Pěnové sklo: technické vlastnosti, výhody a nevýhody, aplikační a instalační vlastnosti

Pěnové sklo není zdaleka novým materiálem. Již v roce 1932 jej představil na All-Union Conference on Innovations in Construction vynálezce, fyzik A.I. Později Francouzi, Britové a Američané získali patenty na pěnové sklo a tito začali technologii aktivně vylepšovat.

Ukázalo se, že materiál má vynikající tepelně izolační vlastnosti, a tak se začal aktivně využívat ve stavebnictví.

Co je pěnové sklo?

Pěnové sklo neboli komůrkové sklo je moderní tepelně izolační materiál, který se získává zpracováním silikátového skla a zavedením plynotvorného činidla (koks, saze, antracit, uhlí). Během procesu se objem materiálu zvětší 14-15krát a navenek se začne podobat pemze – porézní surovině obsahující mnoho bublin naplněných plynem. Chemické složení pěnového skla je podobné běžnému sklu – může obsahovat oxidy křemíku, hořčíku, hliníku, vápníku, draslíku, sodíku atd.

Důležité! Výroba pěnového skla je možná pouze v továrních podmínkách.

Recyklovatelné materiály se melou s pěnotvorným prostředkem, nalévají do forem a přidávají se další přísady. Je povoleno naplnit formy nejvýše 10%, protože zbytek bude vyplněn skleněnou pěnou. Dále se materiál vypálí v tunelových pecích při teplotě asi +1000 stupňů, formy se nechají vychladnout a hotové desky se vyjmou. Poté jsou rozřezány na bloky a zpracovány. Vzhledově lze materiál přirovnat k plástům, které mu dodávají zvláštní pevnost.

Granule z pěnového skla se získávají jiným způsobem. Rozbité sklo se omývá, suší, drtí a mele s pěnidly a poté se hmota granuluje. Granule se suší v rotačních pecích, posypávají se křemičitým pískem, aby se zabránilo slepování jednotlivých prvků. Poté jsou napěněny při teplotě +780…+820 stupňů.

Klíčové vlastnosti

Pěnové sklo má vynikající technické parametry:

1. Hustota a hmotnost. Materiál byl původně používán jako plovoucí, protože jeho hustota je velmi nízká – 100-250 kg/m³ (pro srovnání u dřeva je toto číslo až 750 kg/m³). Pěnové sklo váží asi 70-170 kg/m³.
2. Tepelná vodivost a pohltivost zvuku. Materiál může sloužit jako izolace, protože při pokojové teplotě má nízkou tepelnou vodivost – 0,04 W/m*K. Navíc při instalaci materiálu nevznikají žádné studené mosty.
3. Protihluková izolace. Hladina zvukové pohltivosti pěnového skla o tloušťce 100 mm je 52 dB (přibližně na úrovni minerální vlny).
4. Teplotní odolnost. Pěnové sklo se nebojí ani extrémních teplot (až +400 stupňů). Teplota deformace je +450 stupňů a po zavedení speciálních tepelně odolných přísad do kompozice se nezhroutí ani při +1000 stupních. Materiál také toleruje zmrazení a vystavení kapalnému dusíku při teplotě -200 stupňů.

Pěnové sklo se vyrábí ve formě desek 45×60 cm o tloušťce 10, 12, 60, 80 cm V prodeji jsou i bloky různých velikostí a jiné formy materiálu.

Vodotěsnost a parotěsnost

Pěnové sklo je vodotěsné – prakticky neabsorbuje tekutiny, nezvětšuje se, nebobtná a zároveň chrání zbývající části konstrukce před zatékáním. Míra absorpce vody je menší než 2 %, což je považováno za velmi nízké. Navíc pěnové sklo funguje jako parozábrana, protože jeho paropropustnost má tendenci k nule (0–0,005 mg/m*h*PA).

Stabilita

Díky minimální tepelné roztažnosti (asi jako ocel a beton) pěnové sklo spolehlivě přilne k podkladu. Vnitřní deformační napětí mezi vrstvou pěnového skla a základním materiálem se neprojevují.

Důležité! Tyto vlastnosti, stejně jako minimální smrštění, umožňují pěnovému sklu udržet si stabilní rozměry po celou dobu životnosti.

Trvanlivost

Celá tloušťka materiálu je prostoupena malými póry naplněnými vzduchem. Průměrný průměr bublin je 2000 mikronů, tloušťka jejich stěn je 20-100 mikronů. Navzdory tomu má pěnové sklo poměrně vysokou pevnost v ohybu (0,4-0,6 MPa) a pevnost v tlaku (0,7-4 MPa).

Chemická odolnost

Pěnové sklo se nebojí vystavení domácím chemikáliím a jiným chemikáliím. Výjimkou je kyselina fluorovodíková, ale ta je poměrně vzácná a používá se většinou v průmyslu hliníku.

Vlastnosti pěnového skla nejsou ovlivněny biologickým prostředím, protože vývoj života v něm je nemožný. Pěnové sklo je mimo jiné abrazivní materiál a nepodléhá opotřebení ani trhání zvířaty ani hmyzem.

Bezpečnost a hořlavost

Pěnové sklo je vyrobeno ze skla obsahujícího sulfát z redukovaných sírových zbytků v jeho buňkách. Sirovodík vzniká interakcí sulfidů ze suroviny s vodní párou při hydrolýze. Množství této látky v pěnovém skle je minimální a k jejímu uvolnění dochází pouze při řezání bloku.

Mnoho výrobců používá jiné druhy skla jako suroviny, aby materiál vyrobili pěnové sklo šetrnější k životnímu prostředí. To nevyhnutelně znamená zvýšení cen produktů.

Důležité! Materiál je vhodný k použití a je považován za plně recyklovatelný a recyklovatelný.

Pěnové sklo nepodléhá hoření. Navíc, pokud dojde k požáru, zabrání šíření požáru a pomáhá zastavit požár. Pod vlivem vysokých teplot materiál nevylučuje toxiny ani škodlivé výpary.

Výhody a nevýhody pěnového skla

Hlavní předností materiálu jsou jeho vlastnosti:

1. Vynikající tepelně izolační vlastnosti. Dosaženo díky přítomnosti malých uzavřených buněk s tenkými přepážkami ve struktuře materiálu. Je ideální pro izolaci základů, střech, stěn, ochranu potrubí a mnoho dalších účelů.
2. Všestrannost. Pěnové sklo je vhodné pro různé stavební oblasti, soukromou a průmyslovou bytovou výstavbu a komunikace. Lze jej použít i v zařízeních se zvýšeným nebezpečím požáru, protože pěnové sklo se může pouze roztavit, ale nevznítit.
3. Dlouhá životnost. Pěnové sklo vydrží minimálně 100 let bez ztráty technických vlastností a dobře odolává nízkým i vysokým teplotám a změnám teplot.
4. Zachování tvaru. Materiál se nedeformuje, nepraská a nesráží se.

1. Zvuková izolace a pohlcování hluku. V místnosti, která byla vyzdobena tímto materiálem (tloušťka asi 10 cm), nebude slyšet ani rachot jedoucího náklaďáku z ulice.
2. Snadná instalace. Bloky lze řezat jednoduchou pilkou a jejich instalace není o nic obtížnější než uspořádání pěnového betonu. Díky své jednoduchosti je docela možné pracovat bez asistence asistentů. Granule z pěnového skla se dokonce sypou na předem připravené povrchy, což je ještě jednodušší a rychlejší.
3. Neškodné pro lidi a životní prostředí. Materiál nehnije, neuvolňuje toxiny a při jeho výrobě se nepoužívají žádné fenolické pryskyřice. Je vhodný i pro dětské ústavy a zdravotnické organizace.
4. Znovu použít. V případě potřeby lze izolaci z pěnového skla použít podruhé. K tomu se drtí, drtí a posílá zpět do výroby.

Pěnové sklo má také nevýhody:

1. Ne příliš vysoká rázová houževnatost. Navzdory své vynikající toleranci v tlaku je pěnové sklo považováno za poměrně křehký materiál. Při silném nárazu dojde k jejímu prasknutí, načež dojde ke zhoršení tepelně-izolačních vlastností tvárnice.
2. Vysoká cena. Tato izolace je považována za jednu z nejdražších mezi svými analogy. Důvodem je vysoká spotřeba energie na výrobu bloků a také potřeba drahého zařízení.
3. Nedostatek vodivosti páry. Na jednu stranu jsou výhodou izolační vlastnosti, na druhou stranu ale nedochází k výměně vzduchu na povrchu pokrytém izolací. V důsledku toho se pod pěnovým sklem občas objeví plíseň a naruší se mikroklima, což negativně ovlivňuje zdraví obyvatel.

Aplikace

Tvárnice z pěnového skla se používají pro vnější izolaci stěn obytných budov, základů, zemědělských budov a budov pro zvířata. Aktivně se využívají v rezidenčním developmentu pro realizaci individuálních projektů.

Další oblasti použití pěnového skla:

• tepelné izolace střech, podlah, velkoplošných konstrukcí, jako jsou stadiony;
• výstavba prvků v konstrukcích souvisejících s vodou – bazény, lázně, aquaparky;
• restaurování starých budov;
• dokončovací práce a izolace sklepů a jiných podzemních staveb;
• tepelné izolace budov v potravinářském a farmaceutickém průmyslu;
• izolace potrubí;
• použití v chemickém a ropném průmyslu, včetně severních regionů;
• tepelná ochrana pecí.

Granule se používají k izolaci, vyplnění podlah v podkroví, dutin uvnitř stěn, pod podlahy. Barevné pěnové sklo je vhodné jako obkladový materiál budov a konstrukcí. Pokud se používá pro dokončení nebo izolaci, nebudete muset položit pevný základ pro dům, protože celkové zatížení nebude vysoké.

Důležité! Materiál je zvláště důležitý pro venkovské domy a budovy umístěné na slabých, bažinatých půdách.

Druhy pěnového skla

Existují dva typy pěnového skla – blokové a granulované. Některé podniky prodávají beztvarý odpad tohoto materiálu jako výrobní odpad.

Bloková izolace se prodává v následujících typech:

• tabulové pěnové sklo (desky);
• tvarované pěnové sklo (skořepina);
• blokové pěnové sklo (bloky).

Granulovaný materiál je k dispozici ve formě písku, štěrku a drceného kamene. V každém případě jsou vlastnosti granulí horší než bloky, skořápky a desky, ale mají nižší cenu, takže zůstávají o nic méně žádané.

Vlastnosti montáže pěnového skla

Vnější izolace povrchů se obvykle provádí pěnovým sklem, i když není méně vhodná pro vnitřní obložení. Postup instalace materiálu je jednoduchý a provádí se v následujícím pořadí:

1. Pečlivě připravte povrchy. Odstraňte nečistoty, prach a vrstvu starého dokončovacího materiálu, zejména pokud se začal zhoršovat.
2. Na povrch listu nebo bloku se nanáší speciální lepidlo nebo kompozice na bázi cementu. Dodatečná hydro- a parozábrana se nepoužívá.
3. Pěnové sklo je přitlačeno co nejtěsněji ke stěně. Nejsou potřeba žádné další upevňovací prvky, protože kovové hmoždinky nebo šrouby mohou izolaci zničit.
4. Naneste vrstvu omítky a nechte zaschnout.

Izolaci podlahy lze provést i pomocí pěnového skla, které má k tomu dostatečnou tuhost. Základna je pokryta tenkou vrstvou písku (5 cm), poté je položeno pěnové sklo.

Mezery mezi bloky jsou utěsněny polyuretanovou pěnou. Materiál je nahoře pokryt železobetonovým potěrem. Také pomocí pěnového skla můžete chránit základ před vlhkostí – posílí strukturu betonu a zajistí příznivější vnitřní klima.

Izolace dvouvrstvých a třívrstvých stěn

Pro takovou práci se nejčastěji používají desky z pěnového skla, tvarované jako Penoplex. Jsou přilepeny ke stěnám pomocí lepicí kompozice a poté omítnuty, natřeny, pokryty dlaždicemi nebo obklady nebo kamenem. V případě potřeby lze na dvouvrstvých stěnách použít plastové hmoždinky nebo kotvy pro dodatečné zajištění desek.

K izolaci třívrstvých stěn se používají granule z pěnového skla, které se nasypou do dutin mezi dvěma vnějšími vrstvami. V tomto případě zůstanou stěny prodyšné, protože mezi granulemi nevyhnutelně zůstane vzduch.

Důležité! Tvárnice z pěnového skla lze použít při stavbě domů – používají se k pokrytí první vrstvy stěn a další vrstvu pak vyskládají cihlami.

Půdní podlahy nebo střešní krytina

Materiál je vynikající pro izolaci betonových a dřevěných podlah. Leží na libovolném podkladu a při použití lepidla vytváří monolitickou vrstvu, která zabraňuje tepelným ztrátám a pronikání hluku.

Pěnové sklo je vhodné pro izolaci podkrovních střech – desky se umisťují mezi vnější vrstvu a hydroizolaci. Bloky jsou také slepeny, aby se zabránilo úniku teplého vzduchu.

Poraďte! Půdní podlahy se izolují zrnitým materiálem, ale pak musí být dokončeny dřevotřískovými deskami a překližkami.

Pěnové sklo je vynikajícím materiálem pro tepelnou izolaci budov. Velmi snadno se používá a má mnoho jedinečných vlastností a pozitivních vlastností. Pokud je pěnové sklo instalováno s přísným dodržováním technologie, nebude trvat méně než samotná budova a nebude vyžadovat opravy.