Pěnové sklo. Hlavní charakteristiky. Cleandex

Pěnové sklo (komorové sklo, pěnové sklo) je vysoce porézní buněčný anorganický tepelně izolační materiál získaný slinováním jemně mletého skla a plynotvorného činidla, připomínající svou strukturou pevnou mýdlovou pěnu.

Obecné charakteristiky

Buňky mají kulovitý nebo šestiúhelníkový tvar, jejich velikost se může pohybovat od zlomků milimetrů až po centimetr. Barva materiálu se pohybuje od světle krémové po černou, obvykle zelenošedou. V závislosti na složení skla a nečistotách může pěnové sklo získat téměř jakoukoli barvu.

Při průměrném průměru buňky 2 um se tloušťka buněčných stěn pohybuje v rozmezí od 20 do 100 um.

Surovinou pro výrobu pěnového skla je skelná tavenina, kterou lze svařovat z těchto výchozích materiálů: křemenný písek, vápenec, soda a síran sodný. Lze také použít odpad z výroby skla — rozbité sklo, čímž se současně vyřeší otázka recyklace skleněných obalů a rozbitého skla.

Používají se následující plynotvorné látky (% hmotnosti skla): antracit – 1,5. 2 %; koks – 2 %; rašelinový polokoks; vápencové nebo mramorové třísky – 3 %; lampa černá – 1. 1,5 %, dolomit. Teplota rozkladu nadouvadla by měla být o 0,2 – 0,5 °C vyšší než teplota měknutí skleněného prášku.

Pórovitost různých typů pěnového skla se pohybuje od 80 do 95 %.

Rozlišují se následující typy pěnového skla:

• granulované pěnové sklo:
  – štěrk;
  — drcený kámen;
  – písek;
• blokové pěnové sklo:
  — bloky;
  – talíře;
  — tvarované výrobky z pěnového skla (skořepina).

Hlavní výhody

Trvanlivost. Garantovaná životnost tvárnic z pěnového skla se při zachování fyzikálních vlastností materiálu rovná životnosti stavby a přesahuje 100 let.

Pěnové sklo nepodléhá stárnutí, protože jeho jedinečné vlastnosti odolávají aktivním faktorům, které se projevují v průběhu času:

• oxidace – aktivní kyslík obsažený v atmosféře neovlivňuje pěnové sklo vzhledem k tomu, že tento materiál se skládá z vyšších oxidů křemíku, vápníku, sodíku, hořčíku, hliníku;
• eroze – protože pěnové sklo nemá ve své struktuře rozpustné složky, materiál se nerozpouští a nesmývá vodou;
• teplotní změny – pěnové sklo má velmi nízký koeficient lineární tepelné roztažnosti, což mu umožňuje odolávat denním a ročním teplotním výkyvům bez poškození struktury materiálu;
• zamrzání vody – vysoká voděodolnost pěnového skla umožňuje dlouhodobě zabránit tvorbě ledu, poskytuje úplnou ochranu proti korozi a vynikající termoregulaci;
• deformace – pěnové sklo je nedeformovatelný a pro svou hustotu velmi odolný materiál, který eliminuje možnost jeho smrštění, prohýbání, smršťování a další následky dlouhodobého působení gravitace a mechanického namáhání;
• aktivita biologických forem – pěnové sklo má vysoký stupeň odolnosti vůči účinkům biologických forem, díky čemuž nepoškozuje strukturu materiálu.

Experimentální studie objektů izolovaných pěnovým sklem před více než 50 lety prokázaly absenci výrazných změn ve struktuře pěnového skla.

Trvanlivost. Pěnové sklo je poměrně odolný tepelně izolační materiál. Pevnost v tlaku pěnového skla je několikanásobně vyšší než u vláknitých materiálů a pěnového plastu. Pro konstrukci je to velmi důležitá vlastnost, protože čím vyšší je pevnost v tlaku, tím méně se materiál vystavený vnějším vlivům stlačuje. Stlačení tepelně izolačního materiálu zároveň vede ke zvýšení jeho tepelné vodivosti a snížení tepelně ochranných vlastností konstrukce.

Pěnové sklo je unikátní tím, že jde o absolutně nestlačitelný materiál. Navíc tepelně izolační materiál, který je méně odolný než pěnové sklo, vyžaduje kotvení a upevnění kolíky k nosné konstrukci konstrukce, čímž se zvyšuje počet cizích vysoce tepelně vodivých inkluzí, které vytvářejí další „studené mosty“. Pěnové sklo může nést část zatížení díky svým vlastním fyzikálním vlastnostem, což v některých případech umožňuje nepoužívat další kovové spojovací prvky, které snižují odpor izolační vrstvy při přenosu tepla.

Stabilita velikosti bloku. Pěnové sklo je tvořeno výhradně skleněnými buňkami, a proto se vlivem hmotnosti provozních zatížení v průběhu času nesmršťuje a nemění geometrické rozměry stavebních konstrukcí. To umožňuje zachovat provozní vlastnosti tepelně izolační vrstvy.

Přítomnost tohoto faktoru je důležitá, protože materiály, jejichž rozměry jsou nestabilní v důsledku tepelné roztažnosti/kontrakce nebo smršťování během provozu, mohou způsobit poškození hydroizolačních a dokončovacích vrstev a vytvářet „studené mosty“ v důsledku smršťování, prohýbání nebo smršťování během ochlazování.

Pěnové sklo má koeficient lineární tepelné roztažnosti srovnatelný s koeficientem lineární tepelné roztažnosti materiálů, které tvoří klasické nosné konstrukce: betonové, ocelové, keramické nebo silikátové zdivo z cihel. Tato blízkost hodnot zaručuje rozměrovou stálost pěnového skla položeného nebo namontovaného na ocelové nebo betonové konstrukci.

Stabilita fyzikálních parametrů. Pěnové sklo je materiál skládající se z uzavřených šestihranných a kulovitých buněk s malými (méně než mikron) otvory ve stěnách. Proto během provozu nedochází ke změně takových parametrů tvárnic z pěnového skla, jako je tepelná vodivost, pevnost, životnost, tvar atd.
Faktor zachování vlastností tepelně izolačního materiálu v čase je důležitý zejména při provozu budov a konstrukcí z důvodu nedostupnosti materiálu po dokončení prací.
Relevance zachování původních hodnot izolačních parametrů při provozu budovy má v moderní výstavbě prvořadý význam, a to jak z důvodu zvýšených požadavků na provozní kvality budovy, tak z důvodu architektonické náročnosti stavebních konstrukcí. kde náklady na velké opravy a výměnu izolace, která ztratila své vlastnosti, jsou srovnatelné se stavebními a stavebními náklady.

Odolnost proti chemickým a biologickým vlivům. Sklo, ze kterého je pěnové sklo vyrobeno, není ničeno chemickými činidly (s výjimkou kyseliny fluorovodíkové), není živnou půdou pro houby, plísně a mikroorganismy a není poškozováno kořeny rostlin.

Odolnost proti chemickým a biologickým vlivům je důležitá zejména při použití pěnového skla v uzavřeném nevětraném prostoru střechy, stěn, základů a základů. Absence organických látek umožňuje zaručit předcházení situacím spojeným s destrukcí a destrukcí tepelně izolačního materiálu pod vlivem biologicky aktivního prostředí.

Velmi dobrým abrazivním materiálem je mimo jiné pěnové sklo. Příroda přitom dosud nevytvořila jedinou biologickou formu schopnou brousit brusivo bez rychlé ztráty přirozených adaptací. Tato vlastnost pěnového skla se aktivně využívá pro tepelnou ochranu sýpek, průmyslových ledniček na potraviny a skladů, protože při použití pěnového skla je kromě tepelně ochranné vrstvy možné vytvořit spolehlivou bariéru proti škůdcům.

Nehořlavost a požární odolnost. Pěnové sklo je nehořlavý materiál, který neobsahuje oxidační složky. Technologie výroby pěnového skla je taková, že hotový výrobek se získává jako výsledek výroby v pecích při teplotě blízké 1000 °C, takže když se pěnové sklo zahřeje na vysoké teploty, roztaví se pouze jako běžné sklo, bez uvolňování toxických plynů nebo výparů. Tento faktor je důležitý pro protipožární vlastnosti konstrukce.

Odolný vůči vlhkosti, vodě a nehygroskopický. Vzhledem k tomu, že pěnové sklo sestává z uzavřených (ne hermeticky uzavřených) buněk, prakticky neabsorbuje vlhkost a neumožňuje průchod vlhkosti, a proto vytváří další vodní bariéru. Pokud je hydroizolace poškozena, brání šíření vody jak svisle, tak vodorovně.

Čistota životního prostředí a hygienická bezpečnost. Ekologická a hygienická nezávadnost pěnového skla umožňuje izolovat obvodové pláště budov nejen pro prostory vyžadující zvýšenou čistotu vzduchu (školské a zdravotnické budovy, sportovní zařízení, muzea, high-tech průmysl atd.), ale také pro budovy se speciálními hygienická zařízení (potravinářský a farmaceutický průmysl, vany a sauny, bazény, kavárny, restaurace, jídelny atd.). Navíc díky přítomnosti mikrootvorů ve stěnách bublin mají stavební konstrukce z nich nejen dobrou tepelnou izolaci, ale také schopnost „dýchat“. To je zvláště důležité pro vytvoření pohodlného mikroklimatu v obytných oblastech.

Hlavní nevýhody

Nevýhody pěnového skla jsou:

• nákladná výroba;
• větší hmotnost ve srovnání s jinými typy tepelně izolačních materiálů (kvůli vysoké hustotě pěnového skla);
• nestabilita vůči nárazu – protože pěnové sklo sestává ze skla, vždy existuje nebezpečí jeho rozbití;
• pro výrobu skořápek nebo bloků je vyžadováno další vybavení, což vede ke zvýšení nákladů na blokové pěnové sklo;
• V nízkopodlažní výstavbě je nevhodné používat pěnové sklo, protože v průměru po 50 letech je nutná rekonstrukce objektu a často je vhodnější použít tradiční materiály, které jsou levnější a snadněji se instalují.

Až donedávna byl jednou z nevýhod zápach sirovodíku (zápach „shnilých vajec“) – používal se k pěnění. V dnešní době výrobci většinou upustili od „klasické“ technologie, takže problémy spojené s nepříjemným zápachem pěnového skla nevznikají.

přihláška

Vlastnosti pěnového skla umožňují poměrně široké použití tohoto materiálu.

Hlavní oblastí použití pěnového skla je vytvoření tepelné a zvukové izolace. Jako tepelný izolant najde uplatnění v průmyslových, stavebních a bytových a komunálních komplexech služeb, dále v zemědělství a individuální výstavbě (kde kromě tepelné izolace hraje důležitou roli i její šetrnost k životnímu prostředí).

Existují oblasti, ve kterých je použití pěnového skla efektivnější než použití jiných tepelně izolačních materiálů:

• výšková konstrukce (kvůli vysoké pevnosti a požární odolnosti materiálu);
• tepelná izolace velkoplošných střech, jakož i střech, které jsou v provozu a mají složitý geometrický tvar;
• vytváření tepelně izolačních konstrukcí v objektech provozovaných ve ztížených teplotních a vodních podmínkách (přístavní zařízení, koupaliště, aquaparky, lázně apod.);
  restaurování starověkých budov;
• tepelné izolace podzemních staveb a konstrukcí;
• zařízení tepelné ochrany v průmyslu, zejména potravinářském a farmakologickém (z důvodu hygienické nezávadnosti a čistoty pěnového skla);
• tepelná izolace potrubí a topných jednotek (kvůli širokému teplotnímu rozsahu použití);
• chemická a petrochemická výroba (kvůli odolnosti vůči acidobazickým účinkům a také účinkům aktivních uhlovodíkových kapalin a plynů);
• Pěnové sklo nemá v jaderném průmyslu prakticky žádnou alternativu, protože má nejvyšší třídu požární bezpečnosti a požární odolnosti ze všech klasických stavebních tepelně izolačních materiálů.

Každý typ pěnového skla má své vlastní prioritní oblasti použití. Blokové pěnové sklo se používá pro izolaci a zvukovou izolaci vnějších stěn budov, vnitřních stropů, izolace základů, tepelné izolace pecí a potrubí. Granulované pěnové sklo se používá především k izolaci střech a půdních podlah a také jako zásypový materiál pro stěny. Nízká hustota v kombinaci s vysokými tepelně izolačními vlastnostmi navíc umožňuje použití granulovaného pěnového skla jako výplně do lehkých panelů, lehkých betonů, suchých stavebních směsí a tepelně izolačních omítek a díky vysoké mrazuvzdornosti jako tepelně izolační vrstva povrchu vozovky. Použití pěnového skla v konstrukcích vozovky snižuje deformaci vztlaku při zamrznutí konstrukce a eliminuje možnost sesedání tkaniny při rozmrzání základny. Tato technologie je široce používána při stavbě silnic v Norsku, Německu a USA.

Stávající technologie umožňují vyrábět pěnové sklo různých textur a barev, což umožňuje jeho použití jako obkladový materiál.

Pěnové sklo se vyrábí ze silikátových skel vystavením vysoké teplotě 1200 0C. Říká se mu také pěnové nebo celulární sklo. Je vysoce odolný. Považuje se především za stavební materiál. Vyrábí se z něj desky pro tepelnou izolaci a zvukovou pohltivost pro podlahy.

Štěrk a drť se používají pro stavbu komunikací, základů budov, bazénů a skleníků. Materiál má dobré vlastnosti, které přitahují pěstitele rostlin. Jaké vlastnosti má pěnové sklo? Jak se používá pro pěstování zahradních plodin a květin?

Klíčové vlastnosti

Stavitelé oceňují pěnové sklo pro jeho nízkou tepelnou vodivost, tepelnou odolnost, pevnost a nízkou absorpci vlhkosti. Tyto vlastnosti oceňují i ​​pěstitelé rostlin. Materiál udržuje stálou teplotu půdy, čímž snižuje dopad mrazu na sazenice. Je odolný. Dá se použít mnohokrát. Ne všichni zahradníci používají pěnové sklo k pěstování rostlin, jen málokdo ví, co to je.

Pěnové sklo neabsorbuje vlhkost, ale výrobci změnili jeho vzorec a vyrobili substrát se zvýšenou vlhkostí. Stavební materiál není vhodný pro pěstování rostlin. Vyrábí se ve formě štěrku a drceného kamene.

Kromě schopnosti dobře absorbovat a zadržovat vlhkost má následující vlastnosti:

• sklo nevyzařuje toxiny, je bezpečné pro sazenice a lidi;
• je inertní vůči chemikáliím a nezhoršuje se vlivem vlhkosti a hnojiv;
• substrát není zasolený ani alkalizovaný;
• udržuje rovnováhu vzduchu a vlhkosti; po zalévání kapalina zcela nevyplní skleněné buňky; poměr voda/vzduch 50:50;
• pěnové sklo chrání rostliny před zamokřením a vysycháním;
• na materiálu se nevyvíjejí houby a patogenní bakterie;
• hmyz a hlodavci se v něm neschovávají;
• pěnové sklo se vlivem nízkých teplot nehroutí ani za vlhka.

Drcený kámen a štěrk se liší tvarem. Štěrk se vyrábí ve formě kulatých pelet. Drcené kameny jsou kameny, které nemají standardní tvar.

Jako první použili pěnové sklo pěstitelé pro hydroponické pěstování rostlin a pěstitelé květin, kteří chovají orchideje. V závislosti na účelu použití substrátu se vybírá drcený kámen nebo štěrk určité frakce.

• 0,8-5 mm – drcený kámen se smísí s půdou, aby se udržela její vlhkost a kyprost. Zakořeňování a resuscitace květů se provádí na substrátu. Mladé výhonky můžete vysévat a pěstovat až do úplného uvolnění kotyledonu.
• 5-10 mm – používá se jako prášek do pečiva, jako drenáž pro rostliny.
• 10-20 mm – drť této frakce je vhodná pro hydroponický substrát.
• 20-30 mm je velký zlomek. Vybírá se hlavně pro zdobení nádvoří, pro krajinný design a pro zdobení alpských skluzavek. Pěnové sklo je obvykle bílé. Pro krajinářský design začali výrobci konkrétně vytvářet barevný drcený kámen, aby byl atraktivnější.

Kořeny rostlin neprorůstají do substrátu. Zdá se, že výhonky objímají oblázky a zůstávají na povrchu. Při přenášení sazenic na zem nebo při přesazování do jiného květináče zůstávají na kořenu malé oblázky. Nedoporučuje se je odstraňovat. Chrání ho před přehřátím, před podchlazením, před přesušením. Kromě toho rostliny nebudou přitahovat háďátka. Kameny je ochrání před patogeny.

Na pěnovém skle můžete pěstovat jakékoli plodiny a květiny. U sukulentů a kaktusů může být vlhkost kamenů snížena určitými akcemi. Pro orchideje, fialky a petúnie se dobře hodí „suchá-vlhká“ zálivka. Standardní drcený kámen se pro tento režim dobře hodí. U vlhkomilných rostlin, jako je bahenní palma, tradescantia, chlorophytum, lze kapacitu vlhkosti zvýšit.

Pro zvýšení kapacity vlhkosti drceného pěnového skla je nutné provést některá opatření. Kameny jsou vyvařené. Poté prudce zchladíme. Horký drcený kámen se vkládá do pokud možno studené vody.

Vzduch, který je v pórech, vychází ven. Všechny buňky jsou naplněny vodou. Takové kameny lze použít pro rostliny milující vlhkost. Akvaristé je používají jako půdu pro akvária.

Hlavním výrobcem drceného pěnového skla pro pěstování rostlin je společnost ICM Glass Kaluga. Jedná se o portfoliovou společnost RUSNANO. Substrát je vyráběn pod značkou GrowPlant.

Pro zahradu

Na zahradním pozemku se pěnové sklo používá ke zvýšení měkkosti půdy a dobrému provzdušnění rostlin. Drcený kámen je položen na odvodnění a jako mulč. Zahradníci používají různé frakce kamene.