Как использовать вермикулит в строительстве – альтернативное решение теплоизоляции

Большинство теплоизоляторов имеют один или несколько изъянов – они либо пожароопасны, либо дороги, либо неэкологичны. В поисках оптимального варианта застройщики нередко заинтересовываются идеей использовать в этой роли вермикулит – слоистый минерал, который при высокой температуре меняет свою структуру и приобретает новые свойства, на первый взгляд – вполне подходящие для утепления здания. Насколько такой утеплитель универсален, есть ли у него недостатки, и как грамотно его применять?

Содержание

Конкурент минваты и перлита – знакомство с минеральным утеплителем ↑

Что такое вермикулит и для чего используют? Как и базальтовая вата, это природный минерал, при этом в составе нет ни единого компонента, добавленного непосредственно на производстве. Промышленная обработка ограничивается нагревом до 1000 градусов, в результате чего кристаллы превращаются в чешуйчатые червеобразные зерна разной фракции. Существует также технология производства теплоизоляционных смесей и плит из вермикулита.

Утеплитель вермикулит
Вспученный вермикулит

Термовермикулит как стройматериал – аргументы за ↑

О том, что такое вермикулит, хорошо знают цветоводы и огородники, ведь они часто его используют в качестве субстратного, мульчирующего и аэрирующего материала. А вот в строительных целях его применяют реже, хотя он и отличается весьма интересными для этой сферы свойствами.

  • Одно из первейших достоинств вермикулита – огнестойкость: этот стройматериал негорюч, и диапазон его рабочих температур находится в пределах от –260 до плюс 1200 градусов.
  • Следующим ценным свойством вермикулитовых засыпок и плит считается достаточно низкий коэффициент теплопроводности: его величина в соответствии с ГОСТом 12865-67 не превышает значений 0,055–0,098 Вт/(м•°C). Конечно, это несопоставимо с той же минеральной ватой, имеющей теплопроводность 0,034–0,039 или экструдированным пенополистиролом (0,029–0,032), но в совокупности с прочими характеристиками эта разница становится не столь существенной.

    Штукатурка с вермикулитом
    Штукатурки с вермикулитом выглядят как декоративные
  • Насыпной утеплитель не является средой обитания для грибков и грызунов, не слеживается и не дает такой механической усадки как минвата.
  • В отличие от пеноплэкса, вермикулит обладает высокой паропроницаемостью и химической устойчивостью.
  • В сравнении с пенопластом он выигрывает в экологичности, поскольку не выделяет никаких вредных веществ даже при нагреве.
  • Длительной транспортировки этот материал не боится, так как не выветривается и не дробится на песок, как, к примеру, перлит.
  • Не требует он и специального оборудования для монтажа – тонкофракционный вермикулит легко проникает в пустоты даже сложной формы, причем засыпать его можно как вручную, так и с помощью выдувной компрессорной установки.
  • Применением вермикулитовой засыпки можно весьма эффективно справиться с задачей звукоизоляции (коэффициент звукопоглощения материала при средней частоте 1000 Гц составляет 0,48–0,8). Ее присутствие в конструкции классического или плавающего пола, а также в составе оштукатуривающей смеси позволяет снизить уровень внешних шумов на 25%, что вполне приемлемо, если к помещению не предъявляются повышенные звукоизоляционные требования.
Термоизоляция дымохода
Вариант термоизоляции прохода дымоходной трубы через перекрытия

Недостатки вермикулита – что может снизить его эффективность ↑

Самые богатые месторождения кристаллов вермикулита обнаружены в России – в Мурманской, Челябинской и Иркутской областях, однако, несмотря на отечественное происхождение, он является достаточно недешевым. За 50-литровый мешок покупателю придется заплатить от 200 до 450 руб., а 1 кубометр материала ему обойдется в 5–7 тыс. руб. Таким образом, утепление 1 кв. м поверхности слоем термовермикулита толщиной 10 см стоит примерно 500–700 руб.

К этой сумме следует добавить стоимость гидро- и пароизоляции, так как утеплитель из вермикулита по уровню водопоглощения лидирует среди прочих материалов: при прямом контакте с водой он легко впитывает ее в объеме, превосходящем собственный в 4–5 раз. Несмотря на то, что так же легко (при условии свободного доступа воздуха) и без потери теплоизолирующих свойств он избавляется от излишков влаги, стройматериал нуждается в надежной гидрозащите.

Сертификат на вермикулит
Сертификат пожарной безопасности

Кроме этого, при теплотехническом расчете сложно определить фактическую теплопроводность, так как ее значение сильно зависит от зернового состава, плотности и влажности зерен. По ГОСТу предприятие-изготовитель обязано определять коэффициент теплопроводности вермикулита ежеквартально и информировать о результатах испытаний в сопровождающем документе.

Еще одним недостатком вспученного вермикулита как утеплителя является малое количество отзывов, подтверждающих многолетний положительный опыт его использования в этой сфере. Вызывает подозрение и экологичность гранул вермикулита: сырье для их производства изначально может содержать опасный канцерогенный минерал – асбест. Недопустимо, чтобы вермикулит был им загрязнен, и его чистота должна подтверждаться соответствующим сертификатом.

Виды термовермикулитовых изделий и их отличия ↑

Сыпучий вермикулит поставляется в бумажных или полиэтиленовых мешках объемом 50 л. Согласно требованиям стандарта, зерна делят на фракции в зависимости от их диаметра:

  • крупная – от 5 до 10 мм;
  • средняя – от 0,6 до 5 мм;
  • мелкая – до 0,6 мм.

Для агротехнических целей используются крупные и средние фракции, а в качестве засыпного утеплителя – вермикулит мелкофракционный. В зависимости от плотности – 100, 150 или 200 кг/куб. м – его подразделяют на марки 100, 150 и 200. Поскольку увеличение плотности материала приводит к повышению его способности проводить тепло, для лучшей теплоизоляции желательно выбирать вермикулит марки 100 с коэффициентом теплопроводности 0,055.

Упругость зерен вермикулита позволяет производить из них не только засыпку, но и различные формованные изделия (плиты, скорлупы, трубные сегменты, вкладыши). Эти элементы обладают исключительно высокой термостойкостью, поэтому их можно применять для защиты различных конструкций как от переохлаждения, так и перегрева.

Таблица свойств вермикулитных плит
Таблица характеристик плит

Следует учитывать, что из-за изменения состава и плотности технические характеристики вермикулитовой плиты существенно отличаются от вспученного вермикулита. Например, поднимается нижний температурный порог их применения (до –50 градусов) и повышается коэффициент теплопроводности (0,12 Вт/(м•°C)). Это обуславливает их преимущественное использование в качестве огнеупорного покрытия, а не тепло- или звукоизоляции.

Размеры плит не регламентируются стандартом, и предприятия предлагают самые разнообразные типоразмеры:

  • плиты могут иметь длину от 600 до 1200 мм, ширину от 300 до 600 мм и толщину от 20 до 100 мм;
  • блоки отличаются габаритами 300х300х120 мм либо 600х600х120 мм.

Также на основе вермикулита производят штукатурные растворы, которые в сравнении с песчаными смесями имеют высокую пористость, обеспечивают лучшую шумозащиту, гораздо эффективнее сберегают тепло. Все это вместе позволяет в 2–3 раза уменьшить толщину штукатурного слоя.

Применение вермикулитовых материалов в строительстве ↑

После анализа свойств минерала становится ясно, что сыпучий утеплитель из вермикулита – это весьма перспективный стройматериал, с помощью которого можно снизить материалоемкость конструкций и избавиться от непродуктивных тепловых затрат, одновременно обеспечив звукоизоляцию, длительную огнезащиту и декоративность. Безопасность, прочность и долговечность вермикулитовых изделий позволяют использовать их как снаружи, так и внутри строения.

Тепло- и термоизоляция из вспученного вермикулита ↑

Первое, для чего используют вермикулит – утепление стен здания. Теплоизоляционная засыпка толщиной 20 см по теплопроводности равна двухметровой бетонной или полутораметровой кирпичной стене. Особенно эффективным является утепление фасада, выполненного колодезной кладкой, так как 5-сантиметровый слой вермикулитовой засыпки позволяет снизить теплопотери на 75% (данные приведены для Краснодарского края).

Помимо этого, вермикулит вполне пригоден для решения прочих строительных задач:

  • теплоизоляции чердаков, перекрытий и кровель;
  • термозащиты дымоходных труб, трубопроводов, промышленного оборудования;
  • обустройства термостойких кожухов и перегородок, например, для облицовки каминов.
Теплоизоляция чердака
Засыпка вермикулита на чердачное перекрытие

Оштукатуривание стен цементно-вермикулитовым составом снаружи защищает их от непогоды и резких температурных перепадов, препятствует поражению плесенью и насекомыми. Штукатурные утепляющие смеси актуальны и для внутренней отделки: их слои наносятся привычными инструментами, легко затираются и приобретают эстетичный внешний вид. Есть смысл добавлять вермикулит и в кладочные бетонные смеси, чтобы он препятствовал потерям тепла через швы.

В полной мере можно использовать вспученный вермикулит для пола: его рекомендуется включать в состав бетонного раствора для заливки стяжки, а также для укладки теплых и наливных полов. Таким образом, достигается существенное снижение объемного веса, повышение надежности покрытия и сокращение расхода материалов. Вместе с тем, вермикулит не подходит для утепления подземных и цокольных этажей, поскольку не обладает должным уровнем гидрофобности.

Плиты вермикулита
Вермикулитовые плиты

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.

Технологии укладки вермикулитовых стройматериалов ↑

Работы с минеральным утеплителем не являются тяжелыми или вредными – по степени воздействия на человеческий организм вермикулитовое покрытие, согласно ГОСТ 12.1.007-76, относится к IV классу (малоопасные вещества). Чтобы предупредить попадание пыли в глаза и органы дыхания, перед тем как использовать вермикулит, рабочему их стоит защитить очками и респиратором. При условии хранения стройматериала в сухих закрытых помещениях его срок годности ничем неограничен.

Теплоизоляция вермикулитом дома
Теплоизоляция ограждающих конструкций дома засыпным вермикулитом

Утепление кровельной конструкции и перекрытий ↑

Чтобы защитить потолок мансарды и поверхность скатной кровли от утечек тепла, необходимо следовать несложному алгоритму:

  1. Внутреннюю обшивку застелить внахлест паронепроницаемой пленкой, которая будет препятствовать попаданию влаги в вермикулит изнутри.
  2. В образовавшиеся полости в кровельном каркасе засыпать сухой вермикулит.
  3. Поверх него застелить ветрозащитную супердиффузионную мембрану, задача которой – не допустить выветривания материала и при этом позволить свободно циркулировать испарениям.
  4. Установить контробрешетку и произвести настил кровельного покрытия.

Схема утепления чердачных перекрытий, в принципе, аналогична:

  1. На подшивку между балками укладывается надежная гидроизоляция.
  2. Монтируется система лаг, слоем 100–150 мм.
  3. Вносится насыпной утеплитель для пола, который необходимо сразу закрыть паропроницаемой пленкой.
  4. После монтажа дощатого или фанерного покрытия пол готов к чистовой отделке.
  5. Чтобы снизить стоимость материала, вермикулит можно смешать с древесными опилками в пропорции 1:1 или 3:2.
Утепление каркасной стены
Макет утепления каркасных деревянных стен

Как надежно утеплить полые стены ↑

Засыпка в стены вермикулита возможна на этапе их возведения по каркасной или колодезной технологии либо в процессе внешнего утепления. Для этого по мере возведения несущей стены и облицовочного слоя пространство между ними заполняется гранулами вермикулита с легкой трамбовкой. Ориентировочная толщина слоя – 100 мм (для Москвы). Дополнительной паро- и гидроизоляции не требуется, вентиляционные зазоры во внешней стене также не нужны.

Другой способ создания утепленной стены – заполнение вермикулитом полостей строительных блоков. Теплоизоляционный эффект такой конструкции резко возрастает, а свободный парообмен в стене не нарушается, и она остается легкой и дышащей. При необходимости наружную стену можно еще больше изолировать, если ее возвести из бетонных панелей на основе быстротвердеющего цемента с добавлением сыпучего утеплителя для стен.

Таблица растворов для стяжки
Пропорции растворов для стяжек

Изготовление и нанесение строительных растворов ↑

Утепление сухим вермикулитом – достаточно дорогое решение, поэтому в частном строительстве предпочитают добавлять этот материал в состав строительных и отделочных смесей. Для приготовления раствора для термоизолированной стяжки нужно запастись стандартным портландцементом марки М400, песком и мелко- или среднефракционным вермикулитом. Из-за его высокого водопоглощения раствор требуется израсходовать в течение 30 минут после замешивания.

Для надежного утепления перекрытия над неотапливаемым пространством обычно хватает 100 мм стяжки, а для межэтажных перекрытий достаточно 30 мм. Нужно помнить, что залитое перекрытие ввиду небольшой массовой доли цемента не обладает морозоустойчивостью, поэтому такие стяжки рекомендованы только для отапливаемых помещений.

Пропорции наружной штукатурки
Рецепт штукатурных растворов для наружных работ

Чтобы оштукатурить стены изнутри, можно применять такой же состав, а для их наружной обработки пропорции раствора должны быть несколько изменены. И внешние, и внутренние штукатурки обладают высокой паропроницаемостью, способствующей нормальной саморегуляции внутреннего микроклимата. Теплые штукатурки на основе вермикулита имеют природный золотистый или серебристый отлив, но при желании в их состав можно добавить пигмент нужного оттенка.

Штукатурка для внутренних работ
Штукатурка для внутренней отделки: Ц – цемент, И – известь, Г – глина, В – вермикулит

При кладке стен целесообразно использовать современные термоизоляционные материалы (газо-, пеноблоки, вермикулитобетон), а швы между ними выполнять из кладочного раствора с низким коэффициентом теплопроводности. Замесить его можно с применением все того же вермикулита, предварительно определившись с оптимальным составом.

Таким образом, востребованность вермикулита в строительстве очевидна: отличная технологичность и уникальное сочетание свойств выводят вермикулитовые засыпки и плиты на первый план среди огнестойких утеплителей. Достаточно весомым препятствием для расширения области их применения является лишь высокая цена, однако увеличение производства дает надежду, что в скором времени оно будет устранено.






добавление комментария