Термоизолирующие прослойки из пеностекольного гравия в конструкциях дорожной одежды могут применяться как альтернатива устройству традиционных морозозащитных слоев для снижения деформации пучения при промерзании конструкции, как альтернатива устройству повышенных насыпей или устройству термоизоляции из торфа в зоне вечной мерзлоты, исключающая просадки полотна при оттаивании его основания.
Бесспорный эффект использования в качестве теплоизолирующего слоя гранулированного пеностекла заключается в снижении как стоимости и сроков строительства дорог, так и последующей их эксплуатации. Это достигается за счет следующих факторов:
— Уменьшение объема материалов, используемой дорожной одежды;
— Повышение долговечности конструкции, достигаемой исключением периодически возникающих деформаций морозного пучения;
— Понижение рабочих отметок насыпей на участках, где при традиционных конструкциях действуют ограничения СНиП по минимальному возвышению насыпи над уровнем подземных или поверхностных вод, а также над уровнем земли;
— Снижение требуемой толщины дренирующего слоя за счёт исключения поступления воды снизу или оттаивания земляного полотна;
— Понижение расчётной влажности грунта земляного полотна и повышение расчётных значений прочностных характеристик грунта за счёт снижения влагонакопления при процессе морозного пучения;
— Исключение необходимости замены грунта в основании дорожной одежды в выемках и уменьшение объёмов привозимого грунта при сооружении земляного полотна;
— Сокращение затрат на уплотнение грунта.
Схема конструкции дополнительного слоя основания (ДСО) с применением теплоизоляции из пеностекла:Материал слоя Толщина,
м Коэффициент теплопроводности,
Вт/(м·°C)
Плотный асфальтобетон 0,05 1,4
Пористый асфальтобетон 0,15 1,05
Известняковый щебень 0,3 1,39
Пеностекольный гравий 0,06 0,053
Среднезернистый песок 0,2 2
Тяжелые пылеватые суглинки 0,5
Предлагаемая структура дорожного полотна обеспечивает достаточное термическое сопротивление дорожной одежды для условий Пермского края, при котором не происходит промерзания грунтов.
Пеностекло представляет собой ячеистый теплоизоляционный материал, получаемый спеканием стеклянного порошка с одновременным вспучиванием его под действием порообразователя.
В настоящее время пеностекло завоевало определенное место как строительный, теплоизоляционный и технический материал. Особенности и сочетание различных свойств пеностекла позволяют широко применять его в виде блоков, плит, деталей, крошки, гранул.
По признанию экспертов пеностекло является единственным энергосберегающим материалом обладающим совокупностью всех необходимых для теплоизоляции качеств.
Уникальные свойства гранулированного пеностекла
— Структура и химический состав. Пеностекло представляет собой вспененное при температуре 750 – 800 °C стекло. Оно состоит из газонаполненных ячеек разделенных тончайшими перегородками. Эти перегородки, в отличие от пено и газобетонов не рыхлые и пористые, а сплошные, гладкие и оплавленные. По химическому составу пеностекло соответствует обычному стеклу.
— Высокие теплоизоляционные свойства. Для наиболее распространенных видов гранулированного пеностекла с насыпной плотностью 150-200 кг/м3, показатель теплопроводности колеблется в пределах 0.045 – 0.053 Вт/(м °C ).
— Пожаробезопасность и стойкость к высоким температурам. Пеностекло как чисто минеральный неорганический материал является абсолютно не горючим. Гарантированный температурный диапазон эксплуатации пеностекла от -200 до +500 °C. Пеностекло начинает разрушаться при температуре размягчения 600-800 °C.
— Долговечность. Как правило, для пеностекла заявляется срок службы 50 – 100 лет или «на весь срок службы строения». Дома построенные из блоков пемзы, ближайшего природного аналога пеностекла стоят сотни и, даже, тысячи лет (ФАКТ). Первое здание, в котором использовано искусственное пеностекло (пемза), было построено 1942 году. С тех пор прошло 66 лет! Проверочные вскрытия показывают, как неизменность самого материала, так и постоянство коэффициента теплопроводности.
— Высокая прочность. Пеностекло обладают уникальным для минеральных пористых материалов соотношением прочность – плотность. Ни один минеральный пористый материал не обладает столь высокой прочностью на сжатие (0.7 – 1.0 МПа без каких-либо деформаций!) при столь низкой плотности (150 – 200 кг/м3).
Высокие звукоизоляционные свойства. Пористая структура гранулированного пеностекла обеспечивает отличные звукоизоляционные свойства.
— Водостойкость. Пеностекло изготавливаются из стекол высоких гидролитических классов, поэтому даже, несмотря на столь сильно развитую поверхность, коэффициент размягчения пеностекла находится на уровне не ниже 0.95 (практически гранит).
Химическая стойкость. Пеностекло стойко к агрессивным средам. Пеностекло растворяется только плавиковой кислотой и концентрированными растворами щелочей. В остальных случаях ИНЕРТНО!
— Биологическая и бактериологическая стойкость. Пеностекло, будучи полученным при температурах порядка 750 – 800 °C, является стерильным. Вследствие полного отсутствия органики, оно не содержит питательной среды для флоры и фауны, включая микроорганизмы. Непроницаемость, либо крайне низкая проницаемость пеностекла для жидкостей и, в первую очередь, для водных растворов препятствует заражению пеностекла микроорганизмами, спорами и бактериями.
— Стабильность физических свойств. Пеностекло сохраняет стабильность физических параметров во всем диапазоне температур применения, а также в различных жестких условиях эксплуатации (например, повышенная влажность, обводненность, температурные колебания и пр.)
Простота монтажа. Пеностекло может крепиться с помощью практически любых растворов, вяжущих и клеев. За счет исключительно развитой ячеистой поверхности, пеностекло может быть приклеено даже вяжущим, обладающим низкой адгезией к стеклу.
Основные уникальные свойства пеностекла в сравнении с традиционными теплоизоляционными материалами заключаются в низкой теплопроводности при высокой прочности и удобстве обработки и монтажа при экологической безопасности и долговечности.
