Технология микроволнового вспучивания вермикулита

Что такое вермикулит и каковы его основные характеристики

Хотя вермикулит, как утеплительный материал, относится к минеральным, природного происхождения, полезные его свойства, к удивлению, были распознаны не столь давно. Как горная порода он был описан только лишь в конце XIX века, но потребовалось еще почти столетние, чтобы характерные особенности этого минерала были поставлены на службу человеку.

По сути, природный вермикулит – это горная порода силикатного класса, группы гидрослюд. От обычной слюды он отличается повышенным содержанием связанной в кристаллической решетке воды и низким уровнем связей между слоями материала. Так, общая молекула исходного, природного вермикулита включают четыре «прикрепленных» к ней молекулы воды.

Фрагмент гидрослюды — сырья для производства вспученного вермикулита

В обычном состоянии это достаточно твердая порода, с высокой плотностью, доходящей до 2400÷2700 кг/м³, не поддающаяся истиранию, но легко расслаиваемая на пластинки. Температура ее плавления – около 1350 °С. Но была замечена и использована интересная особенность минерала – если его не доводить до плавления, а разогреть до температур порядка 900÷1000 °С, то материал полностью меняет свою кристаллическую структуру. Тонкие пластинки вспучиваются – увеличиваются в размерах в 15÷25 раз и превращаются в пористые столбики червеобразного вида или даже тонкие нити, с выраженных золотистым или серебристым отливом. По всей видимости, отсюда и пошло принятое название минерала – вермикулит, от латинского «vermiculus», что дословно означает «червяк».

В итоге получается вспученный вермикулит – именно тот материал, который в дальнейшем широко применяется в самых разных отраслях строительства, промышленности и сельского хозяйства. Воздухонаполненная структура имеет очень невысокую плотность – она намного легче воды, и ее удельная масса становится всего от 60 до 130 кг/м³.

При высокотемпературном обжиге кусочки слюды превращаются в слоистых «червяков»

В настоящее время производство вспученного вермикулита поставлено на промышленную основу. В нашей стране имеются богатые месторождения необходимых слюдяных пород – в Мурманской, Челябинской, Иркутской областях, в Краснодарском и Приморском крае.

Производственный цикл заключается в нескольких этапах. Это сортировка сырья, обогащение (удаление балластных примесей), дробление в мелкую фракцию и обжиг. Процесс обжига занимает считанные минуты – а затем вспученные столбики проходят стадию дробления до нужной фракции с последующей сортировкой, расфасовкой и отгрузкой потребителям.

Расфасованный вспученный вермикулит

Выпускаемый на предприятиях вермикулит должен соответствовать определенным стандартам, введённым ГОСТ12865-67. Так, его подразделяют на:

— крупный – зерна размером от 5 до 10 мм;

— средний – от 0,6 до 5 мм.

— мелкий – зерна до 0,5 мм.

Обычно потребителям поставляется материал трех различных марок – 200, 150 и 100, в которых числам обозначен верхний предел насыпной плотности материала (кг/м³). Сама же плотность и, соответственно, утеплительные качества вермикулита зависят от размера фракции. Например, не выходя за рамки ГОСТа, заводы-производители предлагают материал со следующим параметрами:

Средний размер фракции, ммСредняя насыпная плотность материала, кг/м³Средний коэффициент теплопроводности, Вт/м×°С

Вермикулит в настоящее время широко стал применяться в строительстве, так как обладает целым рядом достоинств:

• Низкий коэффициент теплопроводности позволяет использовать вермикулит в качестве эффективного термоизолятора строительных конструкций. По этим показателям материал вполне сопоставим с другими популярными утеплителями, например, с минеральной ватой или пенополистиролом, но существенно превосходит их по другим своим характеристикам.
• Диапазон рабочих температур – чрезвычайно широк. Так, и сам вермикулит, и многие конструкционные материалы на его основе способны выдерживать заморозку ниже -200 °С и нагрев до 900 ÷ 1000 °С. Сам же материал – абсолютно не горючий и не содержит никаких присадок, которые могут способствовать горению или распространению огня. При нагреве вермикулит не выделяет никаких газов, опасных для органов дыхания человека. Эти качества используется для создания эффективных противопожарных барьеров или защиты металлических конструкций зданий и сооружений.

Одна из задач вермикулита — огнезащита металлических конструкций

• Выраженная гранулированная и в то же время – слоистая структура вермикулита становится отличным звукоизоляционным барьером. И воздушные, и ударные шумы затухают в толще материала, и строительная конструкция (стена или перекрытие), утепленная вермикулитом или изготовленная на его основе, не будет передаточной «мембраной», распространяющей дальше звуковые волны. Коэффициент звукопоглощения на частоте 1 кГц достигает от 0,56 (у материала с минимальной фракцией 0,5 мм) до 0,7÷0,8 (с фракцией 4÷8 мм).
• Несмотря на слоистую и, казалось бы, неустойчива структуру, зерна вермикулита отличаются высокой прочностью. Так, если сравнивать его с другим вспученным материалом – перлитовым песком, то вермикулит не боится транспортировок, вибрации, он не дает усадки, не дробится при этом на мелкие фракции, не пылит.
• Материал химически стоек и совершенно инертен – он безо всякой потери своих качеств способен выдерживать воздействия всех известных кислот, щелочей, органических растворителей или иных технических жидкостей, применяемых в строительстве.
• Совершенно особенное свойство материала – его выраженная адсорбирующая способность и высочайшее влагопоглощение. Так, вермикулит способен впитать в себя объем воды, по весу впятеро превосходящий собственную массу. Это, конечно, можно отнести и недостаткам материала. Однако, вермикулит столь же легко и отдает влагу в атмосферу, абсолютно не теряя при этом своих качеств.

Кстати, адсорбирующие качества вермикулита активно применяются для систем фильтрации, для очистки почвы и водоемов от пятен нефтепродуктов и в других аналогичных целях.

Где применяется вермикулит?

Если вермикулит и что это такое теперь понятно, то область его применения достаточно обширна. Принимая во внимание то, что материалы из данного минерала характеризуются биостойкостью, негорючестью, нейтральностью по отношению к кислотам и щелочам, а также прочностью и высокими теплотехническими качествами, не удивительно, что ему нашли применение примерно в 200 областях.

О том, как использовать вермикулит, знают в сфере судостроения и энергомашиностроения. Его применяют для изготовления негорючих конструкций и вермикулитовых плит и скорлуп. Остальные наиболее популярные области, в которых нашлось место применению вермикулита:

• металлургия;
• промышленность химическая и лакокрасочная (в качестве наполнителя термических лаков и кислостойких жидких реактивов);
• энергетика;
• автомобилестроение (для создания тормозных колодок);
• деревобумажная промышленность;
• животноводство (в качестве ингредиента в корме животных: его полезность обусловлена проведенными экспериментами, которые показали повышение уровня гемоглобина у животных, белка, фосфата, кальция, количества эритроцитов и прочего);
• птицеводство (здесь присутствие вермикулита в корме гарантирует повышение жировой массы птиц, яйценоскости кур, уровня железа, жизнеспособности и многого другого);
• сельское хозяйство (уникальные и редкие сорбционные свойства позволяют ему быть сорбентом, удобрением, мелиорантом, радиопротектором, мульчей);
• производство мягкой кровли (играет роль посыпки верхнего слоя в процессе производства кровельных материалов);
• производство электродов;
• строительство и многое другое.

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.

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.

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.

Вермикулит: применение в строительстве

Активное применение вермикулита в данной области обосновано тем, что он единственный материал, который способен предоставить строительным конструкциям не только самую высокую огнезащиту, но и одновременно теплоизоляцию, декоративность и звукоизоляцию. В строительстве он применяется следующим образом:

• в качестве огнезащиты несущих стальных металлических конструкций;
• для создания теплого пола;
• в качестве насыпных утеплителей, наполнителей легких бетонов;
• в устройстве наливных полов;
• в процессе производства термостойких перегородок;
• в штукатурках, различного рода смесях;
• используется, благодаря своим огнезащитным свойствам, в создании вспучивающихся огнезащитных покрытий, самым эффективным из которых является плита, обладающая массой преимуществ.

Вермикулит в строительстве помогает разрешить одновременно несколько задач, а именно:

• защитить сооружения и здания от огня,
• сохранить тепло,
• изолировать от посторонних звуков помещения (и внутри, и снаружи) и это далеко не конец списка.

Область его использования в сфере строительства достаточно широка, и нет сомнений в том, что с развитием технологий, ему будут находить все большее и большее применение.

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.

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.

Преимущества засыпной теплоизоляции из вспученного вермикулита:

• Отличная теплоизолирующая способность. Коэффициент теплопроводности – в зависимости от фракции 0,04–0,06 Вт/(м×К) при температуре +25°С.
• Отсутствие швов и пустот. Вермикулит позволяет сделать сплошной слой изоляции, что невозможно при традиционных способах утепления плитами и рулонными материалами.
• Пожарная безопасность, огнестойкость. Вермикулит не поддерживает горения и препятствует его распространению. Температура плавления +1350°С.
• Экологичность. Природный материал, при пожаре токсичные газы не выделяются.
• Биостойкость и долголетие. Не подвержен гниению и препятствует распространению плесени. Защищает стены от возникновения плесени, грибка и сырости.
• Легкий материал. Объемный вес в зависимости от марки 90–200 кг/м³. Уменьшает объемный вес изоляции в 2–3 раза, уменьшает нагрузку на фундамент.
• Высокие характеристики по звукоизоляции и шумопоглащению.
• Простота выполнения работ по теплоизоляции. Сыпучий материал возможно засыпать в конструкции сложной формы при строительстве и реконструкции зданий. Сокращает трудозатраты на выполнение строительно-монтажных работ на 30%.

Вермикулит технические характеристики

Свойства вермикулита во многом зависят от того, каковы размеры фракции. Помимо того, данный момент оказывает воздействие и на конкретный состав.

К основным параметрам вспученного вермикулита можно отнести:

• теплопроводность;
• устойчивость к высоким температурам;
• шумопоглощение;
• гигроскопичность.

Как правило, в строительной сфере применяется материал, размеры фракций которого не превышают 4-х миллиметров. Материал же, имеющий фракции большего размера, применяется, как уже отмечалось выше, в роли наполнителя при приготовлении огнеупорного бетона. Вермикулит небольшой фракции (не более 1-го миллиметра) является отменным сыпучим утеплителем, которым засыпают перекрытия или же пустоты в стенах.

Таблица. Ключевые характеристики вермикулита.

Таблица. Объемно технические свойства вермикулита

Коэффициент теплопроводимости (вт/(м хк) )

Сравнительная таблица вермикулита с другими материалами

Максимальная рабочая температура (C)

Теперь рассмотрим подробнее каждую из перечисленных характеристик.

Теплопроводность

Данной свойство обуславливается тем, что структура материала слоистая, что получается посредством вспенивания в условиях повышенной температуры. Пластинки минерала прочно связываются друг с другом, однако прямой контакт у них разрывается, вследствие чего заполняется воздухом. Показатель теплопроводности обычного вермикулита составляет не более 2,7 Вт/м*К, однако после того, как будут разорваны связи, он уменьшается примерно до 0,12 Вт/м*К. Следовательно, по данному показателю материал ничем не уступает экструдированному пенопласту или минвате.

Вместе с тем, вермикулит применяется насыпом, благодаря чему он заполняет собой все ниши и неровности.

Устойчивость к высоким температурам

Материал плавится при температуре более 1300 градусов. Когда вспучивание завершается, он уже не изменяется и не разлагается, а состав становится постоянным. Иными словами, вермикулит по праву считается жаростойким материалом, подходящим для утепления печей, каминов, дымоходных труб и прочего.

Шумопоглощение

Материал идеально подходит для создания шумоизоляционных барьеров. Благодаря таким особенностям, как повышенная абсорбция, упругость и устойчивость к сжатию, ревербация может контролироваться в достаточно широком диапазоне. Говоря более простыми словами, вермикулит успешно поглощает звуки, но в это же время не воспроизводит их при искажениях или трении. Когда материал сжимают, уменьшая объем приблизительно на 20 процентов, то получают максимальный коэффициент звукопоглощения.

Гигроскопичность

Это свойство, к слову, и объясняет популярность материала в сельском хозяйстве и гидропонике в частности. Пустоты между пластинками, которые, как мы выяснили, могут заполняться воздухом, с аналогичным успехом впитывают воду. Гигроскопичность данного материала достаточно высокая. К примеру, 200 граммов утеплителя могут удерживать в себе до 1-го литра воды. А что более интересно, вода не только хорошо попадает в вермикулит, но и так же хорошо покидает его. Данное свойство необходимо учитывать, применяя материал в качестве теплоизоляции ограждающих конструкций, а еще лучше – использовать в роли преимущества, а не недостатка.

Применение вермикулита для термоизоляционных работ

Вермикулит для обеспечения необходимых термоизоляционных характеристик здания может использоваться в нескольких вариантах:

• В сыпучем виде – для заполнения полостей утепляемых конструкций.
• В составе специальных строительных растворов.
• В виде готовых строительных элементов (плит), выполненных из композитных материалов на основе вермикулита.

Применение вермикулита в виде засыпок

Один из популярных методов применения вермикулита – это засыпка полостей утепляемых конструкций.

а. Утепление кровельной конструкции

На рисунке показана примерная схема утепления скатной кровли, например, при строительстве жилой мансарды.

1 – стропильные ноги.

2 – слой пароизоляционной пленки, не дающей влаге из помещений проникать в слой утеплителя.

3 – внутренняя обшивка скатов и потолка мансарды.

4 – каркасная конструкция – обрешетка под дальнейший настил кровли.

5 – в образовавшиеся полости засыпается сухой вермикулит.

6 – поверх утеплителя застилается ветрозащита – диффузная мембрана, не допускающая выветривания сыпучего вермикулита и прямого попадания на него воды, но не препятствующая свободному испарению влаги.

7 – затем, поверх мембраны устанавливается контробрешетка, производится настил кровельного материала.

б. Утепление перекрытий

Схема утепления перекрытий, в принципе, схожая.

На подшитый «черновой» потолок между балками перекрытия укладывается надежный гидроизоляционный материал, с обязательным перехлестом полотен и герметизацией стыков.. Монтируется система обрешетки (лаг) для последующего настила чердачного пола.

Затем, образовавшие полости засыпаются сухим вермикулитом. Обычно для этого достаточно слоя в 100 ÷ 150 мм.

Цены на вермикулит

утеплиель SVT Вермикулит ВВФ

Сверху по балкам и лагам крепится диффузная мембрана, а затем настилается (при необходимости) дощатое или фанерное покрытие пола.

При обеспечении проветривания чердака (мансарды) в таком утеплительном слое влага скапливаться не станет – у нее будет свободный выход к испарению в атмосферу.

Так как вермикулит является достаточно дорогим материалом, некоторые хозяева применяют его смесь с древесными опилками. Обычно используют пропорции или 1:1, или 3:2. Интересно, что в смеси с вермикулитом опилки «перенимают» его стойкость к биологическому разложению – процессов слёживания и гниения в них отмечаться не будет. Такую сухую смесь можно приготовить, используя обычный строительный миксер или насадку на дрель.

в. Утепление полых стен

При возведении стен по технологии «колодезной кладки», пространство между кирпичами модно заполнить сухим вермикулитом. Аналогичный подход может применяться и при утеплении каркасных стен.

Засыпка выполняется поэтапно, по мере возведения несущей стены и облицовочного слоя (обшивки каркасной конструкции), с легкой трамбовкой материала.

Другой вариант создание «теплых стен» — это заполнение пустот строительных блоков. Термоизоляционный эффект подобной конструкции резко возрастает, повышается показатели шумопоглощения стены.

Стена при этом остается «дышащей» — свободный парообмен в ней не нарушается.

г. Термоизоляция дымоходных труб

Важным моментом при установке печи или котла всегда является термоизоляция проходов дымоходных труб через стены и перекрытия. И эту проблему очень эффективно можно решить с использованием вермикулита.

Один из вариантов – установка металлического короба в месте прохода. Образовавшаяся полость между трубой и перекрытием заполняется сухим вермикулитом – и термоизоляция дымохода будет обеспечена.

Другой вариант – использование проходных гильз, которые также внутри заполняются вермикулитом.

Применение вермикулита в качестве компонента для строительных и отделочных растворов

Утепление вермикулитов в виде сухой засыпки – высокоэффективное, но все же – весьма дорогостоящее решение. Поэтому в практике частного строительства этот материал чаще используют для приготовления строительных растворов – так можно существенно повысить их термоизоляционные характеристики.

а. Приготовление растворов для стяжки

Если пол предполагается заливать стяжкой, и в то же время он требует дополнительной термоизоляции, есть смысл использовать для этих целей бетонный раствор с включением в него значительной доли вермикулита.

Для приготовления подобных составов используется стандартный портландцемент М400, песок и вермикулит с насыпной плотностью от 80 до 150 кг/м³, фракцией от 0,5 до 5 мм. В итоге такая заливка будет отличаться небольшой общей массивностью и выраженными термоизоляционными и звукоизоляционными качествами.

Существует несколько опробованных пропорций приготовления таких растворов. Выбираются они в зависимости от необходимых прочностных и утеплительных качеств создаваемых покрытий. Пропорции и основные растворов для стяжек представлены в таблице:

Ввиду того, что вермикулит обладает повышенной гигроскопичностью, раствор готовится непосредственно по месту его применения, и должен быть израсходован в течение 30 минут с момента его затворения водой.

Обычно для надёжного утепления перекрытия над неотапливаемым помещением (подвалом, цоколем) достаточно 100 мм стяжки. Для межэтажных перекрытий вполне хватит слоя в 30 мм.

При использовании подобных составом нужно помнить, что в растворах с массовой долей цемента менее 450 кг/м³ залитое покрытие не будет обладать морозоустойчивостью – выдержит не более 5÷7 циклов. Так что такие стяжки рекомендованы исключительно для внутренних отапливаемых помещений.

б. Приготовление кладочных растворов

При кладке стен оптимальным будет использование материалов с повышенными термоизоляционными характеристиками – газосиликатные блоки, пустотные кирпичи и т.п. Но уязвимым участком все равно остаются швы – если теплопроводность кладочного раствора выше, чем у самого стенового материала, в этих местах образуются мощные «мостики холода» что резко снижает теплотехнические показатели всей конструкции в целом.

Выход – подбирать растворы таким образом, чтобы их теплопроводность была сопоставима с аналогичным показателем блоков (кирпичей). И в этом случае опять на помощь может прийти вермикулит.

Пропорциональный состав кладочных растворов, в принципе, такой же, как показан в таблице выше. Значит, выбирая стеновой материал, необходимо сравнить его показатели теплопроводности с аналогичными параметрами растворов, и выбрать наиболее близкий по этому значению. Чтобы было проще, ниже расположена таблица, в которой указаны коэффициенты теплопроводности материалов, наиболее часто используемых для кладки стен.

Сопоставив данные двух таблиц, несложно будет определиться с оптимальным составом кладочного раствора.

в. Изготовление «теплых штукатурок»

Очень эффективным методом существенного повышения теплоизоляционных качеств стен является применение так называемых «теплых штукатурок», изготовленных на базе вермикулита.

Такие покрытия стен имеют массу преимуществ. Прежде всего, удельный вес самого штукатурного слоя – в несколько раз ниже, чем у традиционных составов. Показатели термического сопротивления – наоборот, значительно превосходят. Так, для сравнения, слой всего в 25 мм будет аналогичен по теплотехническим характеристикам 100 – 150 мм обычной цементно-песчаной штукатурки.

Применение «теплых штукатурок» позволяет уменьшить толщину возводимой кирпичной стены примерно на четверть, без каких бы то ни было потерь термоизоляционных качеств.

Помимо этого, сразу существенно возрастают звукоизоляционные качества стеновой конструкции. У обычных штукатурок коэффициент звукопоглощения находится в диапазоне от 0,015 до 0,02, то есть они практически не противостоят распространению шумов. У «теплых» этот показатель несравнимо выше – от 0,2 до 0,65.

Для оштукатуривания стен могут применяться те же составы, которые были рассмотрены в первой таблице. Однако, существуют и более легкие растворы, в которых вообще не используется песка. Компонентами являются только цемент М400 и вермикулит с фракцией от 0,5 до 2 мм.

Все эти штукатурки вполне применимы для наружных работ по практически любой стеновой поверхности – показатели адгезии у них очень хорошие. Морозоустойчивость таких покрытий оценивается примерно в 25 циклов.

Если планируется отделка стен или даже потолков «теплыми штукатурками» изнутри помещений, то можно воспользоваться и измененными растворами. В таких условиях эксплуатации показатели высокой прочности уже не так важны, и прямого воздействия воды на оштукатуренные стены не предполагается. Но зато на первые позиции наверняка выйдет ровность покрытия, для чего в состав штукатурки целесообразно ввести пластифицирующие компоненты. Чтобы не нарушать природной минеральной структуры смеси, в качестве добавок, повышающих пластичность и улучшающих затираемость отделываемой поверхности, можно использовать известь или очищенную тонкодисперсную глину. «Рецепты» таких штукатурок приведены в таблице ниже («Ц» — цемент, «И» — известь, «Г» — глина, «В» — вермикулит):

И внешние, и внутренние штукатурки с вермикулитом обладают высокой паропроницаемостью, что способствует нормальной саморегуляции температурно-влажностного режима.

«Теплые штукатурки» при соблюдении определённых правил их приготовления, имеют еще одно замечательное свойство – природный золотистый или серебристый отлив вермикулита создает очень интересный декоративный эффект при отделке фасадов. Особенно он будет заметен в игре солнечных лучей.

Чтобы придать штукатуркам декоративности, используют или цветные цементы, или применяют с белым цементом минеральные пигменты, например, сурик, охру, умбру и другие составы. Количество пигмента выбирают от 5 до 25% от общей массы белого цемента. При минимальном расходе получаются мягкие пастельные расцветки фасадов. При увеличении содержания пигмента до 15 – 25% фасад получит яркую, насыщенную окраску.

Примерные рецептуры самодельных декоративных «теплых штукатурок» приведены в таблице:

Можно приобрести и готовую сухую строительную смесь – штукатурку с вермикулитом наполнением. Она готовится непосредственно перед применением по инструкции производителя и наносится в соответствии с приложенными к ней технологическими рекомендациями. В качестве примера можно привести два состава – «ТЕПЛОВЕР standard» «VERMIX»:

А в качестве наглядного примера – видео-презентация еще одного типа «теплой штукатурки» на основе вермикулита:

Применение вермикулита

Вермикулит утеплитель можно использовать в самом разном виде:

• В качестве засыпного утеплителя в каркасных конструкциях и колодцевой кладке. В этом случае гидроизоляция не потребуется.
• В утепляющих засыпках для пола, кровли и чердака.
• В теплых кладочных растворах при возведении стен из ячеистобетонных блоков.
• В штукатурных растворах – для дополнительного утепления и звукоизоляции наружных и внутренних стен и перегородок.
• Плиты и штукатурки на основе вермикулита для огнезащиты несущих и ограждающих конструкций из металла.
• В стяжках для пола.
• В качестве заполнителя для декоративных штукатурок.
• В сельском хозяйстве – для улучшения структуры почвы, мульчирования посадок и удобрения.

Применение вермикулита в строительстве

Для чего нужен вермикулит? Благодаря своим свойствам вермикулит является качественным и перспективным сыпучим утеплителем. Его применение позволяет существенно снизить затратность и материалоемкость конструкций, при этом обеспечить дом надежной тепло- и звукоизоляцией. Помимо низкой теплопроводности, особенно незаменимым вермикулитовый камень делает экологичность и прочность. Утепление дома, выполненного из этого материала, прослужит долгие годы, обеспечит приятный внешний вид и даже огнезащиту.

Шумоизоляция стен и утепление вермикулитом

Это самая популярная область применения данного материала. По своим свойствам теплопроводности, 20 см слой вермикулита равен теплоизоляции бетонной стены шириной в 2 м. Утепляющие смеси, состоящие из бетона и вермикулита, применяются для внутренней и внешней штукатурки помещений первичными инструментами. Слои легко укладываются и затираются для эстетичного вида. Обработка наружных стен этим раствором также сохранит долговечность, защищая их от вредоносных насекомых, грибков и плесени.

После строительных работ часто возникает потребность в очищении техники, инструментов, строительной площадки от остатков цементного раствора. Для этой цели применяют специальные очистители бетона, позволяющие с легкостью очистить покрытие от засохшего раствора.

Применение такой отделки помещений, особенно фасадной части здания будет выглядеть эффектно даже при отсутствии дополнительных отделочно-декоративных работ. Золотисто-бурый отлив такой штукатурки выгодно играет цветами при солнечных лучах, создавая при этом природную, экологическую чистую и теплостойкую отделку фасада. Для декоративных растворов используют цветные цементы или белые с добавлением минеральных пигментов различных цветов. Например, умбру, охру или сурик. При добавлении 5% пигмента фасад приобретает лёгкие пастельные тона, для яркой и насыщенной окраски дома рационально использовать 15-25% пигмента в растворе.

Засыпка

При возведении стен колодезной кладкой сухой вермикулит применяют в виде засыпки пространства между кирпичами. Засыпка осуществляется поэтапно с постепенной трамбовкой по мере возведения стены. Применима данная техника и для создания теплосберегающих стен из строительных блоков. Параметры тепло и шумоизоляции при таком использовании увеличиваются в разы.

Сухим сыпучим вермикулитом осуществляют также теплоизоляцию кровельных покрытий, заполняя им пространство каркасной конструкции крыши, прикрывая сверху диффузной мембраной, для защиты от ветра и влаги. Сверху укладывают контробрешетку и выполняют непосредственный настил кровельного материала. По тому же принципу выполняется и монтаж перекрытий между балками.

Проблема теплоизоляции дымоходных труб легко решается при применении засыпки из данного материала. Осуществляется она двумя простыми способами:

1. Монтаж металлического короба по периметру дымохода и заполнение образовавшейся зоны между трубой и коробом сыпучим вермикулитом.
2. Установка проходных гильз на трубы, которые, в свою очередь, также заполняются засыпкой.

Отделочные растворы

Существенно повысить термоизолирующие свойства строительных материалов поможет изготовление раствора с частью вермикулита в составе. Например, стяжка для пола добавлением части вермикулита позволит обеспечить шума и теплоизоляцию напольного покрытия. Раствор следует готовить непосредственно перед укладкой и израсходовать в течение получаса. Для межэтажных перекрытий ширина оптимального слоя составляет 30 мм, для цокольных или подвальных, преимущественно неотапливаемых помещений необходим слой примерно в 100 мм.

Для предотвращения потери тепла через бетонные швы при каменной кладке в растворе следует также использовать теплосберегающий материал. Такое применение предотвратит прохождение холода, в отличие от обычного кладочного раствора, который меньшей теплозащитой.

Утепление вертикальных конструкций

Утепление вермикулитом вертикальных конструкций засыпкой возможно как при возведении стен, так и в процессе эксплуатации готового жилья.

Для утепления стен при выполнении колодцевой кладки выкладывают наружную и внутреннюю часть стены, перевязывая ее через 600-900 мм перемычками или укладывая арматурные сетки через 4–6 рядов кладки, затем пространство между стенками засыпают вермикулитом, слегка утрамбовывая.

Кладку, выполненную из пустотных блоков, можно просто утеплить засыпкой из вермикулита.

Для утепления уже возведенных построек, например, бревенчатого сруба, из двойного бруса, из плит ОСП или ДСП, ДВП сооружают на относе в 100-150 мм дополнительную перегородку, пространство между перегородкой и наружной стеной также заполняют вермикулитом с легким трамбованием. При выполнении такого утепления, к сожалению, уменьшается площадь помещений.

ВАЖНО: При качественно выполненной герметизации полости утеплителя применение гидро- и пароизоляции слоя не требуется.

Утепление горизонтальных конструкций

Горизонтальные конструкции – полы, чердачное перекрытие, скат кровли с небольшим уклоном также можно утеплить засыпкой вермикулита. Для сохранения засыпки в рабочем состоянии требуется пароизоляция снизу и гидроизоляция поверху слоя утеплителя.

При выполнении перекрытия по деревянным лагам, после монтажа чернового пола по всей поверхности настилают пароизоляционный материал, скрепляя его на стыках специальным двусторонним пароизоляционным скотчем. Перехлест соседних полотнищ должен быть не менее 15 см.

По пароизоляции засыпают утеплитель слоем, обеспечивающим нормируемое сопротивление теплопередаче 2,5 м2*К/Вт (для средней полосы России не менее 17,5 см). поверху засыпки укладывают гидроизоляционный материал и выполняют ходовые настилы на чердачном перекрытии или чистый пол в междуэтажном перекрытии.

ВНИМАНИЕ! В целях экономии, возможно, утеплить конструкцию смесью вермикулита и опилок в пропорции 1:1, 3:2. Смесь не потеряет своих качеств теплоизолятора, а приобрести опилки можно по бросовой цене.

Утепление скатной крыши

При утеплении пола под вермикулит подкладывается гидроизоляция.

При таком утеплении важно правильно подобрать толщину насыпаемого вермикулита. Она зависит от температурных условий и колеблется от 10 до 20 см. Технология утепления скатной крыши следующая:

• на стропила стелется пароизоляционная пленка;
• засыпается гранулированный вермикулит;
• накрывается слоем гидроизоляции и набивается контробрешетка;
• стелется кровля;
• выполняется внутренняя облицовка любым материалом.

Утеплитель вермикулит, свойства которого хорошо изучены, является современным материалом, который имеет широкий спектр применения. О целесообразности применения утепления вермикулитом свидетельствуют отзывы более подробно можно узнать из следующего видео:

Использование легкого бетона, созданного с применением вермикулита при утеплении кровли, стен

Вермикулит в строительстве подходит для создания легких, теплых смесей из цемента с весом 280-350кг на м³, теплопроводностью до 0,092Вт/м°С. При приготовлении таких растворов в них не добавляется песок. Поскольку такие вермикулитовые составы являются самонесущими, их необходимо применять в местах, которые не подвергаются нагрузкам от внешних воздействий.

В таб. 2 указаны свойства, состав вермикулитобетонов с цементом.

Таблица 2

Показатель усвоения тепла всех указанных составов составляет до 5Вт/м°С. Смеси№5-7 относятся к самонесущим, которые не могут подвергаться внешним нагрузкам. Каждый такой вермикулитовый огнезащитный состав может применяться для теплоизоляции при создании трехслойных стен.

На рис. 2 показано конструктивное исполнение трехслойной стены, созданной из кирпича, либо камней, блоков.

Рис. 2 Утепление трехслойной стены вермикулитобетоном (вертикальный разрез)

1- слой облицовки; 2-несущий слой; 3-гибкие связи; 4-вермикулитобетон

При создании кирпичной кладки в пространство, которое образуется между слоем облицовки – 1, несущим основанием – 2 которые объединены за счет гибких связей, заливается вермикулитобетон, приготовленной по одной из приведенных рецептур. Заливка смеси выполняется слоями. Каждый из формируемых слоев должен иметь толщину 0,5-1 м.

Поскольку для всех смесей характерна достаточная текучесть, они могут самостоятельно заполнять все имеющиеся в конструкции пустоты, в том числе дефекты, которые сформировались в процессе кирпичной кладки. При необходимости можно использовать специализированное оборудование, чтобы обеспечить максимальную плотность раствора.

Толщина слоя вермикулитового бетона в 2 см по показателям теплопередачи равна теплопередаче кирпичной кладки, созданной из одного кирпича. Благодаря этому, если трехслойная конструкция создается из облицовки в полкирпича, и кирпичной кладки в 1 кирпич, вемикулитового бетона, ее показатели без применения дополнительных утеплителей будут равны кладке толщиной 1 м, созданной из 7,5 кирпичей.

Растворы №1-4 могут использоваться при выполнении тех строительных работ, где бетон должен выдерживать небольшие эксплуатационные, монтажные нагрузки. Особенно актуально применение вермикулита в строительстве при создании, утеплении кровель плоской конструкции – рис.3.

Рис. 3 Утепление плоской кровли вермикулитобетоном

1-перекрытие; 2-вермикулитобетон; 3-пароизоляция 4-кровельный ковер

На перекрытии – 1, на котором предварительно обустроен парапет, укладывается пароизоляция – 3 созданная с применением полиэтиленовой пленки. После этого по ней выполняется укладка вермикулитового бетона, созданного по одной из указанных в таблице рецептур. Слой смеси может иметь любую необходимую длину. В условиях крайнего севера слой теплоизоляционного бетона на крыше производственных объектов должен составлять до 20 см.

Через неделю после того, как бетон наберет прочность, на нем можно обустраивать кровельный ковер. Проводить работы по созданию выравнивающей стяжки по вермикулитобетону не требуется, поскольку он отличается достаточной пластичностью, текучестью, для того, чтобы в процессе проведения кровельных работ его можно было сразу же выравнивать, придавая всей поверхность ровный вид.

Также составы, указанные в таб.2, могут применяться при выполнении штукатурных внутренних работ, поскольку они наделены повышенными показателями огнестойкости, тепло, звукоизоляции.

Еще:

• листовой негорючий материал на основе вспученного вермикулита
• инструкция по применению вермикулита
• плиты из вермикулита

Использование вермикулита для смесей и растворов

Из мелкофракционного вермикулита производят смеси для кладки и штукатурки. Они продаются в готовом виде. Как вариант сделать сырье самостоятельно. Потребуется цемент, песок и утеплитель. Соотношения такие: 1:0,5:2 или 1:1,25:1,75. На выходе штукатурка будет иметь коэффициент теплопроводности 0,24–0,4 Вт/м*К.

Перекрытия из железобетона можно утеплять стяжкой с добавлением вермикулита. Помимо теплоизоляции, слой будет защищать комнаты от шума. Технология формирования стяжки при этом не меняется.

Все же, так как утеплитель является гигроскопичным, то применять его для слишком влажных помещений, подвалов, для фундамента не рекомендуется.

В остальном, вермикулит – универсальный, экологичный и практичный материал, применяемый как в процессе строительства дома, так уже в готовой постройке. Работать с ним легко, а длительный эксплуатационный срок позволит не задумываться о смене утеплителя многие годы.

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

Вермикулитовая смесьПрименениеПрочностьУпаковкаЦена

Вермикулитовая смесьПрименениеПрочностьУпаковкаЦена