Впервые технология вспененного стекла была описана советским физикохимиком И.Л.Китайгородским, но широкого распространения материал в нашей стране не получил из-за высокой стоимости производства. Немного позже, в начале 40-х годов XX века, американская фирма "Corning Glass Work" запатентовала технологию вспенивания стекла для производства материала, который при высоких прочностных характеристиках обладает хорошей плавучестью. Однако в процессе выяснилось, что он обладает еще и отличными звуко- и теплоизоляционными свойствами, и легко подвергается механической обработке. Таким образом пеностекло было решено производить, как стройматериал.
Производство пеностекла
Производственный процесс выглядит следующим образом:
1. Предварительно измельчаются (до получения частиц 2-10 мкм) обычные стекольные отходы или горные породы с повышенным содержанием щелочей:
- трахит
- нефилин
- обсидиан
- сиенит
- вулканический туф
2. Затем стекольный порошок смешивается с газообразователем, в качестве которого обычно применяют один из материалов:
- каменоуголный кокс
- известняк
- антрацит
- мрамор
3. Полученная сухая смесь (шихта) спекается в тунельных печах при температурах от 800°С до 900°С. При этом стекло размягчается до вязкого состояния и происходит выделение газов, которые при остывании массы становятся порами.
В печи шихта может поступать на конвейере или в специальных формах для запекания, тогда на выходе получатся блоки необходимой формы.
Применение в строительстве
Впервые здание с применением пеностекла было построено в Канаде в 1946 году. Этот опыт оказался настолько удачным, что материал быстро обрел популярность. Сейчас его применяют в качестве теплоизоляционного материала во многих отраслях:
- строительство
- сельское хозяйство
- энергетика
- машиностроение
- химическая промышленность и нефтяная
- пищевое производство
- целюлозо-бумажное
- фармацевтическое и пр.
В строительстве применятеся как в качестве чистого материала - блоки и плиты из пеностекла, гравий или щебень, так и в виде одного из компонентов сэндвич конструкции.
Пеностекольный гравий и щебень
В странах Европы такая форма пеностекла распространена в качестве насыпи на газоны. Полученная поверхность защищает грунт от выветривания в городской среде, не мешая росту растений и естественному водообмену почвы.
Так же гравий и щебень из пеностекла применяется в качестве наполнителя строительных растворов для получения легких стяжек и штукатурок.
Пеностекольные плиты
Основная форма выпуска для строительства. Такие панели крепятся на несущие конструкции с помощью обычной цементной смеси или на клеевой основе.
Плюсы и минусы пеностекла
Единственным недостатком этого материала является сложность его производства и, вытекающая от сюда, высока стоимость готовой продукции.
Среди плюсов же выделим самые важные:
- Самая высокая прочность на сжатие среди теплоизоляционным материалов
- Негигроскопичность
- Отличная устойчивость к воздействию окружающей среды
- Устойчивость к деформации
- Высокая адгезия поверхности
- Материал сохраняет все свойства не менее 100 лет