Андрей Смирнов
Время чтения: ~21 мин.
Просмотров: 0

Как использовать вермикулит в строительстве

Вермикулит: сфера применения в строительстве и свойства материала

Сегодня рынок предлагает массу наименований утеплительных материалов. К современным и эффективным их видам с высокими теплоизоляционными свойствами относится вермикулит. Сфера применения вспученного вермикулита в строительстве очень широка, его используют:

  • в качестве наполнителя в марках легкого бетона;
  • как насыпной утеплитель в конструкциях наружных стен;
  • в качестве засыпной изоляции чердачных перекрытий;
  • при теплоизоляции кровли;
  • для создания теплых наливных полов;
  • как добавка в штукатурные растворы с целью повышения ее теплоизоляционных и огнеупорных свойств.

Такой обширный диапазон использования объясняется уникальными свойствами материала, которые ему подарила природа, и которыми сумел рационально воспользоваться человек. Итак, вермикулит – это минерал из группы гидрослюд, образовался он в результате вулканической деятельности, происходящей в глубинах земной коры. После добычи материал измельчают и обжигают в специальных печах при высоких температурах. В результате этого процесса содержащаяся в структуре слюдистого вермикулита вода при нагреве превращается в пар, увеличивая в разы первоначальный объем материала. На выходе производитель получает пористый сыпучий материал в виде чешуйчатых частиц.

Свойства вспученного вермикулита характеризуются:

  • высоким уровнем теплоизоляции;
  • устойчивостью к высоким температурам и негорючестью;
  • значительной звукопоглощающей способностью;
  • хорошей воздухопроницаемостью, благодаря пористой структуре, что обеспечивает комфортный микроклимат (стены дышат);
  • не подвержен гниению, образованию грибка и плесени;
  • отличается экологичностью, не токсичен;
  • обладает упругой деформацией, химической инертностью и биологической стойкостью;
  • не спрессовывается.

Все эти качества определяют многоцелевое использование материала в строительной и других отраслях.

Достоинства способа засыпки

Работа с сыпучим материалом облегчает процесс монтажа по сравнению формовочными теплоизоляторами. Плиты необходимо разрезать и фиксировать при помощи крепежных деталей. Также в таком утеплении присутствуют стыки, которые могут образовывать мостики холода, что приводит к потере теплоизолирующих качеств материала.

Минеральные плиты имеют особенность слеживаться. Вспученные гранулы не слеживаются и не дают усадку. Также они обеспечивают высокую степень звукоизоляции, благодаря своей пористости.

Использование вермикулита в качестве изолятора решает ряд проблем, которые недоступны другим видам теплоизоляционных материалов. Кроме очень низкой теплопроводности, изолятор обеспечивает огнестойкость, химическую инертность, отражающую способность. Стена с сыпучим утеплителем станет хорошей огнезащитной преградой во время пожара. Также использование такого теплоизоляционного материала сократит ваши финансовые затраты не теплоизоляцию дома.

Вермикулит как строительный материал

Вермикулит – это натуральный природный материал многослойной структуры на основе пластинчатых кристаллов, содержащий в своем составе целый ряд металлов (железо, алюминий, кремний, магний) и их окислы в соединении с водой. В строительстве используется вспученный вермикулит, получаемый в процесс термической обработки исходного сырья, в виде кубиков пористой слоистой структуры желто-бурового, золотистого или бронзового цвета.


Вспученный вермикулит

Основными характеристиками вермикулита, определяющими сферу его использования, являются:

  • теплопроводность;
  • гигроскопичность;
  • звукопоглощение;
  • жаростойкость.

Эти характеристики разняться в зависимости от фракции материала в следующих соотношениях:
Благодаря своим физическим свойствам, вермикулит широко используется в строительстве, это:

  • для защиты от поражения огнем (огнезащита) строительных конструкций различного назначения и из различных материалов;
  • для утепления различных элементов (пол, стены, потолок) зданий и сооружений, а также инженерных сетей (водопровод, канализация и т.д.);
  • в качестве наполнителя, при изготовлении легких бетонов;
  • при монтаже наливных полов и термостойких перегородок;
  • при приготовлении штукатурных растворов;
  • при изготовлении строительных плит с повышенными огнезащитными свойствами.

Плюсы и минусы

Кроме того, что вермикулит обладает хорошими физическими свойствами, ему присущи еще ряд достоинств, как-то:

  • Экологическая безопасность – при эксплуатации не происходит выделения вредных веществ для здоровья человека и окружающей среды, во всем температурном режиме использования.
  • Продолжительные сроки эксплуатации, при этом материал не подвержен разрушению, а такжеспрессовыванию и опаданию под собственным весом.
  • При использовании в качестве утеплителя, на его поверхности не образуется конденсат. Вода хорошо впитывается в структуру материала, а затем легко испаряется.
  • Обладает хорошей текучестью (при использовании в виде гранул), что позволяет полностью заполнять пространство,предназначенное для утепления или огнезащиты.
  • Не поражается грызунами, а также не способствует образованию грибков и плесени.
  • Антиаллергенный и не радиоактивный материал.

Недостатками вермикулита являются:

  • Способность впитывать влагу в большом количестве, в 3 – 4 раза больше своего объема.
  • Необходимость устройства воздушных зазоров (вентиляции) для отвода влаги из структуры материала, приводит к увеличению стоимости строительно-монтажных работ с его использованием.
  • Относительно высокая стоимость.

Технические характеристики

Параметры вермикулита зависят от размера фракции, кроме этого оказывает влияние его точный состав. Ключевые характеристики вспученного вермикулита:

  • теплопроводность;
  • гигроскопичность;
  • звукопоглощение;
  • жаростойкость.

В строительстве используются в основном фракции меньше 4 мм. Крупная фракция закладывается как наполнитель для огнеупорных бетонов. Мелкая фракция 0,5-1 мм используется в качестве сыпучего теплоизолятора, которым заполняют пустоты в стенах или насыпом для утепления перекрытий. Характеристики представлены в таблице.

Теплопроводность, Вт/м*КПлотность, кг/м3Массовая доля влаги, %Коэффициент звукопоглащения на частоте 1кГц
Вермикулит вспученный 0,5 мм0,05314430,56-0,6
-//- 1 мм0,05012540,6-0,65
-//- 2 мм0,04910040,7-0,8
-//- 4 мм0,0489450,7-0,8
-//- 8 мм0,0458730,7-0,8

Подробнее по свойствам.

Теплопроводность. Доминирующую роль оказывает на этот параметр слоистая структура материала после вспучивания под воздействием температуры. Отдельные пластинки остаются прочно связанными, но между ними разрывается непосредственный контакт, который заполняется воздухом. Сам по себе материал обладает теплопроводностью порядка 2-2,7 Вт/м*К, за счет разрыва связей между кристаллическими пластинами этот показатель снижается до 0,03-0,12 Вт/м*К, что ставит его в один ряд с минеральной ватой и экструдированным пенополистиролом. В то же время его используют насыпом, от чего материал способен заполнить все неровности и ниши.

Гигроскопичность. Свойство, которое поясняет востребованность вермикулита в сельском хозяйстве и даже гидропонике. Зазоры между кристаллизованными пластинками с одинаковой легкостью заполняются воздухом и водой. Материал обладает высокой гигроскопичностью. Для примера 100 грамм вермикулита способны удержать до 500 мл воды. Что еще важнее вода и влага с одинаковой легкостью попадает в материал и выходит из него. В применении вермикулита как утеплителя для ограждающих конструкций это необходимо учитывать и желательно использовать как достоинство, а не как недостаток.

Звукопоглащение. Вермикулит оказался отличным материалом для обустройства звукоизоляционных барьеров. Высокая абсорбция, отсутствие оседания в материале при сжатии и повышенная упругость позволяют в широком диапазоне контролировать реверберацию. Проще говоря, вермикулит способен поглотить звуковые волны, при этом не воспроизводя под воздействием трения или деформаций вторичных волн, посторонних звуков. При сжатии вермикулита, прессовании примерно на 10-20% добиваются максимального поглощения звуковых волн.

Жаростойкость. Температура плавления вермикулита превышает 1300 гр. После вспучивания материал больше не подвергается видоизменениям и не подвержен разложению, изменению состава и т.п. Это делает его жаростойким материалом, который можно применять при изоляции печей, каминов, труб и дымоходов.


Вермикулитовые плиты

Кроме этих характеристик вермикулит можно описать еще целым рядом полезных свойств:

Экологически чистый, без вредных выделений во всем диапазоне допустимых условий эксплуатации. Предотвращает выпадение конденсата. Он быстро впитывает влагу, а после столь же легко отдает ее в виде пара

При этом важно создать оптимальные условия для отвода лишней влаги. Высокая текучесть

Легко заполняет пустоты, ниши и поверхности сложной формы. Не привлекает грызунов. Не является для них привлекательной едой и за счет высокой гигроскопичности быстро поглощает запахи меток грызунов, от чего они быстро теряют интерес к пространству, заполненному вермикулитом. Не вызывает аллергии. Не радиоактивен и отражает часть радиационного спектра, имеет нейтральный pH.

Продается вспученный вермикулит в качестве утеплителя в мешках фасовкой по объему в 50 литров. Этого достаточно, чтобы при толщине слоя в 10 см двух мешков хватало для засыпки 1 м2.

Материал фракцией 0,5-1 мм для утепления перекрытий подают к месту укладки воздухопроводами, как и, например, эковату. В противном случае его засыпают непосредственно из мешков. Дополнительно вспушивать для засыпки ненужно.

1 Особенности материала

Вермикулит, применяющийся для утепления стен и полов в деревянном доме, является абсолютно безвредным и химически нейтральным материалом.

Технология производства этого вещества допускает его выпуск в виде плит. Параметр толщины такой теплоизоляционной продукции может колебаться от 20 до 60 миллиметров.

Кроме того вермикулит может находиться в альтернативных состояниях – в порошковой форме и виде густой пасты. Стоит иметь в виду, что представленный в виде плит материал для утепления стен и пола, можно разрезать на нужные куски с помощью обычного строительного ножа.

С такой задачей вполне может совладать один человек. Обеспечивая утепление стен в доме с помощью такого вещества, следует помнить, что его показатель прочности достаточно высок, а характеристики теплопроводности превышают показатели теплобетона. Вермикулит характеризуется:

  • Высокой степенью прочности;
  • Высокой плотностью внутренней структуры;
  • Легкостью при проведении монтажных работ;
  • Неспособностью к пропусканию влаги подобно фольгированному утеплителю.

Плотность вермикулита, с помощью которого обеспечивается теплоизоляция во всем доме, объясняется особенностями его внутренней структуры.

Технология, с ориентировкой на которую материал изготавливается, допускает наличие в вермикулите большого количества полостей с замкнутыми контурами.

Вермикулит — уникальный утеплитель

Это существенно увеличивает его влагостойкие качества на протяжении всего продолжительного эксплуатационного срока.

Однако стоит отметить, что представленный материал для утепления полов и стен в доме стоит довольно-таки дорого, но, справедливости ради нужно упомянуть, что отзывы о нем в большинстве своем положительные.

Если такой материал кому-то может показаться слишком дорогим, то стоит обратить внимание на вермикулит, выпускающийся в гранулах. Кроме того, с него помощью можно изготовить плиты из гранулобетона для утепления пола и стен в деревянном доме

Кроме того, с него помощью можно изготовить плиты из гранулобетона для утепления пола и стен в деревянном доме.

Вермикулитовая засыпка и маты для звукоизоляции ↑

Благодаря своей структуре, сыпучий вермикулит способен создавать среду, не просто отражающую, а поглощающую и рассеивающую звук. Конкретная величина поглощения звуковых волн зависит от частоты их колебания, а также толщины слоя, формы и фракции зерен. Максимума можно достичь при толщине засыпки 50 мм и более, но для одновременного решения задачи теплоизоляции толщину следует увеличить до 80–150 мм.

Для создания звукоизолирующей прослойки на стенах можно закрепить вермикулитовые плиты – они так же хорошо помогают в борьбе с бытовым и техническим шумом, но при этом их легко обрезать по нужному размеру с помощью деревообрабатывающего инструмента и быстро прикрепить к уже готовой поверхности стандартными крепежами или высокотемпературным клеем. Плиту допускается обрабатывать любыми красками или облицовывать декоративными материалами.

VIP-12

Плиты VIP-12 специально разрабатывались как стойкие к криолиту вермикулитовые плиты для промежуточной теплоизоляции в катодах электролизеров, которая устанавливается между углеродными блоками и более уязвимыми к воздействию криолит-глиноземного расплава низлежащими материалами. Плиты VIP-12 останавливают проникающие в катод электролизера вещества, так как в результате химических реакцийлегкоплавкая смесь фторида натрия и фторида алюминия преобразуется в твердую смесь фторида магния,силиката натрия и силиката алюминия (нефелин). Таким образом,теплоизолирующие плиты VIP-12 выполняют еще и функции сухих барьерных смесей.

Таблица 2.

 Характеристика вермикулитовых  плит V-1100 и VIP-12

Ед. изм.

V-1100 (375)

V-1100 (475)

V-1100 (600)

VIP-12

Максимальная рабочая температура

°C

1100

1150

Объемная плотность

кг/м3

375

475

600

1200

Предел прочности на сжатие при норм. условиях (EN1094-5; 1995)

MПa

1,3

2,5

4,5

15

Предел прочности на изгибпри норм. условиях (EN993-6;1995)

MПa

0,50

1,0

2,0

3,0

Общая пористость

%

86

81

76

52

Удельная теплоемкость

кДж/(кг•К)

1,18

0,80

0,80

0,90

Линейный коэффициент термического расширения (BS 1902, 5.3; 1990) в интервале 20-750°C

K-1

11•10-6

14•10-6

Термостойкость (EN993-11; 1998), нагрев до 950°C

Число теплосмен

>10

>30

Остаточное изменение длины после нагрева (EN 1094-6; 1999)

%

12 ч. при 1000°C

1

1

1

12 ч. при 1100°C

1

Огнеупорность(Pyrometric cone equivalent; ASTM C24-89ORTON cones)

°C

1300

1280

Коэффициент теплопроводности (ASTMC-182)

Вт/(м•К)

при 200°C

0,105

0,15

0,17

0,23

при 400°C

0,130

0,18

0,20

0,26

при 600°C

0,150

0,21

0,22

0,29

при800°C

0,32

Типичный химический состав

%

SiO2

47

47

47

48

TiO2

0,5

0,5

0,5

1

Fe2O3

4

4

4

2,7

Al2O3

7

7

7

24

MgO

21

21

21

10

CaO

2

2

2

1,6

Na2O

0,5

0,5

0,5

0,1

K2O

11

11

11

8,1

Потери при прокаливании (1025°C)

%

7

3,2

Цвет

Светло-коричневый

Примечание

Приведенные в таблице данные являются средними результатами испытаний, проводимых согласно стандартным методам испытаний теплоизоляционных и огнеупорных материалов.

2018-08-21

Цены на вермикулит

Теперь рассмотрим популярных производителей данного материала, а также примерные цены на их продукцию. Сразу оговоримся, что подобных предприятий достаточно много, поэтому ознакомимся только с теми, товар которых пользуется наибольшим спросом.

Вермикулитовая смесьПрименениеПрочностьУпаковкаЦена

VERMIX K50Смесь для кладки с улучшенной теплоизоляцией5020 кг.390 руб. Купить
VERMIX K75Смесь для кладки с улучшенной теплоизоляцией7520 кг.380 руб. Купить

Вермикулитовая смесьПрименениеПрочностьУпаковкаЦена

VERMIX ШВ25Внутренняя штукатурка для теплошумоизоляции259 кг.370 руб. Купить
VERMIX ШН25Наружная штукатурка для теплошумоизоляции259 кг.430 руб. Купить
VERMIX ШВ50Внутренняя штукатурка для теплошумоизоляции5017 кг.720 руб. Купить
VERMIX ШН50Наружная штукатурка для теплошумоизоляции5017 кг.830 руб. Купить

Вермикулитовая смесьПрименениеПрочностьУпаковкаЦена

VERMIX С50Применяется для стяжки пола, а так же утепления и шумоизоляции и перекрытий5015 кг.820 руб. Купить
VERMIX С100Применяется для стяжки пола, а так же утепления и шумоизоляции и перекрытий10020 кг.1000 руб. Купить

Вермикулит для теплоизоляции деревянных чердачных перекрытий и перекрытий над подвалом

В малоэтажном строительстве часто монтируются перекрытия из несущих деревянных балок. При утеплении таких конструкций по балкам перекрытия устанавливают лаги, заполняют пустоты вермикулитом и настилают.

Плиты перекрытия покрывают специальными пароизоляционными пленками. Пароизоляционные пленки укладывают плотно по поверхности перекрытия с нахлестом не менее 10–15 см и заводят на лаги так, чтобы исключить возможность проникновения паров из нижнего помещения в теплоизоляционный материал. Стыки пленок тщательно заделывают герметизирующей лентой или скотчем. Затем засыпают вермикулит и разравнивают.

При утеплении перекрытий над холодным подвалом под лаги предварительно помещают гидроизоляционные подкладки.

Теплоизоляция чердачного перекрытия с деревянным полом

1 – перекрытие, 2 – доска пола, 3 – утеплитель, 4 – пароизоляция, 5 – лага, 6 – потолочная  штукатурка

Утепление пола по деревянным перекрытиям чердачного (a) и подвального (б) помещений

1 – несущая балка перекрытия, 2 – черепной брусок, 3 – утеплитель, 4 – дощатый или листовой настил, 5 – лага, 6 – доска пола, 7 – пароизоляция, 8 – облицовка потолка

Вермикулит в строительных растворах и смесях

На основе мелкой фракции вермикулита готовят кладочные и штукатурные смеси. Их можно приобрести в готовом виде или смешать самостоятельно цемент, песок и вермикулит в пропорции от 1:0,5:2 до 1:1,25:1,75. Коэффициент теплопроводности такой штукатурной смеси составит от 0,24 до 0,4 Вт/м*К.

На перекрытии из ж.б. плит вместо засыпки выполняют стяжки из легкого раствора с заполнителем из вермикулита. Такая стяжка кроме утепления, прекрасно гасит шум. Технология выполнения стяжки ничем не отличается от правил устройства стяжки по маячкам из других материалов.

Штукатурка или плиты из вермикулита – прекрасный огнезащитный материал, слой толщиной 20–40 мм обеспечит огнезащиту металлических конструкций от 30 минут до 2, 5 часа.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Из-за большой гигроскопичности материала, его не рекомендуют для применения в подземной, насыщенной влагой части зданий – подвалов, фундаментов, перекрытий над холодными подпольями

Технологии укладки вермикулитовых стройматериалов

Вермикулит относится к группе минеральных утеплителей, поэтому работы с его использованием регламентированы Межгосударственны Стандартом «ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности (с Изменениями N 1, 2)».

Утепление кровли и межэтажных перекрытий

При утеплении межэтажных перекрытий и кровли, с использованием вермикулита в гранулированном виде, работы выполняются в следующей последовательности:

  • На утепляемую поверхность укладывается пароизоляция, препятствующая проникновению влаги изнутри помещения.
  • Монтируется каркас утепляемой конструкции в который засыпается вермикулит.
  • Укладывается гидроизоляция, обеспечивающая защиту от проникновения воды снаружи.
  • Между слоем гидроизоляции и утеплителем, оставляется воздушный зазор, обеспечивающий циркуляцию воздуха в утепляемой плоскости, способствующий выветриванию излишней влаги.
  • Монтируется контр обрешетка и укладка финишного или кровельного покрытия.

Сыпучий вермикулит засыпают между лагами и тщательно разравнивают

Для снижения затрат, при использовании вермикулита в качестве утеплителя, можно его смешать с древесными опилками в соотношении 1:1.

Утепление стен и перегородок

Утепление стен и перегородок выполняется во время их сооружения, это относится к каркасной и колодезной технологиям. В этом случае вермикулит засыпается по мере возведения конструкций, при этом выполняется его незначительная трамбовка. При устройстве внутренних стен и перегородок, паро- и гидроизоляции не монтируются, также не требуется обустройство какого-либо воздушного зазора между утеплителем и ограждающей конструкцией.

При утеплении стен снаружи, работы выполняются аналогично, как и при утеплении кровли и межэтажных перекрытий.

Еще один способ утепления стан с использованием вермикулита – это засыпка утеплителя во внутреннее пространство полых стен, выполненных их кирпича или бетонных блоков.

Приготовление растворов и строительных смесей

В связи с тем, что вермикулит является достаточно дорогим строительным материалом, то его часто используют не в чистом виде, а как часть какого-либо раствора, штукатурной смеси или в качестве наполнителя бетона.В этом случае положительные свойства этого материала частично передаются приготавливаемой смеси, улучшаются ее тепло сохраняющие способности.

При приготовлении штукатурных растворов для наружных работ используется вермикулит мелкой или средней фракции, цемент и вода. Для штукатурки, используемой внутри помещений, к выше перечисленным компонентам добавляется песок, или глина и известь, что определяется наличием того или иного материала и параметрами раствора, которые будут получены в результате его приготовления (прочность, предел прочности и т.д.).

Вермикулитовые плиты

Вермикулитовые плиты – плиты ПВТН, это востребованный строительный материал, используемый также, как и вермикулит гранулированный. Плиты ПВТН изготавливаются путем прессования вспененного вермикулита мелкой фракции, при этом все положительные свойства материала присущи и изготовленным из него изделиям.

Плиты используются при:

  • защите печей различной конструкции, устанавливаемых внутри помещений, от опасности получения ожогов и прочих негативных явлений обслуживающего персонала и пользователей;
  • термоизоляции металлический конструкций, в местах где есть такая необходимость;
  • выполнении теплоизоляционных работ различной направленности, в качестве альтернативного материала, по отношению к прочим листовым видам утеплителей (пенопласт, минеральная вата и т.д.);
  • строительстве пожаростойких перегородок и подвесных потолков;
  • усиления пожаробезопасности помещения различного назначения выполненных из горючих материалов.

Вермикулитовые плиты имеют привлекательный внешний вид и легко обрабатываются ручным режущим и иным инструментом.

Плиты из вермикулита – превосходный теплоизоляционный материал

Использование вермикулита при строительстве зданий и сооружений позволяет достичь двойного положительного эффекта как в плане теплоизоляционных свойств, так и в плане пожаробезопасности элементов конструкций. К тому же, обладая хорошими звукопоглощающими показателями, вермикулит прекрасно зарекомендовал себя как звукопоглощающий материал, используемый в шумо поглощающих конструкциях.

Вспученный вермикулит в ограждающих конструкциях

Засыпной вспученный вермикулит предназначен для теплоизоляции трехслойных ограждающих конструкций из железобетона, кирпича, профнастила и других материалов, применяемых в зданиях, печных агрегатах, холодильных установках, энергетических и других сооружениях. 

Места засыпки вспученного вермикулита должны быть полностью гермитизированы.

Для предотвращения усадки теплоизоляционной вермикулитовой засыпки в процессе строительства и эксплуатации обязательным условием является уплотнение ее при изготовлении ограждающих конструкций путем вибрации или сжатия в пределах упругой деформации вспученного вермикулита. 

Возведение несущей стены и облицовочного слоя из кирпича, камней или блоков производится одновременно.

Засыпку вермикулитового утеплителя производят после укладки 3–5 рядов кирпича (250–350 мм) и уплотняют по высоте на 10–15%. Уплотнение в указанных пределах вводит теплоизоляционный материал в объемно-напряженное состояние, что исключает его осадку в процессе дальнейшей эксплуатации здания.

При уплотнении вермикулита плотность теплоизоляционного слоя доводится до 120–175 кг/м³, что соответствует плотности базальтовых полужестких или жестких плит, рекомендуемых производителями базальтовой теплоизоляции для трехслойных стен.

Крепление несущего и облицовочного слоев диафрагмами из штучных стеновых материалов 

горизонтальный разрез

1 – несущий слой, 2 – облицовочный слой, 3 – диафрагма, 4 – утеплитель, 5 – зазор, 6,7 – штукатурка

Крепление несущего и облицовочного слоев кладочными сетками 

горизонтальный разрез

1 – несущий слой, 2 – облицовочный слой, 3 – утеплитель, 4 – кладочная сетка, 5,6 – штукатурка

Коэффициент теплопроводности

Материалы обладают свойством проводить тепло от нагретой поверхности в более холодную область. Процесс происходит в результате электромагнитного взаимодействия атомов, электронов и квазичастиц (фононы). Основной показатель величины – коэффициент теплопроводности (λ, Вт/), определяемый как количество теплоты, проходящее через единицу площади сечения за единичный интервал времени. Малое значение положительно влияет на сохранение теплового режима.

Согласно ГОСТ 530-2012 эффективность кладки в сухом состоянии характеризуется коэффициентом теплопроводности:

  • ≤ 0.20 – высокая;
  • 0.2 Теплоемкость

Необходимое количество тепла, подведенного к телу для увеличения температуры на 1 Кельвин – определение понятия «полная теплоемкость». Единица измерения: Дж/К или Дж/°C. Чем больше объем и масса тела (толщина стен и перекрытий), тем выше теплоемкость материала, лучше поддерживается благоприятный температурный режим. Наиболее точно это свойство подтверждают характеристики:

  • Удельная теплоемкость кирпича – количество тепла, необходимое для нагрева единичной массы вещества за единичный интервал времени. Единица измерения: Дж/кг*К или Дж/кг*°C. Используется для инженерных расчетов.
  • Объемная теплоемкость – количество тепла, потребляемое телом единичного объема для нагрева за единицу времени. Измеряется в Дж/м³*К или Дж/кг*°C.
Вид изделияУдельная теплоемкость, Дж/кг*°С
Красный полнотелый880
пустотелый840
Силикатный полнотелый840
пустотелый750

Тепловая конвекция непрерывна: радиаторы нагревают воздух, который передает тепло стенам. При понижении температуры в помещениях происходит обратный процесс. Увеличение удельной теплоемкости, снижение коэффициента теплопроводности стен обеспечивают сокращение затрат на обогрев дома. Толщина кладки может быть оптимизирована рядом действий:

  • Применение теплоизоляции.
  • Нанесение штукатурки.
  • Использование пустотного кирпича или камня (исключено для фундамента здания).
  • Кладочный раствор с оптимальными теплотехническими параметрами.

Таблица с характеристиками различных видов кладок. Использованы данные СП 50.13330.2012:

Плотность, кг/м³Удельная теплоемкость, кДж/кг*°СКоэффициент теплопроводности, Вт/м*°C

Обыкновенный г линяный кирпич на различном кладочном растворе

Цементно-песчаный
1800
0.88
0.56

Цементно-перлитовый
1600
0.88
0.47

Цементно-песчаный
1800
0.88
0.7

Пустотный красный различной плотности (кг/м³) на ЦПС

1400
1600
0.88
0.47

1300
1400
0.88
0.41

1000
1200
0.88
0.35

Морозостойкость кирпичной кладки

Устойчивость к воздействию отрицательных температур – показатель, влияющий на прочность и долговечность конструкции. Кладка в процессе эксплуатации насыщается влагой. В зимний период вода, проникая в поры, превращается в лед, увеличивается в объеме и разрывает полость, в которой находится – происходит разрушение. Морозоустойчивость, как правило, низкая, водопоглощение не должно превышать 20 %.

Определение количества циклов замораживания и оттаивания без потери прочности каждого вида изделия позволяет выявить морозоустойчивость (F). Значение получают опытным путем. В лаборатории проводят многократную заморозку в холодильных камерах и естественное оттаивание образцов.

Коэффициент морозостойкости – отношение прочности на сжатие опытного и исходного элемента. Изменение показателя более 5 %, наличие трещин, отколов сигнализируют об окончании испытаний. Марки изделий содержат характеристики по морозостойкости: F15 (20, 25, 35, 50, 75, 100, 150). Цифровой параметр указывает на количество циклов: чем выше число, тем надежнее возводимая система.

Приобретение кирпича высокой марки морозостойкости опустошит бюджет, заложенный на строительство. Меры по улучшению свойств конструкций, продлению срока эксплуатации в зонах холодного климата без увеличения расходов:

  • Применение паро- и гидроизоляции.
  • Обработка кладки гидрофобными составами.
  • Контроль, своевременное исправление дефектов.
  • Надежная гидроизоляция фундамента.

Недостатки

Основным недостатком вермикулита является его способность впитывать влагу в 3-4 раза больше своего собственного объема. Однако он с той же легкостью и отдает ее, в отличие от натуральных материалов (целлюлозы, древесины) или полимерных утеплителей.

При использовании вермикулита особенно важно обеспечить хорошую вентиляцию для отвода лишней влаги. Так как это естественное требование при обустройстве крыши и кровли при использовании абсолютно любого материала утеплителя, то из недостатков сильное водопоглощение переносится в разряд особенностей, о которых следует помнить и учитывать при проектировании дома

Возможно, многие не слышали о таком материале – утеплитель вермикулит. Многие огородники скажут – это прекрасное удобрение, он улучшает структуру почвы. Строители в основном знакомы с вермикулитом как материалом для огнезащиты металлических конструкций. Однако не многие самодеятельные строители осведомлены о свойствах этого минерала, пора восполнить этот пробел.

Впервые этот минерал был обнаружен в 1824 г. В Массачусетсе, но еще почти 150 лет никто не знал о полезности этого камня. Понадобилось полтора века исследований, чтобы научиться использовать материал. Крупные месторождения вермикулита разведаны на всех континентах, богатейшие залежи его разрабатываются в России – на Кольском полуострове, в Челябинской и Иркутской областях.

Вермикулит – природный золотисто-бурый минерал слоистой структуры, входит в группу гидрослюд. Своим латинским названием – «vermiculus» (червяк или червеобразный) минерал обязан внешнему виду: при нагревании залежи слюды до 900–1000°С происходит испарение води и обезвоживание, камень видоизменяется, увеличиваясь в 6-15 раз, и образуя червеподобные нити или столбики. В состав минерала входят цеолитная вода, оксиды калия, магния, лития, железа, хрома, марганца, алюминия и др.

На обогатительных предприятиях происходит сортировка, разделение на фракции и нагревание исходного сырья, в результате получая вермикулит вспученный.

В процессе обжига химический состав камня не изменяется. В зависимости от размера фракции вспученный материал делится на 6 марок:

  • №1 до 0,5 мм – 0 (Super Micron);
  • №2–0,5 мм (Micron);
  • №3–1 мм (Super fine);
  • №4–2 мм (Fine);
  • №5–4 мм (Medium);
  • №6–8 мм (Large).

Вермикулит всех марок используется в строительстве, авиастроении, энергетике, сельском хозяйстве. Вспученный минерал крупных фракций используют в агрономии под названием «агровермикулит» по ГОСТ 12865–67.

Кроме насыпного вермикулит, вспученный выпускают в виде плит с градацией толщины от 20 до 60 мм и в виде пасты.

Сравнительная таблица некоторых параметров перлита и вермикулита

ХарактеристикиВермикулитПерлит

Коэффициент теплопроводности

0,048 – 0,062 Вт/мК

0,043 – 0,052 Вт/мК

Насыпная плотность при одинаковой толщине слоя

75 – 150 кг/ м3

75 – 100 кг/ м3

Водопоглощение

400 – 500% собственного веса

До 400 % собственного веса

Приведенные параметры зависят от фракции материала. Значение теплопроводности находится в прямой зависимости от плотности материалов. Но при равных показателях плотности теплопроводность вермикулита несколько лучше, чем у перлита.

В домах, утепленных данными видами материалов методом колодцевой кладки, при котором гранулы перлита или вермикулита засыпаются в межстеновое пространство, создается благоприятный микроклимат. Это объясняется способностью сыпучих утеплителей «дышать», то есть пропускать воздух, пар, влагу. Помимо стен сыпучими материалами утепляют чердачные перекрытия, двускатные и плоские конструкции крыш, полы. В отличие от перлита вермикулит обладает упругой деформацией, исключая осадку материала (при условии его уплотнения его на 10 – 15%).

Вермикулит характеризуется большей эластичностью, чем перлит, структура которого при физическом воздействии превращается в мелкие частицы, в результате чего он сильно пылит. При вдыхании пылевидные частицы оседают на легких, поэтому при работе с перлитом обязательно необходимо применять средства защиты.

Серьезным отличием перлита от вермикулита является механическая прочность. На основе вспученных природных материалов изготовляют теплоизоляционные плиты, и прочностной фактор сказывается на их характеристиках. Перлит достаточно хрупок и часто разрушается во время транспортировки. Поэтому при перевозке перлитоцементных плит, предназначенных для утепления дома, рекомендуется прокладывать и закреплять упаковки с помощью специальных листов.

Будьте бдительны и практичны! Покупать сыпучий перлит следует в упаковке. Если заказать доставку материала насыпью, то при его транспортировании в открытой машине, вы получите половину объема, поскольку вторую выдует по пути ветер.

Вспученный перлит и вермикулит используются также:

  • как компонент в кладочных растворах, чтобы предотвратить мостики холода в стенах;
  • в качестве добавки в теплые штукатурки, в том числе декоративные и огнестойкие, их применение позволяет значительно уменьшить толщину утеплителя.

Являются перлит и вермикулит хорошими наполнителями для легких бетонов, конкурируя между собой и с керамзитом, применяемым для этих целей.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации