О пеностекле
Журнал №20 (2013 год)

Журнал №19 (2013 год)

Журнал №18 (2012 год) Журнал №17 (2011 год) Журнал №16 (2009 год) Журнал №15 (2008 год) Журнал №14 (2008 год) Журнал №13 (2007 год) Журнал №12 (2007 год) Журнал №11 (2007 год) Журнал №10 (2007 год) Журнал №9 (2006 год) Журнал №8 (2006 год)
Журнал №7 (2006 год) Журнал №6 (2006 год) Журнал №5 (2005 год) Журнал №4 (2005 год) Журнал №3 (2004 год) Журнал №2 (2004 год)

Главная
22 | 04 | 2018
О пеностекле
Необходимость создания крупного промышленного производства пеностекольных изделий в Советском Союзе (в смысле фактической трансформации накопленных научных знаний и исследовательского опыта в завершенный промышленно-технологический процесс) воспринималась руководством страны как дело государственной важности. Такая необходимость была, по всей видимости, продиктована соображениями сугубо прагматического характера, которые состояли, прежде всего:

– в понимании исключительной перспективности применения пеностекольных материалов в строительстве и во многих других отраслях народного хозяйства, например, в атомной энергетике;

– в понимании очевидной необходимости обеспечить независимость экономики страны от «импортных» источников таких материалов путем создания отечественного промышленного производства пеностекла.

Серьезнейшей предпосылкой для решения этой важной задачи явилось несомненное фактическое лидерство отечественной науки в этом направлении, оформившееся уже в тридцатые годы. В 1932 году в СССР, академиком И.И.Китайгородским, впервые в мире был разработан и предложен к внедрению способ получения пористого материала из стекла. Этот материал был назван «пеностеклом», были описаны и предсказаны его свойства и обоснованно намечены основные области его применения в народном хозяйстве.

Общими усилиями отечественных научных и производственных коллективов в СССР такое промышленное производство фактически было создано лишь в пятидесятые годы XX столетия. Если бы не изнурительная Великая Отечественная Война 1941-1945 годов, потребовавшая от советского народа колоссального напряжения всех производственных сил, прежде всего в интересах фронта и Победы, то вполне вероятно, что создание такого производства в СССР было бы решенным делом уже в сороковых годах прошлого века.
Следует отметить, что по имеющимся у нас данным, на тот момент (сороковые годы) только лишь США, которые не вели войны на своей территории и не стояли перед острой необходимостью срочно преодолеть сокрушительные последствия фактического уничтожения войной значительной части собственной экономики, реально обладали технологиями промышленного производства пеностекла (фирма Соrning Glass Work).

В период советской власти в СССР было построено шесть заводов по производству пеностекла. К глубокому нашему сожалению, в результате вакханалии и идиотизма, царивших в СССР, а затем и в России, особенно в период с конца восьмидесятых до конца девяностых годов прошлого столетия, из этих шести заводов остался только один – в городе Гомель (республика Беларусь), остальные были утрачены.

По состоянию на сегодняшний день из-за присущих производству пеностекла технологических нюансов и тонкостей, а также применяемых в производстве «ноу-хау», промышленное производство этого материала способны осуществлять лишь те же США (в том числе в Европе), Япония, Китай, Бельгия, Германия и Беларусь (ОАО «Гомельстекло»).

В то же время, в России технология производства пеностекла за время кризиса 1990-х годов была фактически утрачена. Несмотря на имеющиеся у нас данные о том, что в современной России существует более полутора десятков проектов, в том числе инвестиционных, связанных с воссозданием этой отрасли, промышленное производство пеностекла и пеностекольных изделий в России (прежде всего в смысле обеспечения производства промышленных объемов этого материала) по факту так до сих пор и не восстановлено, хотя несомненны успехи, достигнутые в этом направлении нашими коллегами во Владимире, Перми, Омске и в некоторых других регионах. Отрывочно известно о попытках создания производства пеностекла в Украине.

Показательно, что за последние 20 лет технологии производства пеностекла почти полностью были утрачены в Чехии и в Польше.
Что же представляет собой пеностекло?

Пеностекло представляет собой материал из замкнутых стеклянных ячеек, имеющих сферическую и гексагональную форму. Прежде всего – это пористый материал, имеющий в основе своей структуры мелкие, замкнутые, газонаполненные ячейки (поры). По своей химической структуре пеностекло – это «вспененное» при температурах около 1000 градусов Цельсия стекло, то есть аморфное тело, оно не содержит никаких органических соединений или химических веществ за исключением высших оксидов кремния, кальция, натрия, алюминия и магния, которые, как известно, совершенно не окисляются, не горят и не воспламеняются.

Пеностекло может производиться промышленно в виде, например, плит, блоков, объемных конструкций более сложной, чем параллелепипед, формы и в виде гранул (гранулированное пеностекло).

В связи с этим особенно следует отметить, что производство и применение в строительстве именно гранулированного пеностекла, например материала под товарным знаком «ТРЕГРАН», представляется наиболее предпочтительным с точки зрения необходимости достичь максимального результата с оптимальными затратами. В подтверждение этого предположения можно сослаться на опыт западных фирм «Поравер» и «ПораФорм» (Германия). Эти фирмы с успехом производят и применяют в строительстве, особенно в малоэтажном, именно гранулированное пеностекло.

На сегодняшний день актуальность присутствия на рынке такого материала, как пеностекло и наличия доступной возможности его практического применения, только растет, поскольку пеностекло обладает очевидно-неоспоримыми преимуществами перед подавляющим большинством известных на рынке теплоизоляционных материалов.

Дело в том, что пеностекло, как утеплительный материал, обладает уникальной совокупностью специфических свойств высокого качества, такими, как долговечность, прочность, огнестойкость, водостойкость, химическая и биологическая стойкость, низкая теплопроводность и другими свойствами.

Рассмотрим подробнее основные свойства этого материала.

1.Долговечность, прочность и безусадочность.

– Пеностекло является очень долговечным материалом и имеет «длинный» срок эксплуатации, при котором оно не меняет своих основных свойств и своей структуры. Срок практической эксплуатации этого материала исчисляется, как минимум, десятилетиями, поскольку он представляет собой на 100 % не что иное, как стекло, только «вспененное». Именно это и делает его особо устойчивым к химически и биологически активным средам, а также к термическому воздействию, обеспечивая стабильность свойств этого материала во времени и, как следствие, стабильные характеристики и устойчивость всего сооружения.

– Пеностекло является одним из самых прочных теплоизоляционных материалов и способно без всякого дополнительного крепления выдерживать давление, обусловленное собственным весом, по крайней мере, в пределах двух этажей здания. Это свойство пеностекла позволяет производить теплоизоляционные работы простыми и недорогими способами. Также стоит отметить, что пеностекло отлично клеится, крепится и связывается любым штукатурным составом, клеем, мастикой и т.п., поскольку «прилипание» происходит не столько за счет адгезии, сколько за счет особенностей поверхности пеностекла и механического сцепления поверхностей при помощи затвердевающего состава. Кроме того, пеностекло отлично поддается любой механической обработке.

– Пеностекло – это безусадочный материал, который не изменяет своего объема в течение всего срока эксплуатации.

2.Огнестойкость.

– Высшие оксиды кремния, кальция, натрия, алюминия и магния, как известно, совершенно не окисляются, не горят и не воспламеняются. Эти вещества могут распадаться на газообразную ионизированную плазму только при температурах порядка нескольких тысяч градусов Цельсия. В процессах, которые реально протекают на земной поверхности и в атмосфере, такие температуры не встречаются (исключением служит явление молнии). Таким образом, пеностекло фактически не горит и не воспламеняется, крайне огнестойко и не выделяет газов и паров при нагревании.

3. Устойчивость в химически и биологически активных средах.

– Пеностекло предельно устойчиво ко всем химическим реагентам как неорганической, так и органической природы. Исключение, быть может, составляет лишь плавиковая кислота – крайне редкое химическое соединение.

– Активная биологическая среда также не может оказать сколько-нибудь заметного влияния на пеностекло, так как в пеностекле полностью отсутствует почва для развития любых активных жизненных форм. Особенностью пеностекла при взаимодействии с биологическими формами является его способность быть «непроницаемой средой» для всех известных грызунов и насекомых, поскольку пеностекло – очень хороший абразивный материал.

4. Устойчивость к воздействию влаги.

– Влагопроницаемость и паропроницаемость пеностекла практически равны нулю, то есть, пеностекло не пропускает жидкости и пары ни одним из способов переноса вещества (конвекция, капиллярные явления, диффузия и т.п.), то есть, пеностекло обладает крайней устойчивостью к воздействию влаги и пара. Гигроскопичность, то есть сорбционная влажность пеностекла составляет менее 0,5% (близка к нулю).

– Сопротивляемость пеностекла водопоглощению не зависит от периода полного увлажнения и не снижается с течением времени. Это позволяет эксплуатировать пеностекло как при максимальной влажности атмосферы и почвы, так и непосредственно в воде. Такой физический параметр, как «смачиваемость» поверхности материала водой, у пеностекла весьма невысок по причине присущих ему гидрофобных свойств.

5. Низкая плотность и низкая теплопроводность.

– Высокие теплоизолирующие свойства пеностекла и низкая плотность этого материала обусловлены, прежде всего, его «пористой» структурой и физикохимическими свойствами стекла.

6. Экологическая безопасность.

– Пеностекло является абсолютно «экологичным» материалом, оно безопасно для человека. Высокая экологическая и санитарная безопасность пеностекла позволяет использовать данный материал даже в пищевой отрасли.

Ежегодная потребность России в теплоизолирующих материалах постоянно растет и оценивается экспертами минимум в 40-50 миллионов кубических метров, а потребность в пеностекле оценивается в 4-5 миллионов кубических метров.

ООО «Веда-АВА» разработало базовые проекты домов с использованием гранулированного пеностекла под торговой маркой «ТРЕГРАН». Представляем их Вашему вниманию.