泡沫玻璃
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制作原理性能应用领域分类及技术
闭孔泡沫玻璃制作原理性能应用领域分类及技术
闭孔泡沫玻璃展开
制作原理
泡沫玻璃 foam glass
20世纪30年代，法国saint-gobain公司首先研制成功以碳酸钙为发泡剂的泡沫玻璃，1935年申请了第1个专利。随后，1939年前苏联在门捷列夫化工学院中间试验厂也实验生产了泡沫玻璃。
泡沫玻璃最早是由美国彼兹堡康宁公司发明的，是由碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和发泡促进剂等，经过细粉碎和均匀混合后，再经过高温熔化，发泡、退火而制成的无机非金属玻璃材料。它是由大量直径为1～2毫米的均匀气泡结构组成。其中吸声泡沫玻璃为50%以上开孔气泡，绝热泡沫玻璃为75%以上的闭孔气泡，制品密度为160-220千克/立方米，可以根据使用的要求，通过生产技术参数的变更进行调整。
由于这种新材料具有防潮、防火、防腐的作用，加之玻璃材料具有长期使用性能不劣化的优点，使其在绝热、深冷、地下、露天、易燃、易潮以及有化学侵蚀等苛刻环境下倍受用户青睐。被广泛用于墙体保温、石油、化工、机房降噪、高速公路吸音隔离墙、电力、军工产品等，被用户称之为绿色环保型绝热材料。
根据泡沫玻璃的各种性能，它可以作为隔热材料应用于建筑工程的各个部门，也用于造船、化工、低温及高温技术。白色和彩色玻璃还被用做吸音和装饰材料使用。生产中的废料——泡沫玻璃粉和碎料还可以作为装饰轻混凝土的填充料及其它用途。根据用途的不同，采用相应的工艺生产的泡沫玻璃产品可分为四大类，即绝热泡沫玻璃、吸音装饰泡沫玻璃、饰面泡沫玻璃和粒状泡沫玻璃。
性能 泡沫玻璃是一种性能优越的绝热（保冷）、吸声、防潮、防火的轻质高强建筑材料和装饰材料，使用温度范围为零下196度到450度，a级不燃与建筑物同寿命，导热系数为0.058，透湿系数几乎为0。虽然其他新型隔热材料层出不穷，但是泡沫玻璃以其永久性、安全性、高可靠性再低热绝缘、防潮工程、吸声等领域占据着越来越重要的地位。它的生产是废弃固体材料再利用，是保护环境并获得丰厚经济利益的范例。
熔岩泡沫玻璃：用珍珠岩、黑曜岩等天然熔岩或工业废渣作基础原料，也可加入一定量的玻璃粉，以降低发泡温度，用芒硝等作发泡剂制成的泡沫玻璃。一般可作建筑及工业设备的保温材料和墙体材料等。
应用领域 泡沫玻璃是一种以废平板玻璃和瓶罐玻璃为原料，经高温发泡成型的多孔无机非金属材料，具有防火、防水，无毒、耐腐蚀、防蛀，不老化，无放射性、绝缘，防磁波、防静电，机械强度高，与各类泥浆粘结性好的特性。是一种性能稳定的建筑外墙和屋面隔热、隔音、防水材料。
据介绍，泡沫玻璃还可以运用于烟道、窑炉和冷库的保温工程，各种气、液、油输送管道的隔热、防水、防火工程，地铁、图书馆、写字楼、歌剧院、影院等各种需要隔音、隔热设备的场所，基础设施建设的隔离、隔音工程，河渠、护栏、堤坝的防漏、防蛀工程等多种领域。甚至还具有用于家庭清洁、保健的功能。用泡沫玻璃保护暖气输送管道与传统保护材料相比，可减少热损耗约25%。
泡沫玻璃是一种性能优越的绝热（保冷）、吸声、防潮、防火的轻质高强建筑材料和装饰材料，又称为多孔玻璃，其内部充满无数开口或闭口的小气孔，气孔的面积占总体积的80%~90%，孔径大小为0.5~5mm，也有的小到几微米。泡沫玻璃的主要原料通常是碎玻璃，可使用的酸性火山熔岩类物质，如火山灰、浮石、珍珠岩、黑曜岩、高炉矿渣等。
分类及技术 表格1 泡沫玻璃的分类
分类 内容
按用途分 隔热泡沫玻璃、吸声泡沫玻璃
按所用原料分 普通泡沫玻璃、石英泡沫玻璃、熔岩泡沫玻璃
按颜色分 白色、棕色、黄色、纯黑色等
按外形分 平板（代号p） 管壳（代号g）
按密度分 ≤150kg/m（代号150） 151~180
kg/m（代号180）
表格2 泡沫玻璃的应用技术要点
序号 技术要点
1 泡沫玻璃的基质为玻璃，故不吸水。内部的气泡也是封闭的，所以不存在毛细现象，也不会渗透。由于这两点在使泡沫玻璃在大多数物理、化学性能上优于其他任何无机、有机的绝缘材料，因此泡沫玻璃是目前最理想的保冷绝热材料。
2 机械强度较高，强度变化与表观密度成正比。具有优良的抗压性能，较其他材料更能经受住外部环境的侵蚀和负荷。优良的抗压性能与阻湿性能相结合，使泡沫玻璃成为地下管道和槽罐地基最理想的绝热材料
3 泡沫玻璃具有很好的绝热透湿性，因此热导率长期稳定，不因环境影响发生变化，绝热性能良好
4 泡沫玻璃是基质湿玻璃，因此不会自燃也不会被烧毁，是优良的防火材料。泡沫玻璃的工作温度范围为-200~430℃、膨胀系数较小（8×10℃）而且可逆，因此材料性能长期不变，不易脆化，稳定性好。
5 泡沫玻璃隔声性能好，对声波有强烈的吸收作用，在60~400hz内平均穿透损失28.3db
6 泡沫玻璃染色性能好，可以作为保温装饰材料。
目前，泡沫玻璃在国内应用很少，是一种新型的材料，可以作为节能窗玻璃或是建筑围护结构的保温隔热材料。闭孔泡沫玻璃 一种新型高性能的保温隔热材料－泡沫玻璃已开始在建筑工程上应用。
被誉为节能工程的黑珍珠－泡沫玻璃，在国外已普遍使用在化工保温隔热、船舶、制冷业、冷库、地铁及恒温恒湿工程和一般工业与民用建筑的屋面、外墙的保温和隔热工程上。我国过去只用于化工深冷设备、船舶、冷库的保温隔热工程，近年来已开始在建筑工程上使用。
泡沫玻璃是采用石英砂矿粉或碎玻璃粉经烧制发泡生成的容重轻、独立闭孔的发泡体。由于它是无机材料的闭孔泡沫玻璃，所以导热系数小，绝热功能稳定；不吸水，水蒸气渗透率小；优良的耐高低温性能和耐久性；强度高，重量轻，变形小；不燃烧，不腐蚀；可切割成型，便于施工；可制成彩色材料，具有美化环境功能；可用聚合物水泥砂浆与基层牢固粘接。
与目前在建筑工程中使用的保温材料相比较，泡沫玻璃具有独特的特点，用于屋面，能形成永久性的保温隔热层，而且，由于其优良的耐候性，尤其适合于倒置式屋面的保温隔热层。采用聚合物水泥砂浆粘结并勾缝后，还可形成一道完整的防水层，起到防水作用。用于外墙时，可直接采用聚合物水泥砂浆粘贴，施工方便，如采用彩色泡沫玻璃，既起到保温隔热作用，又可做为装饰材料，是一举数得的好办法。
建筑节能是国家一项极其重要的政策，是利国利民、造福子孙后代的系统工程。加强建筑物的保温隔热对于改善人的工作和居住环境条件、节约能源所起的作用既直接又实际，我国建筑保温隔热工程中，保温材料吸水率高、耐久性差一直是两大难题，它大大地降低材料的保温性能，影响保温隔热的效果，增加空调系统的能量消耗。而且吸水后，保温层变成了蓄水层，会使防水层起鼓破坏，造成渗漏，在雨后很长一段时间内仍旧漏水。在外墙构造中，由于保温隔热的需要，需将墙体加厚以满足使用功能要求，由于目前尚无保温材料能取代原来的红砖作为墙体材料，只能采用外贴保温材料进行保温隔热，所以需要重量轻、保温性能好、耐老化、不吸水、易粘结的材料，泡沫玻璃是最理想的保温材料。泡沫玻璃，不论用于屋面或外墙都是一种优良的保温隔热材料。
泡沫玻璃用于屋面的保温隔热层时，由于它不吸水、不吸湿、用水泥砂浆粘铺后，水份不可能进入，所以不会造成防水层的起鼓破坏现象，不需作排气孔，也不存在长久使用后性能下降的问题。
它有一定强度，不易被压缩，用于倒置式屋面、斜坡屋面、种植屋面等新型屋面型式，是其它任何保温材料都无法比拟的。
泡沫玻璃用于墙体保温隔热，代替红砖，减薄墙体厚度，节约能源更是首屈一指，而且间接地扩大了建筑使用面积，减轻了建筑物的自重。施工时用普通水泥砂浆或聚合物水泥砂浆粘贴，粘贴力强。如作外墙涂料面层，只要在泡沫玻璃层外抹一层水泥砂浆找平即可。如采用彩色泡沫玻璃，可将泡沫玻璃切割成一定大小的形状，直接用聚合物水泥砂浆粘贴。
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