Пеностекло: применение материала при строительстве частного дома


Инновации быстро входят в моду: ещё с десяток лет назад пеностекло было материалом довольно экзотичным, теперь оно уже на широком рынке и пользуется большим спросом. Пора учиться правильно работать с ним: выбирать, резать, укладывать и грамотно подчёркивать положительные качества.

Об истории и технологии производства

Способность силикатного стекла вспениваться от сильного нагрева была отмечена ещё в первой половине прошлого века. С того момента развитие технологии его изготовления в западных странах считалось очень перспективным — материал имел действительно выдающиеся особенности. Сегодня пеностекло — наиболее совершенный материал минерального происхождения из тех, что обладают самонесущими свойствами и способностью нести на себе дополнительную нагрузку.

В производстве пеностекла задействовано тонкое сочетание физических и химических процессов, требующее наличия высокоточного оборудования. Поэтому место производства пеностекла играет определяющую роль для его качества. В особенности это касается пеностекла в крупных блоках: из-за низкой теплопроводности сердцевина остывает намного медленнее, из-за чего при недостаточно длительном отжиге и быстром остывании возможно появление неоднородности и внутренних напряжений. Внешне это определить крайне трудно, при этом материал будет существенно уступать в свойствах качественному пеностеклу.

Важно понимать, что сегодня пеностекло как материал является частью технологии утепления, которая также активно развивается. На настоящий момент уже есть отработанные многолетней практикой системы крепления и защиты материала, а также вполне конкретная область назначения. Когда рассматривается эффективность применения пеностекла и приводятся конкретные количественные показатели, нужно понимать, что речь идёт об идеальных эксплуатационных условиях. К таковым можно приблизиться лишь путём тотального следования технологической инструкции по применению и монтажу, благо что материал этот уже достаточно хорошо освоен.

Особенности и свойства

Пеностекло имеет структуру твёрдых, но хрупких ячеек преимущественно закрытого типа. Под статической распределённой нагрузкой этот материал не деформируется, его прочность на сжатие при наивысшей плотности (200 кг/м3) может достигать 4 МПа. У более пористых блоков этот показатель может быть до 2–3 раз ниже. В то же время пеностекло крайне восприимчиво к ударным нагрузкам, что следует учитывать при составлении пирога утепления.

Очень часто ячеистое стекло рассматривают как более технологичный вариант пористых бетонов. Разумное зерно в этом есть: при схожей плотности и прочности единственная разница заключается в структуре ячеек. Пеностекло обладает нулевой паропроницаемостью, поэтому перспектива его использования в качестве основного строительного материала видится крайне сомнительной. А вот практически отсутствующая способность к накоплению влаги — абсолютный плюс, сказывающийся весьма благоприятно на морозостойкости. При расчёте влагонакопления пирога стены нет препятствий, чтобы выносить точку росы внутрь утеплителя.

Вспененное стекло — материал абсолютно инертный химически, он не подлежит ни водной, ни биологической эрозии. Глухая запаковка такого утеплителя внутри строительных конструкций не вызывает опасений, срок службы пеностекла составляет по меньшей мере 100 лет.

Область применения

Пеностекло нельзя назвать универсальным в применении материалом. Проблема не в его технических недостатках, а в стоимости, которая пока ещё остаётся слишком высокой для повсеместного использования. Основной критерий в определении сферы применения — сопоставимость сроков эксплуатации. Так, нет смысла применять долговечное пеностекло в качестве заполнителя сэндвич-панелей, оболочка которых прослужит лишь 25–30 лет. А вот композитные бетонные плиты с прослойкой из пеностекла — отличное техническое решение, оба материала имеют примерно одинаковую продолжительность эксплуатации.

Основное применение пеностекло находит как утеплитель, в этих целях оно может применяться в любых зонах постройки. Особенно важны противопожарные свойства этого материала — он способен нагреваться до 300 ºС без необратимой потери механических свойств. Эти качества делают пеностекло гораздо более качественной и безопасной заменой таких материалов, как XPS и PUR, применение которых для утепления высотных зданий крайне нежелательно. Низкая способность деформироваться под нагрузкой делает его отличной заменой полимерным материалам при работе с утеплёнными плитными фундаментами.

Можно выделить два варианта использования пеностекла для повышения энергоэффективности здания. В первом случае из этого материала создаётся непрерывный пояс утепления от основания фундамента до кровли. В другом варианте блоки из пористого стекла используют как основной материал заполнения ограждающих конструкций в зданиях на бетонном или стальном каркасе.

Расширяется практика изготовления из пеностекла специальных изделий. Это и арочные сегменты теплоизоляции труб, и профильные лотки для заливки армопояса или перемычек проёмов, а также упомянутые выше композитные бетонные плиты. Основная трудность применения специфических деталей — сложность их производства: изготовление самого ячеистого стекла это уже целая наука, а придание специальной формы — технология, требующая троекратных вложений в оборудование.

Формат материала

Наиболее популярный форм-фактор пеностекла — это блоки размерами около 200–500х500–700 мм при толщине до 200–250 мм. На этом рассказ о блоках можно было бы закончить, если бы не одна важная особенность: чем крупнее формат пеностекла, тем сложнее технология его изготовления. Мы уже говорили о проблеме неравномерного остывания, так вот: риск появления брака в крупных блоках крайне велик. Из-за этого намного выгоднее использовать не монолитные блоки, а склеенные из нескольких плит небольшой толщины. В этом есть преимущество при устройстве теплоизолирующего контура: перевязка клеевых швов в разных слоях ведёт к существенному сокращению числа мостиков холода.

Второй по популярности формат пеностекла — спечённые гранулы разной фракции. Такое пеностекло используется в качестве насыпной изоляции стен и перекрытий, также возможно применение в качестве наполнителя для лёгких марок бетона. Очень выгодно использовать гранулы смешанной фракции в качестве наполнителя для плавающего пола. В этой же категории находится и бой пеностекла — наиболее дешёвый формат утеплителя. Продажа боя есть ни что иное, как способ сбыта неликвидной продукции, то есть блоков и фасонных изделий с производственным браком.

Обработка пеностекла

В ходе монтажа теплоизоляции из пеностекла появляется необходимость его механической обработки. Несмотря на высокое постоянство геометрии блоков, для завершения рядов неизбежно изготовление доборов. Ещё более сложным считается процесс устройства теплозащиты при сложной архитектуре здания: обход эркеров, формирование пилястр и карнизов требуют достаточно высокой точности угловых подрезов.

Точный раскрой блоков необходим для соблюдения технологии монтажа. Она подразумевает минимальную толщину клеевых швов, чем исключается образование брешей в теплозащите. Основных этапов обработки пеностекла два: резка и подгонка путём шлифовки обрезного торца.

Пеностекло в формате плит (толщиной до 100 мм) можно без особых трудностей резать ножовками с мелким твердосплавным зубом, которые используются для работы с ячеистым бетоном. При этом рекомендуется наносить разметку на обе стороны и периодически переворачивать блок для исключения ухода от линии реза. Обычно доборы, завершающие ряд, устанавливаются обрезным торцом наружу, но бывают ситуации, когда требуется точная подгонка. В таких случаях ручную резку выполняют с допуском в 2–3 мм, после чего отрез шлифуется широким абразивным бруском.

Если в ходе монтажа требуется изготовление большого числа деталей, ручные методы обработки малоэффективны. Наиболее производительный способ обработки на крупных объектах — ленточные пильные станки, позволяющие осуществлять также и угловой фигурный рез. Главной особенностью такого оборудования является мощная система пылеудаления. При резке пеностекла образуется микроскопическая пыль, её попадание в дыхательные пути крайне опасно. Именно поэтому обработку пеностекла не рекомендуется проводить ручным электрическим инструментом.

Монтажные правила

Пеностекло может служить самонесущей ограждающей конструкцией, либо выполнять функцию утепляющей оболочки, принимая на себя нагрузку отделочного слоя. В первом случае толщина возводимой стены обычно составляет не менее 250 мм, в качестве утепления толщина облицовки может начинаться с 80–100 мм.

Блоки ячеистого стекла склеивают между собой специальным клеем — акриловой мастикой. Параллельно проводится фиксация блоков к твёрдому неподвижному основанию, в роли которого может выступать кирпичная кладка или бетонная панель. Поскольку акриловый клей рассчитан на соединение с как можно меньшей толщиной шва, крепление пеностекла к основанию лучше выполнять универсальными клеевыми смесями. В частности, широкой популярностью в этом направлении пользуются составы для пенополистирола, сохраняющие эластичность после застывания. Если блоки используются для утепления пола или фундамента, их склеивают между собой по торцам, укладка ведётся на плотно утрамбованное и ровное основание.

Наиболее предпочтительный способ раскладки пеностекла — в два слоя с перевязкой стыков в обоих направлениях. При этом облицовка стен может выполняться с дополнительным механическим креплением тарельчатыми дюбелями, обеспечивающими фиксацию на время высыхания клея. Склеивание рядов между собой строго обязательно, здесь также целесообразно применение универсальных клеевых смесей или монтажной пены.

-->