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泡沫玻璃

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泡沫玻璃 foam glass(cellular glass)

20世紀30年代，法國Saint-Gobain公司首先研製成功以碳酸鈣為發泡劑的泡沫玻璃，1935年申請了第1個專利。隨後，1939年前蘇聯在門捷列夫化工學院中間試驗廠也實驗生產了泡沫玻璃。

基本內容

中文名：泡沫玻璃

密度：160-220千克/立方米

外文名：foam glass

導熱係數：0.058

製作原理

泡沫玻璃 foam glass(cellular glass)

泡沫玻璃最早是由美國匹茲堡康寧公司發明的，是由碎玻璃、發泡劑、改性添加劑和發泡促進劑等，經過細粉碎和均勻混合後，再經過高溫熔化，發泡、退火而製成的無機非金屬玻璃材料。它是由大量直徑為1～2毫米的均勻氣泡結構組成。其中吸聲泡沫玻璃為50%以上開孔氣泡，絕熱泡沫玻璃為75%以上的閉孔氣泡，可以根據使用的要求，通過生產技術參數的變更進行調整。

由於這種新材料具有防潮、防火、防腐的作用，加之玻璃材料具有長期使用性能不劣化的優點，使其在絕熱、深冷、地下、露天、易燃、易潮以及有化學侵蝕等苛刻環境下倍受用戶青睞。被廣泛用於牆體保溫、石油、化工、機房降噪、高速公路吸音隔離牆、電力、軍工產品等，被用戶稱之為綠色環保型絕熱材料。

根據泡沫玻璃的各種性能，它可以作為隔熱材料應用於建築工程的各個部位，也用於造船、化工、低溫及高溫技術。白色和彩色玻璃還被用做吸音和裝飾材料使用。生產中的廢料——泡沫玻璃粉和碎料還可以作為裝飾輕混凝土的填充料及其它用途。根據用途的不同，採用相應的工藝生產的泡沫玻璃產品可分為四大類，即絕熱泡沫玻璃、吸音裝飾泡沫玻璃、飾面泡沫玻璃和粒狀泡沫玻璃。

性能

泡沫玻璃是一種性能優越的絕熱（保冷）、吸聲、防潮、防火的輕質高強建築材料和裝飾材料，使用溫度範圍為零下196度到450度，A級不燃與建築物同壽命，透濕係數幾乎為0。雖然其他新型隔熱材料層出不窮，但是泡沫玻璃以其永久性、安全性、高可靠性在低熱絕緣、防潮工程、吸聲等領域占據着越來越重要的地位。它的生產是廢棄固體材料再利用，是保護環境並獲得豐厚經濟利益的範例。

熔岩泡沫玻璃：用珍珠岩、黑曜岩等天然熔岩或工業廢渣作基礎原料，也可加入一定量的玻璃粉，以降低發泡溫度，用芒硝等作發泡劑製成的泡沫玻璃。一般可作建築及工業設備的保溫材料和牆體材料等。

優勢

1、本身無毒、無放射性、不會釋放有害物質，不會污染地基和地下水，為環境友好材料；

2、不燃燒、吸濕和吸水率低、使用溫度範圍，普通泡沫玻璃實際使用溫度為240~280℃；

3、不易風化、不老化、不受鼠囓蟲咬和微生物腐蝕；

4、可以通過改變配方和發泡工藝，調節容重、開口氣孔和閉口氣孔率以及其他性能；

應用領域

泡沫玻璃是一種以廢平板玻璃和瓶罐玻璃為原料，經高溫發泡成型的多孔無機非金屬材料，具有防火、防水，無毒、耐腐蝕、防蛀，不老化，無放射性、絕緣，防磁波、防靜電，機械強度高，與各類泥漿粘結性好的特性。是一種性能穩定的建築外牆和屋面隔熱、隔音、防水材料。

據介紹，泡沫玻璃還可以運用於煙道、窯爐和冷庫的保溫工程，各種氣、液、油輸送管道的隔熱、防水、防火工程，地鐵、圖書館、寫字樓、歌劇院、影院等各種需要隔音、隔熱設備的場所，基礎設施建設的隔離、隔音工程，河渠、護欄、堤壩的防漏、防蛀工程等多種領域。甚至還具有用於家庭清潔、保健的功能。用泡沫玻璃保護暖氣輸送管道與傳統保護材料相比，可減少熱損耗約25%。

泡沫玻璃又稱為多孔玻璃，其內部充滿無數開口或閉口的小氣孔，氣孔的面積占總體積的80%~90%，孔徑大小為0.5~5mm，也有的小到幾微米。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類物質，如火山灰、浮石、珍珠岩、黑曜岩、高爐礦渣等。

現在，泡沫玻璃在國內應用很少，是一種新型的材料，可以作為節能窗玻璃或是建築圍護結構的保溫隔熱材料。

分類技術

表格1 泡沫玻璃的分類

分類	內容
按用途分	隔熱泡沫玻璃、吸聲泡沫玻璃
按所用原料分	普通泡沫玻璃、石英泡沫玻璃、熔岩泡沫玻璃
按顏色分	白色、棕色、黃色、純黑色等
按外形分	平板（代號P） 管殼（代號G）
按密度分	≤150kg/m（代號150） 151~180 kg/m（代號180）

泡沫玻璃的應用技術要點

1、泡沫玻璃的基質為玻璃，故不吸水。內部的氣泡也是封閉的，所以不存在毛細現象，也不會滲透，因此泡沫玻璃是目前最理想的保冷絕熱材料。

2、機械強度較高，強度變化與表觀密度成正比。具有優良的抗壓性能，較其他材料更能經受住外部環境的侵蝕和負荷。優良的抗壓性能與阻濕性能相結合，使泡沫玻璃成為地下管道和槽罐地基最理想的絕熱材料。

3、泡沫玻璃具有很好的絕熱透濕性，因此熱導率長期穩定，不因環境影響發生變化，絕熱性能良好。

4、泡沫玻璃是基質濕玻璃，因此不會自燃也不會被燒毀，是優良的防火材料。泡沫玻璃的工作溫度範圍為-200~430℃、膨脹係數較小（8×10℃）而且可逆，因此材料性能長期不變，不易脆化，穩定性好。

5、泡沫玻璃隔聲性能好，對聲波有強烈的吸收作用，在60~400Hz內平均穿透損失28.3dB。

6、泡沫玻璃染色性能好，可以作為保溫裝飾材料。

閉孔

一種新型高性能的保溫隔熱材料－泡沫玻璃已開始在建築工程上應用。

被譽為節能工程的黑珍珠－泡沫玻璃，在國外已普遍使用在化工保溫隔熱、船舶、製冷業、冷庫、地鐵及恆溫恆濕工程和一般工業與民用建築的屋面、外牆的保溫和隔熱工程上。我國過去只用於化工深冷設備、船舶、冷庫的保溫隔熱工程，近年來已開始在建築工程上使用。

泡沫玻璃是採用石英砂礦粉或碎玻璃粉經燒制發泡生成的容重輕、獨立閉孔的發泡體。由於它是無機材料的閉孔泡沫玻璃，所以導熱係數小，絕熱功能穩定；不吸水，水蒸氣滲透率小；優良的耐高低溫性能和耐久性；強度高，重量輕，變形小；不燃燒，不腐蝕；可切割成型，便於施工；可製成彩色材料，具有美化環境功能；可用聚合物水泥砂漿與基層牢固粘接。

與廣泛在建築工程中使用的保溫材料相比較，泡沫玻璃具有獨特的特點，用於屋面，能形成永久性的保溫隔熱層，而且，由於其優良的耐候性，尤其適合於倒置式屋面的保溫隔熱層。採用聚合物水泥砂漿粘結並勾縫後，還可形成一道完整的防水層，起到防水作用。用於外牆時，可直接採用聚合物水泥砂漿粘貼，施工方便，如採用彩色泡沫玻璃，既起到保溫隔熱作用，又可做為裝飾材料，是一舉數得的好辦法。

建築節能是國家一項極其重要的政策，是利國利民、造福子孫後代的系統工程。加強建築物的保溫隔熱對於改善人的工作和居住環境條件、節約能源所起的作用既直接又實際，我國建築保溫隔熱工程中，保溫材料吸水率高、耐久性差一直是兩大難題，它大大地降低材料的保溫性能，影響保溫隔熱的效果，增加空調系統的能量消耗。而且吸水後，保溫層變成了蓄水層，會使防水層起鼓破壞，造成滲漏，在雨後很長一段時間內仍舊漏水。在外牆構造中，由於保溫隔熱的需要，需將牆體加厚以滿足使用功能要求，由於現在尚無保溫材料能取代原來的紅磚作為牆體材料，只能採用外貼保溫材料進行保溫隔熱，所以需要重量輕、保溫性能好、耐老化、不吸水、易粘結的材料，泡沫玻璃是最理想的保溫材料。泡沫玻璃，不論用於屋面或外牆都是一種優良的保溫隔熱材料。

泡沫玻璃用於屋面的保溫隔熱層時，由於它不吸水、不吸濕、用水泥砂漿粘鋪後，水份不可能進入，所以不會造成防水層的起鼓破壞現象，不需作排氣孔，也不存在長久使用後性能下降的問題。

它有一定強度，不易被壓縮，用於倒置式屋面、斜坡屋面、種植屋面等新型屋面型式，是其它任何保溫材料都無法比擬的。

泡沫玻璃用於牆體保溫隔熱，代替紅磚，減薄牆體厚度，節約能源更是首屈一指，而且間接地擴大了建築使用面積，減輕了建築物的自重。施工時用普通水泥砂漿或聚合物水泥砂漿粘貼，粘貼力強。如作外牆塗料面層，只要在泡沫玻璃層外抹一層水泥砂漿找平即可。如採用彩色泡沫玻璃，可將泡沫玻璃切割成一定大小的形狀，直接用聚合物水泥砂漿粘貼。

開孔

開孔泡沫玻璃所有的孔洞相通，因此叫開孔泡沫玻璃，開孔泡沫玻璃有一個很有前景的應用是利用其高的吸水率(吸水率達50%～70%)用作綠化保水材料，將其固定在岩石基斜坡上，由於開孔泡沫玻璃中的開口氣孔吸收了大量水分，當坡面因失水變干時，泡沫玻璃中儲存的水分，可繼續供給土壤和樹根，同時交錯拼接的開孔泡沫玻璃還能阻止水土流失，保護環境。

吸聲

吸聲消音用泡沫玻璃不僅能起到良好的降噪作用，而且具有質輕、不燃、不腐及受潮、吸水後不軟化等特點，因此被廣泛用於游泳館、地鐵、食品和紡織車間等潮濕、防火併有低噪要求的建築工程中。吸聲消音用和絕熱保溫用泡沫玻璃在適當的工藝下也可做成彩色製品，既起到吸聲、保溫作用，又不失為一種良好的裝飾材料，具有雙重作用。吸音泡沫玻璃在發達國家已廣泛用於地鐵、地下軍事設施、隧道、工廠車間、音樂廳、劇場和大會堂等建築中，以及飛機場周圍建築物外表，以降低噪音。國內在九十年代陸續用於上海地鐵、廣州地鐵、人民大會堂空調機房和風道的降噪吸聲材料。在用於上海市內高架路兩旁的吸音牆。