Вермикулит как утеплитель: достоинства, недостатки и технические характеристики

достоинства, недостатки и технические характеристики

Утеплителем в строительстве применяется огромное число материалов, самого различного происхождения. Предпочтение, в конечном счете, отдается минеральным составам: каменная, минеральная вата, керамзит, ячеистые бетоны и т.д. В этот ряд с недавних пор добавился и вспученный вермикулит. Он нашел себе применение в сельском хозяйстве и в строительстве, в гидропонике и животноводстве, все благодаря составу, механическим свойствам и низкой теплопроводности. В немалой степени утеплитель вермикулит набирает популярность за счет малой стоимости и доступности.

Используется материал в строительстве в качестве:

• насыпного утеплителя для перекрытий и стен;
• наполнителя для жаростойкого бетона;
• в виде огнестойких плит.

Содержание

1. Что это такое
2. Технические характеристики
3. Особенности использования
4. Достоинства
5. Недостатки

Что это такое

Вермикулит – это сложный по составу минерал. Его обобщенная формула содержит в себе железо, алюминий, кремний, магний, их окислы в соединении с водой. Это минерал группы гидрослюд, и основное его свойство – это многослойная структура на основе пластинчатых кристаллов.

В качестве утеплителя используется вспученный вермикулит. Добытый минерал при нагревании до 900-1200 оС увеличивается в объеме до 20-25 раз и приобретает фактуру, больше похожую на слоеное тесто после запекания. За счет пористости он приобретает очень низкую теплопроводность, которая колеблется в пределах от 0,04 до 0,12 Вт/м*К в зависимости от размера фракции и подробного состава, уникального для каждого месторождения вермикулита.

Каждому, кто посещал хозяйственный магазин с садовыми принадлежностями, семенами или удобрениями, попадался на глаза вермикулит. Это желтовато-бурый, золотистый или с бронзовым переливом материал, состоящий из мелких кубиков с ярко выраженной слоистой структурой. Используется для мульчирования и вспушивания почвы, в качестве минеральной добавки.

Однако в строительстве важны другие его особенности: высокое теплосопротивление, долговечность и стойкость к химическому, биологическому воздействию.

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*К	Плотность, кг/м3	Массовая доля влаги, %	Коэффициент звукопоглащения на частоте 1кГц
Вермикулит вспученный 0,5 мм	0,053	144	3	0,56-0,6
-//- 1 мм	0,050	125	4	0,6-0,65
-//- 2 мм	0,049	100	4	0,7-0,8
-//- 4 мм	0,048	94	5	0,7-0,8
-//- 8 мм	0,045	87	3	0,7-0,8

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.

Особенности использования

Для эффективной теплоизоляции слой утеплителя должен создавать требуемое значение теплосопротивления. В средней полосе РФ это значение берется равным примерно 3,5-3,8 м2*К/Вт. Получается и слой вермикулита для достижения нужного эффекта должен составлять не менее 17,5 см для фракции 1 мм.

Для экономии материала применяют одну хитрость : смешивают вермикулит с древесными опилками в соотношении 1:1 или 6:4. Минеральный утеплитель не дает опилкам слежаться и обеспечивает свободный вывод влаги из них.

Опилки добавляют объема слою утепления без существенного снижения его общего теплосопротивления. Опилки достать гораздо проще, и стоимость их несущественна. В сочетании с вермикулитом нивелируются их недостатки, и в сухом остатке получится экономия на утеплении.

Соединяют материалы на месте, перемешивая их до однородной массы ручным миксером, насадкой к дрели. Как вариант, опилки и вермикулит в нужных пропорциях закладываются в пневматический насос для подачи по воздуховоду к месту укладки. За время доставки они достаточно перемешаются.

Достоинства

Вермикулит можно купить в мешках

Вермикулит – это минерал, в основе которого пластинчатые кристаллы, объединенные в объемные группы. Он долговечен и при этом, в отличие от минеральной ваты, не подвержен разрушению, не спрессовывается, не опадает в осадок под собственным весом. Это делает его гораздо лучшим утеплителем, чем керамзит или перлит, к которым он по существу ближе.

По теплопроводности он наравне с наиболее часто используемой минеральной ватой, обладает той же огнестойкостью и стойкостью к воздействию окружающей среды, но не спрессовывается со временем. Звукоизоляционные характеристики заметно лучше любого из перечисленных материалов. Основным же достоинством является его низкая стоимость и доступность.

Альтернативой с такими же свойствами являются перлит и эковата. Однако перлит уступает по стоимости и доступности, а эковата существенно уступает в плане пожарной безопасности и со временем попадает в виде целлюлозной пыли внутрь помещения.

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.

Характеристики утеплителя вермикулит

Надежность и долговечность теплоизоляции дома зависит от используемого материала. Сыпучие утеплители устойчивы к температурным колебаниям, обладают экологической безопасностью и просты в монтаже. Их способность заполнять все пространство и не оставлять щелей, совмещенная с низкой теплопроводностью сделала материалы востребованным товаром на строительном рынке.

Вермикулит — типичный представитель засыпных утеплителей. Природный материал используется как термо- и звукоизоляционный наполнитель бетона, в качестве огнезащиты покрытий, в виде сухой насыпной изоляции в стены и перекрытия.

Содержание

• 1 Производство и особенности вермикулита
• 2 Технические характеристики и свойства утеплителя
• 3 Недостатки вспученного вермикулита
• 4 Особенности применения вермикулита
• 5 Использование сыпучего утеплителя в растворах

Производство и особенности вермикулита

Материал, относящийся к группе природных минералов, не используется в чистом виде. Гидрослюда, из которой получают утеплитель, отличается высокой плотностью и склонностью к расслаиванию. Ее состав включает 35% кремния, а также примеси металлов. При нагревании минерала до температуры в 700-1000º C, он теряет входящую в состав воду, увеличивается в объеме и получает пористую структуру. Материал, прошедший такую обработку, называют вспученный вермикулит. От количества слюды в минерале зависит его цвет, он меняется от серебристого до желтого.

Фракции минерала имеют различный размер, в зависимости от которого они находят дальнейшее применение. Мелкий вермикулит используется как наполнитель для растворов, средние и крупные зерна идут на засыпку. Чешуйчатая структура материала предполагает наличие между слоями воздуха, препятствующего распространению тепла и звука.

Технические характеристики и свойства утеплителя

Благодаря минеральному происхождению материал не разлагается, не гниет и имеет неограниченное время эксплуатации. Вермикулит не горит, температура его плавления составляет 1000º C, при нагревании не выделяется запах и токсичные вещества. Эти свойства позволяют использовать утеплитель для зданий, построенных из легковоспламеняющихся материалов и устанавливать из него огнезащиту для металлических конструкций.

Утеплитель рассчитан не только на высокую, но и на низкую отрицательную температуру, достигающую показателя −200º C.

Плотность, теплопроводность и другие свойства вспученного вермикулита зависят от размера его фракций. Продукт разделяют на три стандартных размера:

• мелкий — 0-0,5 мм;
• средний — 0,6-5 мм;
• крупный — 6-10 мм.

Насыпная плотность мелкого зерна составляет до 200 кг/м3, а крупного — до 65 кг/м3. Коэффициент теплопроводности составляет:

• фракция 0,5 мм — 0,056 Вт/м*К;
• фракция 2 мм — 0,051 Вт/м*К;
• фракция 8 мм — 0,046 Вт/м*К.

Слой вермикулитовой засыпки в стене толщиной 20 см по сопротивлению теплопередаче равен 2 метрам бетона. Сыпучий утеплитель высотой до 10 см на чердачном перекрытии снижает выход энергии из помещения на 92%.

Слоистая структура минерального утеплителя поглощает звуковые волны. Коэффициент шумопоглощения также зависит от размера гранул, чем они больше, тем эффективней останавливают распространение звука.

Высокая пористость не ослабляет материал, он характеризуется достаточно высокой прочностью, которая исключает повреждения при транспортировке и позволяет прессовать из вермикулита плиты.

При использовании в виде изоляционной засыпки утеплитель не дает усадку, не дробится при утрамбовывании.

Материал не подвергается биологическому воздействию насекомых и грызунов. Агрессивные химические составы (щелочи и кислоты) не оказывают на него воздействия.

Вермикулит характеризуется высокой гигроскопичностью, при намокании влага распределяется по всей площади утеплителя и быстро выводится наружу.

Продажа материала осуществляется в мешках весом по 50 литров. Мелкую фракцию к месту засыпки можно подавать воздуховодом, аналогично с эковатой. Минеральные гранулы обладают высокой текучестью, поэтому отлично заполняют все щели, дополнительного вспушивания слоя утеплителя не требуется.

Недостатки вспученного вермикулита

Минусов у материала немного, к ним относится его значительная гигроскопичность, требующая при укладывании утеплителя использовать диффузную мембрану. Такое полотно обеспечивает защиту от влаги и свободное отведение пара.

Второй недостаток — стоимость, среди сыпучей теплоизоляции вермикулит выделяется высокой ценой. Долговечность эксплуатации и отличные характеристики вполне оправдывают выбор этого материала из аналогичных утеплителей.

Особенности применения вермикулита

Утепление потолка с помощью пористого материала выполняется со стороны чердачного помещения. На черновой потолок укладывается гидроизоляционное полотно, и монтируются лаги под настил. Между деревянным брусом насыпается вермикулит слоем10-15 см. Поверх него раскладывается диффузная мембрана, и набиваются доски или фанера.

Чтобы сэкономить на теплоизоляции, утеплитель разбавляют опилками. Минеральные фракции не дают им слеживаться, намокать и гнить.

При возведении каркасных или полых стен пространство между двумя перегородками заполняют утеплителем, для этой цели отлично подходит вермикулит. Засыпка разделяется на этапы с прерыванием на трамбовку. Паропроницаемость материала обеспечивает оптимальный воздухообмен.

Теплоизоляция скатной кровли выполняется следующим способом:

• на стропила набивается обрешетка;
• расстилается и крепится степлером гидроизоляционная пленка;
• между брусками обрешетки насыпается вермикулит;
• утеплитель накрывается ветрозащитой от намокания и выдувания;
• сооружается контробрешетка;
• настилается кровельный материал.

Использование сыпучего утеплителя в растворах

Штукатурные составы с добавлением мелкого вермикулита обладают пластичностью и не растрескиваются. Ими можно отделывать фасады зданий, внутренние стены и потолок, уменьшая теплопотери и снижая уровень шума. Серебристый или золотистый цвет минерала придает штукатурке декоративный эффект.

Бетонные смеси с наполнением из пористого утеплителя имеют меньший вес, их относят к группе легких и теплых растворов. Для их создания используется портландцемент марки М400, песок и вспученный вермикулит с гранулой 0,5-10 мм. Слой стяжки для межэтажных перекрытий не менее 30 мм, для первого этажа — 100 мм. Раствор быстро схватывается, поэтому готовится на месте и заливается в течение 30 минут.

Вермикулит добавляется в смесь при кладке газосиликатных блоков и кирпичей. Теплопроводность полученного раствора близка к показателям строительного материала, что исключает появление мостиков холода.

Плиты из вермикулита, отличающиеся огнестойкостью, можно использовать для изоляции печей, каминов, трубных проходок. Материал стоит дороже, чем насыпные фракции, по своим свойствам он схож с минеральной ватой и может заменить ее на участках, где необходим прочный и жесткий утеплитель.

Вермикулитовая изоляция Асбест – Министерство здравоохранения штата Миннесота

Вермикулит представляет собой встречающееся в природе минеральное соединение, которое расширяется при нагревании. Член группы филлосиликатных минералов, по внешнему виду напоминает слюду. В чистом виде вермикулит чист, не имеет запаха, нетоксичен и стерилен. Недавние данные о вермикулитовой руде, загрязненной тремолитовым асбестом, вызвали озабоченность по поводу возможного воздействия на здоровье рабочих и других лиц, имевших длительный контакт.

Нажмите на изображение ниже, чтобы увеличить его

На этой странице:

• Как асбест вызывает проблемы со здоровьем?
• Как узнать, есть ли в моем доме вермикулитовая изоляция?
• Что делать, если у меня чердачное утепление вермикулитом?
• Вермикулит и садоводство
• К кому я могу обратиться за дополнительной информацией?

Как асбест вызывает проблемы со здоровьем?

Чтобы асбест причинял вред здоровью, он должен присутствовать в виде крошечного волокна, которое можно было бы вдохнуть или проглотить. При взбалтывании асбест распадается на волокна в 1200 раз тоньше человеческого волоса. При вдыхании этих волокон они захватываются тканью легких или тканью, выстилающей легкие, и вызывают рубцевание. Волокна асбеста могут вызывать заболевания дыхательной системы и легких, в том числе рак. Безопасный уровень воздействия асбеста неизвестен.

Как узнать, есть ли в моем доме изоляция из вермикулита?

Изоляция чердака из вермикулита представляет собой насыпной продукт в виде гальки, обычно светло-коричневого, серого или золотого цвета. Он может иметь блестящие чешуйки и/или небольшие кусочки, похожие на гармошку (см. фото выше). Вы также можете проверить наличие маркировки на материале или его упаковке. Один распространенный бренд назывался Zonolite.

Что делать, если чердак утеплен вермикулитом?

Оставь это в покое. Если вермикулитовая изоляция нарушена, в воздух могут попасть волокна асбеста. На данный момент самый безопасный и простой вариант для неповрежденной изоляции — оставить ее в покое. Если изоляция оголяется или проливается в жилые помещения, необходимо немедленно принять меры для герметизации трещин. Хотя закон штата Миннесота разрешает домовладельцам вывозить асбестосодержащие материалы, Департамент здравоохранения штата Миннесота настоятельно рекомендует для защиты здоровья вашей семьи использовать подрядчика по асбесту, имеющего лицензию штата Миннесота. Эти подрядчики имеют доступ к методам удаления и инкапсуляции (отлова), недоступным для домовладельцев. Они также будут проводить мониторинг воздуха, чтобы определить, соответствует ли воздух в помещении приемлемым стандартам по завершении проекта.

Использование вермикулита в садоводстве

Не все продукты из вермикулита содержат асбест, но некоторые из них содержат. Исследование EPA показало, что некоторые продукты из вермикулита содержат низкий уровень асбеста. Асбест содержится в основном в несмешанном вермикулитовом продукте, хотя некоторое количество асбеста было обнаружено в предварительно смешанной почве для горшечных культур. Для потребителей, редко использующих вермикулит, риск для здоровья невелик. Работники теплиц при ежедневном контакте подвергаются более высокому уровню риска.

Риск для здоровья домашних садоводов при нечастом контакте с вермикулитом низок. Тем не менее, разумно принять несколько простых мер предосторожности.

• Используйте предварительно смешанную почву. Обычно он содержит больше влаги и меньше вермикулита, а также уменьшает количество асбестовой пыли.
• Держите вермикулит во влажном состоянии во время использования, чтобы свести к минимуму присутствие пыли и возможных волокон асбеста в воздухе. Как и в случае любой пыли, вдыхание большого количества частиц может вызвать раздражение носа и горла.
• Работайте с материалом на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.
• Избегайте попадания в дом пыли на одежде или обуви.
• Попробуйте альтернативы, такие как торф, опилки, перлит или кора.

Для получения дополнительной информации об асбесте свяжитесь с Программой по асбесту в MDH через Интернет или по телефону 651-201-4620.

Прочие ресурсы

• Асбест, EPA
• Потребительские товары из вермикулита, ATSDR

Перейти > наверх

5 фактов, которые необходимо знать о вермикулите

Если ваш дом был построен до 1990 года, стены или чердак могут быть утеплены вермикулитом.

Семейный мастер на все руки

Что такое вермикулит?

Вермикулит — это минерал, который использовался для изоляции. Если ваш дом был построен до 1990 года, возможно, стены или чердак утеплены вермикулитом. До 85 процентов всей вермикулитовой изоляции в США поступает из шахты в Либби, штат Монтана, и продается под названием Zonolite.

Чем вреден вермикулит?

Почти весь вермикулит содержит асбест, который при вдыхании может вызвать рак легких. Хотя верно то, что нетронутый инкапсулированный асбест не представляет опасности для здоровья, асбест в вермикулитовой изоляции не инкапсулирован и может легко попасть в воздух во время очистки, технического обслуживания или реконструкции. А тип асбеста, содержащийся в вермикулите, называемый амфиболом, еще более опасен, чем хризотиловый асбест, который чаще использовался в США9.0003

Федеральные нормы слабые

EPA (Агентство по охране окружающей среды) рекомендует, если у вас есть вермикулит, лучше предположить, что он содержит асбест, и оставить его в покое. Вы можете проверить его на асбест, но вот в чем загвоздка. EPA определяет асбестосодержащий материал (ACM) как содержащий более 1 процента асбеста. Если обнаружено, что он содержит менее 1 процента асбеста, он не считается ACM. Это вводит в заблуждение, поскольку подразумевает, что продукт безопасен. Но в рамках крупного коллективного иска исследование определило, что воздействие вермикулита с содержанием асбеста менее 1 процента по-прежнему представляет собой потенциальную опасность для здоровья, и этот продукт следует рассматривать как ACM.

Что делать, если в вашем доме есть вермикулит

Обратитесь к подрядчику по утеплению. В Миннесоте, где я живу, первым шагом подрядчика по утеплению является проверка изоляции на наличие асбеста. Подавляющее большинство тестов возвращаются с содержанием асбеста менее 1 процента. Это означает, что никакие подрядчики по борьбе с асбестом не привлекаются, а удаление вермикулитовой изоляции выполняется практически с помощью гигантского вакуума.