Schuimglas

De basis van schuimglas ligt bij gerecycled glas, gemalen tot een fijn poeder en vermengd met koolstof. In een expandeeroven bij extreme temperaturen reageren deze stoffen, waardoor miljoenen hermetisch gesloten cellen ontstaan die gevuld zijn met een inert gas. Het resultaat is een zwart, stijf materiaal dat de onverzettelijkheid van glas combineert met een extreem laag gewicht. In de utiliteitsbouw en civiele techniek wordt het vaak ingezet wanneer absolute dampdichtheid en een hoge druksterkte vereist zijn, aangezien het materiaal niet vervormt onder langdurige belasting.

De applicatie van schuimglasplaten begint op een stabiele ondergrond. Voor daken dompelt de verwerker de onderzijde en de zijkanten van de blokken dikwijls in vloeibare bitumen. Directe plaatsing volgt. De druk moet gelijkmatig zijn. Hierdoor ontstaat een homogene laag zonder thermische lekken of dampbruggen. Het materiaal is vormvast en vertoont geen krimp. In verticale situaties, zoals bij gevels of kelderwanden, wordt vaak gekozen voor specifieke kleefmortels.

Bij de inzet van granulaat onder vloerplaten of in de wegenbouw verschuift de methode naar bulkverwerking. Vrachtwagens lossen het lichte materiaal direct op de gewenste locatie. De verdeling geschiedt met mechanisch materieel of handmatig bij kleinere oppervlakken. De laagdikte is bepalend voor de thermische weerstand. Na het nivelleren ondergaat het pakket een gecontroleerde verdichting. De korrels haken door hun hoekige vorm in elkaar. Deze mechanische vertanding creëert een stabiel bed. Geen extra bindmiddelen nodig. De dikte van de losse stort bepaalt het uiteindelijke volume na compressie.

Verschijningsvormen en gradaties

Schuimglas manifesteert zich in de bouw hoofdzakelijk in twee gedaanten: de stijve isolatieplaat en het hoekige granulaat. De platen, vaak als zwarte blokken geleverd, variëren sterk in hun druksterkte. Voor standaard dakisolatie volstaat een variant met een lagere densiteit, terwijl voor parkeerdaken of funderingen onder zware machines types zoals de 'S3' of 'F' varianten worden ingezet. Deze kunnen een extreme belasting verdragen zonder ook maar een millimeter in te klinken. Onverzettelijk materiaal.

Naast de vlakke platen bestaat er schuimglas met ingebouwd afschot. Dit elimineert de noodzaak voor een zware afschotlaag van beton of mortel op een plat dak. De platen worden dan genummerd geleverd en als een puzzel gelegd om de afwatering te waarborgen. Soms worden platen aan één zijde voorzien van een coating, zoals bitumen of een minerale laag, om de hechting met dakbedekking te bespoedigen.

Het verschil tussen platen en granulaat

Het granulaat, ook wel glasschuimgrind genoemd, is een heel ander beestje. Waar platen gericht zijn op thermische isolatie en dampdichtheid in de gebouwschil, dient granulaat vaak als lichtgewicht ophoogmateriaal in de weg- en waterbouw of onder funderingsplaten. Het is losgestort. Hoekig. Het haakt in elkaar.

Hoewel beide varianten van hetzelfde basisproduct komen, is de toepassing onvergelijkbaar. Granulaat is waterdoorlatend tussen de korrels door, wat het uitstekend maakt voor drainerende lagen. De individuele korrel blijft echter ongevoelig voor vocht. Verwar schuimglas niet met cellenbeton; hoewel beide een celstructuur hebben, is schuimglas volledig anorganisch en vele malen lichter. Ook is het resistenter tegen zuren en knaagdieren. Geen muis komt erdoorheen. Het materiaal snijdt simpelweg te hard.

Schuimglas in de praktijk

Een parkeerdak op een druk stadsziekenhuis. Duizenden kilo's aan rollend staal belasten de constructie dag in, dag uit. Geen krimp. De schuimglasplaten onder het asfalt vangen de druk op zonder hun isolatiewaarde te verliezen. Onverzettelijk onder de zware last van een SUV.

In de vochtige kruipruimte van een monumentaal pand kom je het granulaat tegen. De bodem is drassig. Hier zie je vaak een dikke laag glasschuimgrind die als een thermische barrière fungeert en optrekkend vocht radicaal stopt. De hoekige brokken haken in elkaar. Een stabiel loopvlak ontstaat. Geen last van rot of schimmel. Glas is immers anorganisch.

Een vriescel in een groot distributiecentrum. De binnentemperatuur bedraagt dertig graden onder nul. Dampdiffusie is hier de grootste vijand. De zwarte blokken worden volvlakkig in de bitumen gezet om elke naad te dichten. Damp komt er simpelweg niet doorheen. Nooit. De celstructuur blijft droog en de isolatiewaarde constant gedurende de hele levensduur van het gebouw.

Lichtgewicht ophoogmateriaal bij wegenbouw op slappe veengrond. Een vrachtwagen stort een vracht die oogt als zwart grind, maar bijna niets weegt. De weg zakt niet weg. Het materiaal draagt de asfaltlaag terwijl het de druk op de onderliggende bodem minimaliseert. Een slimme oplossing voor verzakkingsgevoelige gebieden.

Wettelijke kaders en productnormen

Schuimglas valt onder strikte Europese en nationale kaders. De technische basis voor platen en blokken ligt verankerd in de NEN-EN 13167. Deze norm specificeert de eigenschappen voor fabrieksmatig vervaardigde producten van cellulair glas. Cruciaal voor de CE-markering. In de Nederlandse context stelt het Besluit Bouwwerken Leefomgeving (BBL) de eisen aan de thermische isolatie van de gebouwschil. Minimale RC-waarden zijn leidend. Het materiaal moet hieraan bijdragen binnen de rekenmethodiek van de NTA 8800. Onverzettelijke eisen voor een onverzettelijk materiaal.

Onbrandbaarheid is een sleutelkenmerk in de regelgeving. Volgens de NEN-EN 13501-1 valt schuimglas nagenoeg altijd in Euroklasse A1. De hoogst haalbare score. Het materiaal draagt niet bij aan branduitbreiding. Het ontwikkelt geen rook en vertoont geen druppelvorming bij verhitting. Dit maakt het materiaal uitermate geschikt voor situaties waar strenge eisen gelden voor de branddoorslag en brandoverslag (WBDBO), zoals bij parkeergarages of ziekenhuizen.

Civieltechnische eisen en milieukwaliteit

Bij gebruik van schuimglasgranulaat als lichtgewicht ophoogmateriaal in de weg- en waterbouw verschuift de juridische focus. Het Besluit bodemkwaliteit is hier relevant. Hoewel schuimglas inert is en niet uitloogt, moet de milieuhygiënische kwaliteit aangetoond worden. Geen verontreiniging van bodem of grondwater. De korrels moeten gecertificeerd zijn voor toepassing in civiele werken. Kwaliteitsborging via KOMO-attesten is in de Nederlandse bouwpraktijk de standaard. Zo wordt aangetoond dat het product voldoet aan de prestatie-eisen die de wetgever stelt aan constructieve veiligheid en duurzaamheid.

Geen modern fenomeen, dit schuimglas. De kiem ligt in de jaren dertig van de vorige eeuw. Franse onderzoekers van Saint-Gobain en Amerikaanse ingenieurs van Corning Glass Works experimenteerden onafhankelijk van elkaar met de expansie van glas. Het doel? Een materiaal creëren dat de chemische inertie van glas combineerde met een laag soortelijk gewicht. De doorbraak kwam door koolstof toe te voegen aan glaspoeder. Bij verhitting boven het weekpunt van glas ontstond een heftige reactie. Miljoenen gasbelletjes. Een onverzettelijke structuur bleef achter na afkoeling.

Tijdens de Tweede Wereldoorlog was de toepassing verre van architectonisch. Het Amerikaanse leger gebruikte de zwarte blokken als drijfvermogen voor reddingsboten en vlotten. Absolute waterdichtheid was een vereiste. Pas na 1945 verschoof de focus naar de bouwkolom. De oprichting van Pittsburgh Corning in 1943 markeerde het begin van de commerciële productie voor thermische isolatie. In de jaren zestig volgde de introductie op de Europese markt. Aanvankelijk vooral als specialistisch product voor de chemische industrie en koude-isolatie bij extreem lage temperaturen.

De evolutie van het materiaal is sindsdien vooral een proces van verfijning en verduurzaming geweest. Waar men vroeger uitsluitend nieuwe grondstoffen gebruikte, is de moderne productie bijna volledig afhankelijk van de glasbak. Gerecycled vensterglas en flessenglas vormen nu de bulk. Het procedé in de expandeerovens werd energie-efficiënter. In de jaren tachtig en negentig ontstond de behoefte aan een lossere vorm: het granulaat. In Scandinavië en Zwitserland zocht men naar oplossingen voor vorstgevoelige wegen en lichtgewicht ophogingen. Het glasschuimgrind was geboren. Een logische afgeleide van de plaat, maar met een totaal ander toepassingsgebied in de civiele techniek. Van militaire drijver naar circulaire wegfundering.

• https://www.joostdevree.nl/shtmls/foamglas.shtml
• https://www.joostdevree.nl/bouwkunde2/jpgf/foamglas_90_algemene_informatie_www_foamglas_nl.pdf