрикатов во вращающейся проходной печи.

Производство плитного пеностекла

Плитное пеностекло получают вспениванием заготовок в проходных туннельных печах. На выходе материал отправляют на длительный отжиг и затем на распиловочный станок для придания плитам точных геометрических размеров.

Утепление горизонтальных поверхностей

Гранулированное пеностекло легко заполняет любые неровности, может служить не только теплоизолятором, но и разуклонкой

Утепление вертикальных поверхностей

Гранулированное пеностекло заполняет любые полости и создает надежную теплоизоляционную защиту.

Плитное пеностекло является незаменимым жестким, водостойким, долговечным теплоизоляционным материалом для утепления кровли.

Теплоизоляция технологического оборудования

Во всем мире плитное пеностекло применяют на объектах, где компромис недопустим — АЭС, подводные лодки, производства, и т.п.

Производство гранулированного пеностекла

Гранулированное пеностекло производится в виде частиц, имеющих близкую к сферической форму. Производство основано на вспенивании отдельных, предварительно окатанных гранул -полуфабрикатов во вращающейся проходной печи.

Производство плитного пеностекла

Плитное пеностекло получают вспениванием заготовок в проходных туннельных печах . На выходе материал отправляют на длительный отжиг и затем на распиловочный станок для придания плитам точных геометрических размеров.

Утепление горизонтальных поверхностей

Утепление вертикальных поверхностей

Гранулированное пеностекло заполняет любые полости и создает надежную теплоизоляционную защиту.

Теплоизоляция технологического оборудования

Сфера применения

Пеностекло, благодаря своим свойствам, применяется для утепления:

частных домов;
хозяйственных пристроек;
спортивных комплексов;
подземных конструкций;
промышленных зданий;
медицинских учреждений;
учебных заведений;
офисных объектов;
сооружений для отдыха – (например, для бань, аквапарков и т. д.).

Сфера применения материала очень широка, так как теплоизоляционный материал безупречен:

для утепления потолка: пол чердака заливается цементно-песчаным раствором, а затем укладываются плиты, после чего делается армирующая стяжка;
для стен: подготавливается поверхность, наносится специальный клей, прикладывается изделие, плотно прижимается и покрывается штукатуркой;
для пола: насыпается слой песка (3–5 см), укладывается или засыпается теплоизоляция, заделываются стыки, выполняется стяжка, монтируется покрытие;

Да, материал популярен, благодаря неплохим техническим характеристикам.

Монтаж пеностекольных плит

Технология монтажа пеностекла достаточно проста. Плиты клеятся на специальный клей, а затем стена облицовывается декоративным материалом. Для приклеивания блоков предназначен специальный двусоставный битумный клеящий раствор, который состоит из жидкого и сухого компонента. Перед применением ингредиенты смешиваются.
Для работ снаружи дома применяют морозостойкие клея. Пеностекло нельзя клеить на цементно-песочную смесь, т.к. при высыхании раствор дает усадку и может треснуть.

На деревянные стены блоки лучше всего крепить при помощи специальных дюбелей. Такой способ обеспечит воздухообмен между стеной сруба и утеплителем, а также не будет препятствовать подвижкам дерева в период остаточной усадки.

Подготовка поверхности

Основание очищается от грязи и пыли, при использовании клея очень важно также удалить жировые пятна, которые будут ухудшать сцепление материалов. При наличии очагов плесени и грибка, необходимо нанести противогрибковые составы.
Все металлические элементы надо покрыть антикоррозийным средством.
Неровную поверхность нужно выровнять, а затем нанести грунтовочную смесь.

Крепление плит на стены

Оборотная сторона утеплителя промазывается клеем, его нужно равномерно распределить по всей плитке, также раствор наносится на две боковые грани.
Чтобы плиты легли ровно, необходимо внизу на уровне цоколя установить горизонтальную планку (деревянную или металлическую).
Плиты укладываются в направлении снизу вверх. Первый ряд монтируется на опорную рейку, которая убирается после завершения установочных работ.
Блоки второго и последующих рядов устанавливаются со смещением, таким образом, чтобы стыковочные швы плиток соседних рядов не совпадали.
После высыхания клея плитки дополнительно фиксируются дюбелями.

При теплоизоляции стен сруба плиты укладываются аналогично, но без использования клея.

Последующие слои утепляющего пирога зависят от вида декоративной отделки:

Если предполагается стену покрыть декоративной штукатуркой, сверху плит укладывается армирующая сетка;
Перед облицовкой стены камнем или другим материалом, создающим большую нагрузку, необходимо каждую плитку дополнительно укрепить 4-5 дюбелями, а сверху установить каркас из деревянных реек или металлического профиля.
При возведении кирпичной стены, между утеплителем и кладкой должна оставаться пустая полость шириной не менее 25мм.
При отделке стен вагонкой, панелями или сайдингом также применяется каркасный способ крепления обшивки.

Утепление пола

Теплоизоляцию пола можно делать, как плиточным, так и насыпным утеплителем.
Утепление пеностекольными блоками выполняется следующим образом:

Плиты из пеностекла укладываются сверху бетонного основания, их можно также класть прямо поверх утрамбованного песка.
Следующим слоем идет гидроизоляция. Для этого можно использовать пленку из ПВХ, уложенную в два слоя.
Вся утепляющая конструкция заливается цементной стяжкой. Сверху можно укладывать любое напольное покрытие.

Этапы утепления пола по лагам при помощи гранулированной насыпки:

Под лаги укладывают деревянные бруски, на которые настилают доски.
Пространство между перекрытиями засыпают пеностекольными гранулами.
Сверху утеплитель накрывают слоем пароизоляции.
Настилают черновой пол.
Укладывают любое напольное покрытие.

Свойства

Ячеистое стекло славится такими свойствами:

шумопоглощение – 56 Дб;
водопоглощение – 0–5%;
паропроницаемость – 0–0,005 мг/м*ч*ПА;
теплопроводность – 0,04–0,08 Вт/(м*К);
влажность (сорбционная) – 0,2–0,5%;
прочность на изгиб – 0,4–0,6 МПа;
прочность на сжатие – 0,7–4 МПА;
эффективная эксплуатационная температура – —260 – +400°С;
реальная эксплуатационная температура – —260 – +230°С;
температура деформации – +450°С.

На основе этих данных можно определить признанные преимущества и досадные недостатки.

Видео описание

Видео о том, что такое пеностекло:
Главное отличие гранулированного материала от блоков и листов заключается в меньшей цене. Благодаря этому гранулы применяются чаще.

Обратите внимание! На рынке строительных материалов можно найти дешевый аналог, изготавливаемый на основе жидкого стекла. Материал обладает пористой структурой, а по составу больше относится к клеям. Естественно, что по качеству он во многом уступает оригиналу. Единственный его сравнительный плюс – меньшая в 2-3 раза стоимость.

Достоинства

Преимуществ у материала много. Рассмотрим главные из них.

Безопасность. Не содержит вредных для человеческого организма веществ.
Экологичность. Производится из экологически чистого сырья.
Гигиеничность. Обладает антисептическими свойствами.
Долговечность. Срок службы – более 100 лет.
Универсальность. Применяется для утепления любых зданий.
Высокая адгезия. Сочетается с массой строительных материалов.
Биологическая пассивность. Он не боится грызунов, насекомых и микроорганизмов.
Стойкость к негативному воздействию климатических факторов. Ему не страшны температурные перепады, осадки, УФ и т. д.
Противостояние механическим факторам. Не деформируется и не теряет своих свойств, поскольку выдерживает удары и высокие нагрузки.
Не подверженность влиянию химических факторов. Не реагирует на кислоту.
Стойкость к воздействию термических факторов. Пеностекло – абсолютно негорючий утеплитель.
Лёгкость обработки. Прекрасно режется обычной ножовкой.

Материал стоящий, но имеются недостатки и их много, к сожалению.

утепление кровли пеностеклом

Утеплитель — Пеностекло!

Уникальный современный утеплитель нового поколения! Экологичный, безопасный, прочный и лёгкий! Предназначен для звуко- и теплоизоляции любых строительных конструкций (от частного дома до небоскрёбов и пром. предприятий). Уникальный утеплитель для бани!
Утепление бани Пеностеклом!

На Руси утепляли дома и бани природными материалами. Сегодня эти компоненты также применяются, но работать с ними долго и кропотливо. Любая однородная толстая стена эффективной задержки тепла не гарантирует — потому что она сама будет поглащать часть энергии. Процесс утепления каждой бани индивидуален ; имеет свою специфику вследствие непостоянной эксплуатации и особого температурного режима.Помещениям бани необходимо обеспечивать внутреннюю термоизоляцию, которая: предохранит материалы стен от воздействия высокой температуры; сохранит температурный режим внутри бани ; позволит быстро нагреть помещения бани избежав лишнего расхода топлива на прогревание промёрзших стен.

Одним из материалов, имеющих высокий показатель теплоизоляции, является Пеностекло.

Главное достоинство этого теплоизолятора в том, чте его укладка производится по одной сплошной линии, при этом образуется отличная герметизация, сводящая к нулю тепловые потери и не дающая оседать конденсату.Полное отсутствие органических компонентов в составе вспененного стекла исключает риск ослабления термоизоляционных характеристик утеплителя при регулярном воздействии высокой влажности и температурных колебаний. Материал легко переносит высокие температуры. Пеностекло — легкий пористый материал, размер ячеек колеблется от доли миллиметра до 1 см. Пеностекло легко обрабатывается столярными инструментами.

Утепление, выполненное из пеностекла, обладает многочисленными эксплуатационными приемуществами:

пожаробезопасность
экологическая чистота
отсутствие концерогенных выделений при нагреве
широкий температурный диапазон
относительно лёгкий вес
влагостойкость, отсутствие усадок
устойчивость к грызунам, грибкам, микроорганизмам
долговечность эксплуатации

Наружное утепление бани

Дополнительно снизить теплопотери и защитить стены от воздействия

низких температур поможет наружное утепление .

Три основных технологии выполнения наружной термоизоляции строений:

«Колодцевое» утепление применяется для межстеновой теплоизоляции кирпичных и каркасно‑щитовых строений.

«Мокрым» фасадом называют способ теплозащиты, использующий наклеенные или прикреплённые на поверхности стен листы теплоизолирующего материала, оклеиваются облицовочными фасадными материалами.

«Вентилируемый» фасад — способ утепления является одним из самых популярных. Достаточно сказать, что традиционная обшивка стен вагонкой — это один из его примеров.

Баню утепляют снаружи механической фиксацией блоков стык-в-стык и ни в коем случае не заполняют швы особенно песчано-цментными растворами. Именно через эти швы (2 мм) будут выходить пары воды не скапливаясь в древесине. Поверх блоков можно навесить сайдинг или поштукатурить пеностекло.

Внутреннее утепление бани (сауны)

Внутренней отделкеа включает в себя тепло-, гидро- и пароизоляцию. Важное требование к материалам для утепления —
нетоксичность.
Пенопласт и все его производные при высокой температуре начинают выделять вредные вещества, кроме того, пенопласт отлично горит. В качестве связующего вещества в классической минеральной вате используются формальдегидные смолы, их пары губительны для человека. Пеностекло не подвержено временному разрушению, экологически безопасно, имеет высокую устойчивость к агрессивным средам, абсолютно не боится влаги, поверхность обладает высокой адгезией, при низкой плотности – высокая механическая устойчивость, не подвержен развитию микроорганизмов. Огнеупорные характеристики материала исключают риск внезапного воспламенения или токсического задымления . На стыках плит в широком диапазоне температур отсутствуют «мостики холодов». Универсальный по своим характеристикам, материал, подходит для утепления не только стен, но и потолков, и пола в парной, тем самым создавая эффект «капсулы».

Технология утепления «Пирог»

Эта технология имеет такое название из-за нескольких слоёв, из которых состоит стена после завершения работ:

1 слой — несущая стена
2 слой — утеплитель
3 слой — обрешётка
4 слой — облицовка

Пеностекло отлично выполняет функцию пароизолятора, соответственно вы экономите на пароизолирующем слое. Принцип крепления блоков тот же — механическая фиксация. Швы опять же не заполняются (ни в коем случае!) связующим. Но, после облицовки блоками с внутренней стороны швы обязательно герметизируются гидро и паронепроницаемыми герметиками. Пеностекло в монолите не пропускает пар, герметизируя швы вы создаете гидро-пароизоляционную конструкцию которая исключает попадание воды в дерево. Поверх всё это штукатурится или облицовывается .

Утепление потолка бани(сауны)

Климат бани, особенно в парилке, отличается весьма высокими

температурами в верхней части конструкции. Температура в бане может достигать 120-160 ºС, особенно в локальных верхних зонах парилки (рабочая температура пеностекла от -260 до +430С). Так как укладка производится по одной сплошной линии, образуется отличная герметизация, сводящая к нулю тепловые потери и не дающая оседать конденсату. Все выше перечисленные характеристики пеностекла делают его самым идеальным утеплитетем для потолков бани(сауны).

Утепление пола бани(сауны)

Пеностекло не впитывает в себя воду, не дает усадки, имеет химически стойкий состав, не набухает и не подвержен гниению, что особенно важно при утеплении пола в бане. Кроме того материал выдерживает механическую нагрузку, не требуется система «теплый пол». Толщина пеностекольных плит может быть от 6 до 12 см и укладывают плиты как на деревянные полы, так и на бетонные.

Универсальные технические характеристики позволяют использовать пеностекло для эффективного утепления пола, несущих стеновых конструкций и потолочных перекрытий. Долговечность материала исключают необходимость совершения дополнительных финансовых затрат в процессе эксплуатации бани.

Недостатки

Разумеется, у каждого сырья есть отрицательные моменты. Пеностекло не исключение. Прежде чем приобрести материал, необходимо скрупулезно изучить отрицательные моменты.

Высокая цена. Для производства сырья требуется инновационное высокотехнологичное оборудование, что приводит к его удорожанию. А также изготовление вспененного стекла требует высоких энергозатрат.
Хрупкость. Сырьё, несмотря на свою прочность, является весьма хрупким, что приводит к растрескиванию, если игнорировать рекомендации по монтажу.
Отсутствие паропроводимости. Пеностекло, как было сказано, не подвергается разрушительному воздействию биологических факторов, а вот поверхность под ним – запросто.
Боязнь щелочей и плавиковой кислоты. Ячеистое стекло, словно осиновый лист, трепещет при «виде» щелочей и плавиковой кислоты, так как они способны его разрушить.
Тяжесть. Сырьё имеет относительно большой вес, что негативно сказывается на строительной конструкции.
Долговечность. Разумеется, долгий срок эксплуатации – плюс. Но материалы, применяемые для сооружения объекта, вряд ли прослужат более 100 лет. Это означает, что конструкцию периодически нужно ремонтировать, а ячеистое стекло не предназначается для повторного использования. Какой выход? Замена утеплителя.
Низкая ударная прочность. Ячеистое стекло не выдерживает даже лёгких ударов. Механическое влияние – это «смерть» материала. Разумеется, если утеплитель находится в конструкции, ему не страшны удары. Он боится их при перевозке, разгрузке и установке.
Невозможность «реанимирования». Если стекло повреждено, его можно вынести на свалку. Ни склеить, ни замазать трещины невозможно.

Свойства сыграли с ячеистым стеклом злую шутку, превратив огромное количество преимуществ в недостатки.

Теплоизоляция дома — используем «Геокар»

Самый любопытный этап стройки: пространство между двойными каркасными стенами заполняется прессованными брикетами торфа «геокаром», их укладывают с перевязкой, без раствора. Блоки являются самонесущими и не дают со временем усадки. Поскольку торф сам по себе антисептик, в нем не заводится никакая живность, а также грибки и плесень.

Внутреннее пространство каркаса заполняется утеплителем «Геокар» — прессованными брикетами торфа с добавлением опилок. Блоки являются самонесущими и укладываются с перевязкой без раствора. При закладке можно обойтись без пароизолирующих мембран

Очень интересно торф ведет себя вблизи «точки росы». Конденсат, выпадающий в других в виде капелек росы, замерзая, разрушает материал, а в толще торфа ничего подобного не происходит. Пар конденсируется в виде инея, который не нарушает пористую структуру «геокара» и быстро испаряется — «возгоняется», как говорят физики. Поэтому при закладке теплоизоляции из торфоблоков можно обойтись без пароизолирующих мембран, обязательных при строительстве каркасного дома с применением минеральной ваты. А значит, нашему дому не требуется искусственная вентиляция. Вот и еще один плюс в пользу экологичности и комфорта.

Цена

Стоимость пеностекла кусается. Цены, конечно, варьируются, поскольку зависят от многих факторов, однако в среднем купить блоки можно, выложив 120–400$ за кубометр. Приобрести плиты и скорлупу можно, заплатив 110–350$, а обзавестись гранулированным вариантом можно, потратив 35–100$ за кубометр.

Что можно сказать? Утепление пеностеклом – это очень сомнительная и затратная затея, поскольку материал имеет массу серьезных недостатков, а, кроме того, невероятно дорогой. Но, как говорится, хозяин барин. Может, и не зря его называют сырьём будущего. Приобретать или не приобретать? Вот в чём вопрос! Выбор за Вами, уважаемые читатели.

Тепла и уюта Вашему дому, дорогие друзья! До встречи на других страницах блога!

Цитата мудрости: Чтение — вот лучшее учение (А. С. Пушкин).

Каркас дома

Авторская разработка творческого коллектива «ЭкоДомПроект». Система представляет собой двойной каркас, соединенный жесткими связями без мостиков холода. Между внутренними и внешними стойками каркаса укладывается утеплитель. Благодаря высокой жесткости соединений каркас в процессе высыхания не «ведет», поэтому при строительстве использовали древесину естественной влажности.

Двойной объемный каркас

В тоже использовали сдвоенные балки. Они, как и стойки каркаса, не подвержены короблению.

Строительство каркаса дома. Двойной каркас дома позволяет избежать многих мостиков холода, в отличие от обычного каркаса

Конструкция дома позволяет осуществлять свободную планировку первого и второго этажа, размещать в любом месте ванные комнаты, кухню или санузел.

Особенность двойного каркаса — при строительстве не требуются леса. Нужда в них, возможно, возникнет только на этапе наружной отделки

Отделка фасада дома

Заказчик предпочел обшить свой дом блок-хаусом, но может быть выполнена из любого материала: камня, кирпича, плитки или сайдинга. Внутренняя отделка — деревянная обшивка, гипсокартон, панели, декоративные покрытия для стен, плитка, обои, окраска.

Дом облицованный блок-хаусом, издалека очень сложно отличить от бревенчатого

Вариантом станет и декоративная штукатурка: для внешней отделки — с высокой паропроницаемостью, но одновременно и высокой влагостойкостью, а для внутренних работ — более плотная, с меньшим показателем паропроницаемости. Это позволит избежать накопления лишней влаги в толще «геокара» и не использовать мембран.

Как выбрать утеплитель для каркасного дома? И нужно ли проводить теплоизоляционные работы? Ведь материалы, которые используются для возведения каркасных домов, обеспечивают высокий уровень теплоизоляции?

У сэндвич-панелей, при их несомненных преимуществах, теплоизоляционные характеристики подходят только для регионов с мягким климатом. Такие панели обладают небольшой толщиной и не обеспечивают герметичность конструкции. В суровые зимы только правильный выбор утеплителя для каркасного дома позволяет решить эту проблему.

Пористые полимерные материалы

Технологии использования пенопластов в жилом строительстве широко распространены. Особенно часто применяются экструдированный и вспененный полистиролы.

Большая часть пенополистирола производится на импортных линиях из зарубежного сырья. Наиболее активными производителями являются отечественные предприятия с линиями BASF и Knauf (Германия), Neste (Финляндия).

Однако существенным недостатком пенополистирола является отсутствие огнестойкости: при температуре более 80°C он расплавляется, превращаясь в высокотоксичные горючие газы и жидкости.

Пенопласты представляют из себя дисперсные полимерные системы. Это означает, что в структуре пенопласта взаимно распределены в пространстве собственно полимер и газовая среда, которая вне зависимости от начального состава со временем неизбежно замещается на воздух. На рис.3.2 представлена фотография типичной структуры пенополистирольного пенопласта (левая фотография). Хорошо видно, что ячейки воздуха разделены тонкими пленками полимерного материала. Очевидно, что в связи с незначительной толщиной пленок, значительная доля материала полимера всегда доступна для газовой фазы. Но особенно интересно посмотреть, что случается с пенополистиролом даже после незначительного искусственного старения. Для этого материал выдержали в термостате при 60°C всего 10 часов (правая фотография). Хорошо видно, что многие пленки превратились в ажурную сетку-паутину. Естественно, что такое изменение необратимо и не улучшает теплоизоляционные свойства материала. То есть даже при таком незначительном и непродолжительном тепловом воздействии полимерная пена изменила свою структуру, начался процесс разрушения, который со временем будет только усиливаться.

Рис.3.2. Фотографии структуры пенополистирола: свежего и искусственно состаренного

Кроме того, пенопласты не только являются органическими соединениями, но и имеют весьма высокую поверхность контакта поверхности с кислородом воздуха. Если органическое соединение находится на воздухе, то оно будет неизбежно окисляться кислородом. Так как пенопласты имеют максимально возможную поверхность, то и окисляться они будут с максимальной скоростью по сравнению с аналогичными, но монолитными — массивными — полимерами. Поэтому для любого пенопласта неизбежно следует предположить конечное и ограниченное время эксплуатации, когда его эксплуатационные свойства будут еще в допустимых пределах. Естественно, что с ростом температуры скорость окисления будет только возрастать. Поэтому все пенопласты являются пожароопасными материалами. И, наконец, если пенопласты окисляются даже при комнатных температурах, то продукты такого окисления негативно воздействуют на окружающую среду. Исходя из изложенного, все пенопласты неизбежно обладают тремя негативными эксплуатационными свойствами: недолговечностью, пожароопасностью и экологической небезопасностью

На практических примерах пенопластов конкретных производителей показано, что долговечность ограждающих конструкций с использованием пенопластов варьируется от 13 до 43 лет.

Поэтому процесс старения и деструкции полимеров является неизбежным и необратимым вследствие того, что в основе его лежат естественные процессы, в первую очередь окисление. Естественно, что в таком случае продукты такой деструкции должны выделяться в окружающую среду, причем такой «окружающей средой» будут являться жилые помещения.

Вопросы экологической опасности пенопластов с теоретической точки зрения непосредственно вытекают из возможности их окислительной деструкции, чему, способствует высокая удельная поверхность пен и выделения в ходе этого процесса различных продуктов, преимущественно органического типа.

Гигиене и токсикологии полимерных материалов вообще и пенопластов в частности посвящен ряд монографий. Все авторы обсуждают состав и количество выделяемых продуктов, но сам факт обязательного газовыделения из полимерных материалов вообще не ставится под сомнение.

На практике необходимость тщательного экологического контроля нашла свое отражение в Методических Указаниях по санитарно-гигиеническому контролю полимерных материалов, предназначенных для применения в строительстве жилых и общественных зданий (Министерство здравоохранения СССР, нормативный документ № 2158-80, 28 марта 1980 г.), где приведен перечень веществ, подлежащих обязательному определению при санитарно-химических исследованиях основных типов полимерных строительных материалов, включая пенопласты. К сожалению, в настоящее время необходимость такого контроля обычно игнорируется хотя результаты санитарного надзора за внедрением полимерных материалов, показывают, что многие химические соединения даже в минимальных количествах вызывают различные по течению и характеру действия (генетическое, токсическое, аллергенное, эмбриотоксическое, иммунодепрессивное и др.).

Уже имеются первые результаты по признанию в судебном порядке домов не соответствующими санитарно техническим нормам вследствие использования в строительстве экологически опасных теплоизоляционных материалов. Так еще в 1995 году ордера на квартиры в Новокузнецке по адресу Мира признаны недействительными.

Одной из основных причин выделения токсичных компонентов из пенополистирола является окислительная деструкция органических соединений на поверхности полимерной пены. Естественно, что в полном соответствии с законами химии скорость окисления с ростом температуры растет не просто быстро, а по экспоненте. Поэтому всегда при определенной температуре любое органическое соединение и полимер в том числе начнет окисляться самопроизвольно, а попросту говоря – гореть. В рекламе пенопластов производители, описывая данное свойство, несколько лукавят, утверждая, что какой-либо пенопласт не горит или самостоятельно затухает. Факт такого поведения пенопласта не говорит о пожарной безопасности данного материала. Дело в том, что официально классификация всех строительных материалов на пожарную опасность производится согласно стандартной методике в ходе которой учитывается убыль массы материала при нагревании на воздухе, а совсем не возможность самостоятельно гореть после удаления источника пламени. Подробное описание методики описано в соответствующем ГОСТе. Отметим, следующую фразу из данного документа: «Строительные материалы относят к негорючим при следующих значениях параметров горючести: — прирост температуры в печи не более 50°C; — потеря массы образца не более 50 %; — продолжительность устойчивого пламенного горения не более 10 сек.

Строительные материалы, не удовлетворяющие хотя бы одному из указанных значений параметров, относятся к горючим.» Причем температура в печи при испытаниях должна достигать 745-755°C (пункт 6.4.3. указанного ГОСТа). Пока не придумано органических соединений, которые бы на воздухе выдерживали такую температуру. Поэтому по классификации на пожарную опасность все пенопласты относятся к классу «Г», то есть горючих материалов.

Исследования Российского научно-исследовательского центра пожарной безопасности ВНИИПО МВД РФ, представленные на сайте www.aab.ru/sertif

однозначно говорят о высокой пожарной опасности полимерных материалов. Например, в приведенном отчете об испытаниях на пожарную опасность полистирольного пенопласта указано, что значение показателя токсичности образцов близко к граничному значению класса высокоопасных материалов.

Если суммировать те проблемы, которые возникают при использовании пенопластов в качестве теплоизоляционных материалов в строительстве, то их можно свести к ограниченному сроку эксплуатации, неопределенности с экологической безопасностью и высокой пожарной опасностью

в случае возникновения экстремальной ситуации.

Исходя из этого, вполне логичным представлялось решение по созданию теплоизоляционного материала из неорганического материала. Такой материал должен также обладать высокой удельной поверхностью для вовлечения в свою структуру максимального количества воздуха, но при этом основу его должен составлять материал, не взаимодействующий с кислородом воздуха. Естественно, что таким материалом является большинство природных неорганических соединений, преимущественно силикатной природы. Технологически при работе с силикатными расплавами наиболее простым способом создания высокой удельной поверхности является получение тонких нитей. Исторически сложилось, что наиболее широко исследованными и представленными на рынке теплоизоляционных материалов оказались минеральные волокнистые материалы.

Теплая крыша

Стропильная вполне обычная. А вот кровельный материал особенный, и был изготовлен на заказ. Пластины из оцинкованной стали покрывают крышу как «чешуя».

Плиты из прессованной соломы

Кровля хорошо утеплена легким волокнистым утеплителем на основе базальта. Кстати, разработчики рекомендуют применять более дешевый, но не менее эффективный материал «прессол» (в его основе используется прессованная солома).

Более массивные несущие панели из соломы

Крыша имеет значительный наклон — 52°, это сделано для того, чтобы была возможность использовать ее в качестве теплового коллектора (в дальнейшем планируется установить солнечные панели). В принципе такой дом может обогреваться за счет солнечной энергии почти круглый год, за исключением двух самых холодных месяцев.

Технические характеристики

Все утеплители характеризуются своими индивидуальными параметрами, в том числе и пеностекло, недостатки и преимущества каждого материала учитываются при выборе. Ячейки пеностекла наполнены воздухом, данный материал имеет и второе название – газостекло.

Пеностекло может выдерживать без деформации как очень высокие (200-400 градусов), так и низкие температуры, оно устойчиво к механическим воздействиям и проникновению влаги. Поэтому материал широко используется для и других строительных объектов.

Утепляющие свойства характеризуются следующими параметрами:

плотность (материал выпускается со значениями плотности 200, 300 и 400 кг/м 3);
маркам различной плотности соответствуют характеристики теплопроводности 0,09, 0,12 и 0,14.

Чем плотнее материал, тем он легче проводит тепло. Соответственно лучшими теплоизоляционными свойствами обладает марка пеностекла с минимальной плотностью.

Пенополистирол

Пенополистирол — название целой группы материалов. К ней относятся экспандированный пенополистирол (пенопласт), а также экструдированный полистирол. И то, и другое вырабатывают на основе полистирола. Только в первом случае его вспенивают, а во втором материал получают выдавливанием из экструдера.

Экструдированный пенополистирол для утепления стен каркасных домов применяется нечасто, поскольку обладает недостаточно высокой адгезией к клеевым составам, а поверхность панелей гладкая и без того, чтобы их приходилось дополнительно обрабатывать для установки этого теплоизоляционного материала. Чаще всего поверх панелей устанавливают листы фанеры, а для крепления применяют особый состав — клей-пену.

Экспандированный пенополистирол применяют чаще. Но он нуждается в дополнительной гидроизоляции, особенно, если речь идет об утеплении цокольного этажа или фундамента, поскольку длительный контакт с влагой разрушает его.