Пеностекло.Применение. Технологический процесс

Пеностекло (ячеистое стекло) (ТУ 21 БССР 290-87) представляет собой ячеистый теплоизоляционный материал, получаемый спеканием стеклянного порошка с одновременным вспучиванием его под действием газообразователя. Как следует из определения, было бы правильным называть этот материал газостеклом, но название "пеностекло" уже достаточно прочно закрепилось за ним.

В качестве сырья при получении пеностекла используют те же материалы, что и при производстве обычного стекла: кварцевый песок, известняк, соду или сульфат кальция. Применяют с этой целью отходы обычного стекла или легко спекающиеся горные породы с повышенным содержанием щелочей - трахит, сиенит, нефелин, обсидиан, вулканический туф. В качестве газообразователей применяют каменноугольный кокс, антрацит, известняк, мрамор. Углеродсодержащие газообразователи создают в пеностекле замкнутые поры, а карбонаты -сообщающиеся. Температура разложения газообразователя должна быть на 50-70°С выше температуры размягчения стеклянного порошка.

Технологический процесс производства пеностекла складывается из следующих основных операций. Кварцевый песок и измельчённый известняк сушат, размалывают в порошок, смешивают с содой и в ванных печах получают стекломассу, которую подают в бассейн с водой для грануляции. Полученный гранулят размалывают в смеси с газообразователем (1-5%) в тонкий порошок и загружают в формы из жароупорного материала с меловой обмазкой. Формы на вагонетках или по роликовому конвейеру подают в туннельную печь.

Максимальная температура обжига - в зависимости от вида сырья - составляет 600-1000°С . Характерной особенностью режима обжига пеностекла является быстрый, за 2-3 часа, подъём температуры до максимальной с последующим медленным охлаждением до 20 ч. Под действием высокой температуры происходит размягчение частиц стеклянного порошка и его спекание. Газы, выделяющиеся при сгорании или разложении газообразователя, вспучивают вязкую стекломассу. При охлаждении образуется материал с ячеистой структурой. Медленное охлаждение (отжиг) способствует равномерному остыванию изделий по всему объёму. Поэтому в них не возникают внутренние напряжения и не образуется трещин. Охлаждённые изделия распиливают и оправляют на циркульных пилах. При использовании в качестве сырья стеклянного боя или стекловидных горных пород в технологии производства пеностекла отсутствуют варка стекломассы и грануляция.

Технические характеристики.
Пеностекло выпускают в виде плит размерами 500( 400 мм при толщине 80, 100, 120, и 140 мм . Пористость обычно применяющегося пеностекла составляет 80-95 %. Размеры пор - от 0.1 до 2- 3 мм . Марки 200 и 300, R(сж) 0.5-1.0 Мпа, 0.09-0.10 Вт/мК. Выпускают пеностекло и с большей средней плотностью - до 700 кг/кв.см, при прочности на сжатие до 15.0 Мпа. По прочности пеностекло превосходит все другие минеральные теплоизоляционные материалы. Ячеистое стекло обладает малым водопоглощением, очень низкой гигроскопичностью. Изделия с замкнутыми порами выдерживают до 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Предельная температура применения обычного пеностекла 300-400°С. Из стекла особого состава возможно получение изделий с температуростойкостью до 800-1000°С.

Положительным свойством пеностекла является его высокая водостойкость. При использовании цветной стекломассы получают декоративно-теплоизоляционное стекло. Этот материал легко поддаётся обработке. Недостатком ячеистого стекла является высокая стоимость. При его производстве больше удельные затраты труда, электроэнергии и топлива, чем при производстве других теплоизоляционных материалов. При распиловке и оправке пеностекла существенно уменьшается выход готовой продукции.

Применяют пеностекло для тепловой изоляции ограждающих конструкций, холодильников, промышленного оборудования, работающего при повышенных температурах, в качестве отделочного материала.
Например, фирма "Гомельстекло" (Белоруссия) выпускает блоки и плиты плотностью не более 200 кг/куб.м. по цене от 100 ус.ед. за куб.м.