Энергосбережение при проектировании и эксплуатации жилых зданий становится одной из приоритетных задач. В современном промышленном и гражданском строительстве все большее значение приобретают теплоизоляционные материалы, способные эффективно выполнять свои функции по сбережению энергетических ресурсов, затрачиваемых на создание и поддержание необходимого температурного режима в помещениях.

В настоящее время получают распространение теплоизоляционные материалы, содержащие в своем составе органические составляющие. Недостатком этих материалов является их горючесть, низкий предел температуры использования, низкая пожаробезопасность, органическая основа вызывает выделение токсических веществ при нагревании. Кроме этого, при эксплуатации наблюдается охрупчивание и разрушение материала, вследствие чего долговечность утеплителя может не соответствовать долговечности конструкции.

Благодаря удачному сочетанию комплекса уникальных свойств наиболее перспективным пористым материалом является пеностекло широкой номенклатуры изделий, производство которого целесообразно развить в России.

Особый интерес представляет пеностекло, изготовленное в виде пористо-пустотелой гранулы различного размера без введения выгорающего компонента.

Такой материал востребован как химически и термически стойкий засыпной материал, а так же может использоваться как пористый заполнитель в легких бетонах, так как в последнее время наметилась тенденция увеличения плотности наиболее распространенного пористого заполнителя - керамзита в связи с исчерпыванием запасов качественных глин.

В исследованиях использован бой тарного стекла (стеклобой).

Многообразие способов поризации применительно к заполнителям могут быть подразделены на основные группы: вспучивание и удаление порообразователя. Таким образом, обобщенно механизм снижения плотности заполнителя путем изменения его структуры можно представить в виде двух направлений: максимальная поризация структуры и разработка технологий производства пустотелого заполнителя (с выгорающим ядром).

Сочетание структуры пустотелой гранулы (образующейся за счет выгорающего ядра) с пористой структурой способствует образованию пористо-пустотелой гранулы с комбинированной структурой в виде пористой оболочки и пустоты в центре гранулы.

Нами проводятся исследования по изучению влияния технологических параметров на свойства пористых материалов, полученных путем вспучивания обводненного стекла.

Традиционно пеностекло производится с использованием двух видов газообразователей: углеродосодержащих (сажа, кокс, антрацит) или карбонатных (мел, известняк, мраморная крошка).

Нами изучалась возможность использования в качестве газообразователя для получения пористых пустотелых гранул силанольной воды, образующейся при обводнении пеностекла в процессе тепловлажностной обработки. При тепловлажностной обработке стекла происходят процессы обводнения и выщелачивания. Установлено, что вхождение воды осуществляется в двух формах: Н₂О и ОН ˉ, причем мономерные группы ОН ˉ входят в стекло с разрывом связей ≡ Si-O-Si≡, а количество воды увеличивается с повышением температуры обработки. Стекло подвергнутое тепловлажностной обработке будет содержать воду в состоянии гидроксильного поверхностного покрова, эти группы называют силанольной водой. Гидроксильные группы, связанные с поверхностью прочной ионной или донорно-акцепторной связью и являются центрами адсорбции молекулярной вода. Молекулы адсорбированной воды связаны с гидроксильными группами поверхностного гидроксильного покрова водородной связью. При повышении степени гидратации увеличивается количество силанольной воды.