Poraver – nowe spojrzenie na szkło

Niewiele ponad dwadzieścia lat temu w trakcie badań nad spienianą glinką w Niemczech wykonano pierwsze testy z nowym produktem – granulowanym spienionym szkłem. Wyniki były bardzo obiecujące, w związku z czym kontynuowano badania przez kilkanaście lat. Ich rezultatem było powstanie całkowicie nowego produktu, któremu nadano nazwę poraver.

Głównym surowcem do produkcji poraveru jest stłuczka szklana z butelek. Ten surowiec po wielomiesięcznym sezonowaniu podlega zmieleniu do niezwykle drobnego ziarna, po czym z takiej szklanej mąki za pomocą środka spieniającego formowane są drobne kulki. Kulki te trafiają do pieca, gdzie w temperaturze ok. 900ºC następuje ich spienienie i spieczenie. Po schłodzeniu otrzymany granulat jest separowany na frakcje ze względu na wielkość ziarna i pakowany. Tym sposobem produkt jest przygotowany do użycia w wyrobach.

Poraver ma bardzo dobre własności, m.in.:

• małą gęstość,
• wysoką odporność na ściskanie,
• wysoką termoizolacyjność,
• znakomitą chłonność dźwięku,
• kształt ziarna zbliżony do kulki,
• niepalność,
• odporność na działanie alkaliów,
• odporność chemiczną,
• jest bezzapachowy,
• jest produktem mineralnym.

To wszystko spowodowało, że poraver w krótkim okresie znalazł rozmaite zastosowania w przemyśle.

Zastosowanie poraveru w produktach chemii budowlanej

Ok. 75% całej produkcji poraveru trafia do producentów wyrobów chemii budowlanej. Ma on tam niebagatelną rolę do spełnienia. Po pierwsze jest ultralekkim wypełniaczem. Ciężar nasypowy w przedziale 140–530 kg/m³ powoduje, że niewielki procentowo (ok. 10% wagi wyrobu) dodatek poraveru znacząco zmniejsza ciężar gotowego kleju do płytek czy tynku. Ponadto kulisty kształt ziarna sprawia, że wzrasta znacząco urabialność wyrobu. Klej czy tynk bardzo łatwo się miesza, a nakładanie na ścianę czy też zacieranie nie sprawia trudności.

Niska wartość modułu sprężystości (< 2000 N/mm²) jest szczególnie ważna w lekkich wyprawach. Uzyskuje się dzięki temu niskonaprężone warstwy masy, co jest szczególnie pożądane w silnie izolujących zaprawach murarskich oraz termicznie izolujących systemach kompozytowych.

Dodatkowo poraver pomaga aktywnie panować nad strukturalnymi i fizycznymi wymaganiami izolacji termicznej i absorpcji dźwiękowej. Jednowarstwowe wyprawy, a także warstwy wykańczające za pomocą dodatku poraveru mogą być formowane tak, aby wartości współczynnika λ lokowały się poniżej 0,1 W/(m·K).

Absorpcja dźwięku jest lepsza w poraverze dzięki jego strukturze otwartych porów. Z kolei dzięki wysokiemu poziomowi oporności własnej możliwe jest uzyskanie adhezji z przerwami (dziurkami). Dzięki temu charakterystyczna struktura pozostaje otwarta i jest w stanie absorbować wszelkie generowane fale dźwiękowe.

Zwykły poziom dozowania kruszywa do tynków akustycznych pozwala dzięki użyciu poraveru na uzyskanie wydajności do 3500 litrów świeżej masy na tonę suchej wyprawy. Zastosowanie twardych nawierzchni jest preferowane w miejscach o specjalnych wymaganiach: wysokiej odporności na ścieranie, dużych wahaniach temperatury, odporności na działania substancji chemicznych czy wilgotności. Znajdujące się pod nimi warstwy klejów również muszą być w bezpieczny i trwały sposób odporne na wpływy statyczne, dynamiczne oraz chemiczne.

Poraver poprawia właściwości nowoczesnych klejów. Jego precyzyjne, kuliste ziarno gwarantuje spełnienie odpowiednio dobranych właściwości. Efekt łożyska kulkowego wpływa bardzo pozytywnie na zachowanie kleju i pozwala na ponad 10-proc. wzrost jego produktywności. Dzięki bardzo lekkim, choć wysoce odpornym na nacisk sferom można osiągnąć o ponad 60% wyższą wydajność w porównaniu z konwencjonalnym klejem. Kremowobiałe sfery poraveru można również stosować do produkcji klejów do białego marmuru.

Zaprawy murarskie w strukturach murowych są często widziane jako mostki termiczne. W lekkich zaprawach z zawartością poraveru tego typu podatność zostaje usunięta poprzez stworzenie mocno izolujących struktur murarskich.

Ponadto poraver spełnia wysokie wymagania zarówno w dziedzinie gęstości suchej masy, jak i wymaganej wytrzymałości na ściskanie. W grupie zapraw LM 21 granulat ze spienionego szkła przyczynia się do tworzenia nowoczesnych konstrukcji murarskich. Poraver jest nawet używany w produkcji specjalnych zapraw wykorzystywanych do wypełniania szczelin pomiędzy belkami, rowków czy wnęk.

Lekki beton i wyroby z niego

Poraver mimo swej lekkości jest wytrzymałym materiałem konstrukcyjnym. Dzięki temu znalazł zastosowanie w wielu wyrobach betonowych, do czego przyczyniła się także wysoka izolacyjność termiczna.

Jest jednym z głównych surowców do produkcji lekkich bloczków budowlanych. Zawartość poraveru pozwala obniżyć ich ciężar, a jego porowata struktura powoduje, że bloczki uzyskują znakomite wartości izolacyjności termicznej bez użycia dodatkowych materiałów. Ponadto takie parametry jak paroprzepuszczalność czy izolacyjność akustyczna są również na wysokim poziomie.

Poraver jest również dodatkiem do prefabrykacji izolujących termicznie elementów wielkopłytowych. Jego użycie w tym przypadku podobnie obniża ciężar płyty, poprawia własności izolacyjne, zarówno termiczne, jak i akustyczne, nie obniżając parametrów wytrzymałościowych wyrobu. Wielkopłytowe elementy konstrukcyjne z dodatkiem poraveru produkowane są zarówno jako monolit, jak i zawierające warstwę izolacyjną z poraverem.

Z dodatkiem poraveru produkowane są również całe moduły służące do konstruowania budynków. Znany jest przykład, gdy dzięki jego użyciu do produkcji kompletnych modułów łazienkowych udało się znacząco obniżyć ciężar całej bryły hotelu, który powstawał na grząskim terenie i całkowity ciężar budynku był jednym z kluczowych parametrów decydujących o możliwości zrealizowania inwestycji.

Poraver jest również wypełniaczem mas cementowych lub żywicznych używanych do produkcji elementów architektonicznych, takich jak kolumny, tralki, fasadowe profile sztukateryjne czy elementy małej architektury ogrodowej. Użycie poraveru w takich aplikacjach powoduje przede wszystkim obniżenie ciężaru wyrobu, co niejednokrotnie jest znaczącym kryterium możliwości zastosowania danego elementu w wystroju domu.

Poraver w wypełnieniach izolacyjnych

Poraver bardzo dobrze sprawdza się jako materiał izolacyjny używany w wypełnianiu różnego rodzaju pustek. Stosowany jest tam albo jako wypełnienie luzem, albo też lekko związany lepiszczem cementowym czy żywicznym. Ze względu na niski ciężar takie wypełnienie może być stosowane w miejscach o ograniczonej nośności – na jastrychach, starych stropach, tarasach czy płaskich dachach.

Do związania granulek poraveru ze sobą nie potrzeba dużej ilości lepiszcza. Na 1 m³ granulatu wystarczy 125 kg cementu i ok. 80 litrów wody. Po szybkim zmieszaniu składników w betoniarce wystarczy gotową masę wyłożyć na żądaną powierzchnię i lekko zagęścić. Po tak wykonanej posadzce izolacyjnej można następnego dnia spokojnie chodzić.

W przypadku konieczności uzyskania warstwy nieprzepuszczalnej dla wody, np. na tarasach lub dachach płaskich (np. garażach), stosowane jest lepiszcze z żywicy, np. epoksydowej. Po takiej warstwie można chodzić już po kilku godzinach. Na nią można wykładać ostateczną powłokę, dzięki czemu powierzchnia spełnia rolę w pełni użytkową.

Poraver służy też do izolacji termicznych zbiorników na środki wrażliwe na temperaturę – zarówno niską, jak i wysoką. Przykładem może być izolacja termiczna zbiorników przydomowych na gaz płynny. Taki zbiornik może być umieszczony w wykopanym dole, ustawiony tam stabilnie, po czym zasypany poraverem luzem. Ponieważ środek ten jest w pełni neutralny, nie ma niebezpieczeństwa niekorzystnego wpływu na zbiornik, poza tym nie powoduje on nadmiernych nacisków na ściany zbiornika.

Z tego samego powodu jednym z najnowszych zastosowań poraveru jest użycie go w produkcji zbiorników buforowych na energię odnawialną, które mogą magazynować energię cieplną w okresach jej nadprodukcji, umożliwiając jej wykorzystanie w okresie ogrzewania. W jednym z takich systemów zbiorniki te są zlokalizowane na zewnątrz budynku, wkopywane w ziemię i połączone z budynkiem za pomocą systemu izolowanych rurek. Straty ciepła takich zbiorników są ograniczone do minimum przez specjalny kształt (najlepszy stosunek powierzchni do objętości) oraz właściwe wypełnienie izolujące termicznie. Warunki stawiane materiałowi izolującemu w zbiorniku to:

• odporność temperaturowa do minimum 100ºC,
• odporność na starzenie,
• odporność na wodę i parę wodną,
• odporność na ciśnienie nawet przy zanurzeniu w wodzie,
• łatwość schnięcia,
• łatwość użycia,
• odporność na mikroorganizmy.

Przeprowadzone doświadczenia pokazały, że przy temperaturze użytkowej wody na poziomie 60ºC spadek temperatury w ciągu dnia nie jest większy niż 1,5ºC. W przypadku budynków bez piwnic, gdzie można ustawić zbiorniki buforowe wolno stojące, zastosowanie wkopywanych w ogrodzie zbiorników z izolacją z poraveru jest zasadne.

Produkcja paneli ściennych z poraveru

Za pomocą różnego rodzaju lepiszcza łączy się granulki poraveru i produkuje w ten sposób płyty i panele o różnym zastosowaniu. Płyty cementowe służą jako płyty fasadowe dźwiękochłonne. Lekkie płyty z zawartością żywicy są wykorzystywane w zabudowie wnętrz sal konferencyjnych czy muzycznych. Poraver jest produktem świetnie chłonącym dźwięk, płyty z poraverem służą więc jako materiał do regulacji akustyki w pomieszczeniach. Płyty produkowane z poraveru łączonego żywicą fenolowo-formaldehydową używane są w zabudowie łodzi, jachtów i statków pasażerskich. Takie płyty są bardzo łatwo obrabialne, podobnie jak płyty z drewna, w przeciwieństwie do nich są jednak w pełni odporne na działanie wilgoci.

Jak widać, mimo że poraver jest stosunkowo młodym materiałem, to spektrum możliwości jego zastosowań jest już dosyć szerokie i wciąż się powiększa.

STYCZEŃ 2011

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!