Строительное пеностекло. Структура строительного пеностекла

5. Строительное пеностекло

Основная область применения строительного пеностекла - изоляция элементов жилых и промышленных зданий и сооружений; технологического оборудования, эксплуатируемого в условиях естественного холода и при высоких температурах. Поскольку материал должен служить в условиях, где возможна конденсация влаги в нем, требования по структуре строительного пеностекла и характеру его пористости также лимитируются, хотя они не должны быть такими жесткими, как например для влагозащитного пеностекла.

Согласно нашей классификации, строительное пено­стекло должно обладать следующими основными свойствами:

объемная масса                                             150—350 кг/м³

прочность на сжатие                                 7—45 кг/см²

коэффициент теплопроводности              0,05—0,09 ккал/(м*ч*⁰С)

водопоглощение, не более                       10% объема

Пеностекло с такими свойствами можно получить по технологии двухстадийного способа производства на базе неответственных стекол, а также из отходов стекольного производства. Кроме того, в случае применения специально навариваемого стекла в пенообразующую смесь можно вводить 15-30% различных минеральных добавок, например кварцевого песка, легкоплавких глин, полевошпатного сырья и др., которые существенно не снижают качество пеностекла. Являясь дешевыми и недефицитными, эти материалы позволяют снизить стоимость основного сырья, а при недостатке его восполнить дефицит. На рисунке 5.1 показана структура строительного пеностекла, полученного из стекла 6Н с различными минеральными добавками.

В качестве газообразователей должны применяться однородные углеродосодержащие материалы: антрацит, кокс, карбид кремния или различные их смеси. В остальном технология производства строительного пеностекла ничем не отличается от рассмотренной нами выше для влагозащитного пеностекла.

Рисунок 5.1. - Структура строительного пеностекла:

а- стекло 6Н+0,25% газовой сажи; б- 6Н+1,7% антрацита; в- 6Н+1,7% антрацита + 15% кварцевого песка; г- 6Н+1,7% антрацита + 30% перлита; д- 6Н+1,7% антрацита +30% легкоплавких глин

Повышение верхнего предела объемной массы до 350 кг/м³ вызвано необходимостью расширения области применения строительного пеностекла. Повышение прочности и объемной массы позволяет использовать пеностекло для устройства несущих элементов зданий, что по сравнению с традиционными строительными материалами более экономично.

Для развития объемов производства строительного пеностекла большое значение имеет возможность получения качественного пеностекла на основе высокоглиноземистых стекол, содержащих до 15% R₂O₃. Эти стекла могут быть сварены с применением щелочесодержащих горных пород, что позволяет экономить более 50% кальцинированной соды. Кроме того, для синтеза высокоглиноземистых стекол пригодны также щелочесодержащие отходы химической промышленности. Возможно также применение борсодержащих отходов - данбурита и датолита, имеющих в своем составе более 20% В₂О₃. Замена Na₂O на В₂О₃ положительно влияет на реологические свойства высокоглиноземистых стекол и облегчает отжиг пеностекла.

Комплексное использование местных щелочесодержащих материалов для синтеза стекол, а также организация производства по схеме двухстадийного способа в цехах или на предприятиях мощностью 50—100 тыс. м³ в год позволит снизить себестоимость 1 м³ строительного пеностекла до 22 у.е. При такой себестоимости и выгодно отличающихся свойствах от других изоляционных материалов пеностекло должно найти самое широкое распространение в строительстве и технике.