Вермикулит в качестве утеплителя: применение, плюсы и минусы материала

Что такое зонолит

Минерал вермикулит на самом деле лишь сырье для производства вспученного вермикулита – зонолита, изредка встречающегося и в залеганиях. Природный вермикулит – продукт естественной эрозии слюды биотита из флогопитового ряда гидрослюд. Когда говорят или пишут, что из этих слюд в старину делали оконницы, это неверно – флогопитовые слюды непрозрачны. До массового производства силикатного стекла окна стеклили почти прозрачной слюдой мусковитом, начинающей другой минералогический рядж слюд. Свыше 90% мировой добычи мусковита высшего качества давала Россия, которую на Западе называли Московией; отсюда и название мусковит.

Природный и вспученный вермикулит (зонолит)

Вермикулит в природных залеганиях слоистый минерал цвета от грязно-желтого до почти черного с прозеленью. Во время обжига при 400-1000 градусах он теряет кристаллизационную воду, вспучивается поперек слоев в 15-20 раз и меняет цвет – это уже зонолит. Для агротехники используется вспученный вермикулит среднежженый см. рис. или высокожженый; после обжига он дробится на гранулы соответственно назначению, см. далее.

Вермикулит и перлит

Одна из основных задач вермикулита в культуре растений – поглощение избыточной почвенной влаги и выделение ее обратно в грунт по мере потребности. В ряду влагосорбентов вермикулит стоит после гидрогеля и цеолитов. По сравнению с гелями обменная влагоемкость вермикулита невелика (до 400 мл воды на 100 г сухого вещества), но он не нарушает структуру почвы и не ухудшает, а наоборот, увеличивает ее проницаемость. По сравнению с цеолитами вермикулит дешевле, но имеет меньшее влагопоглощение и не обладает ионообменными свойствами. Ближайший конкурент вермикулита по всем показателям – вспученный перлит. Он лишен некоторых недостатков вермикулита (см. далее), но гораздо менее стоек в грунте (2-5 лет). Подробнее о сравнительных качествах вермикулита и перлита см. видео:

Вермикулит: область применения, плюсы и минусы, особенности монтажа

Решая актуальный вопрос теплоизоляции жилища, приходится сталкиваться с проблемой выбора теплоизоляционного материала.

Ассортимент, представленный на рынке, достаточно широкий, но почти каждый вариант имеет существенные недостатки. В одном случае отпугивает горючесть, в другом – высокий показатель гигроскопичности.

В статье рассмотрены характеристики и преимущества вермикулита, который является золотой серединой цены и качества.

Описание и область применения вермикулита

Вермикулит – природный кристаллический минерал, имеющий слоистую структуру. Принадлежит к группе гидрослюд. В его состав входят: кремний, железо, магний, кальций и др. минеральные компоненты.

Основные достоинства, благодаря которым материал применяется в строительстве – стойкость к агрессивным воздействиям, высокий показатель кислотности, длительное время сохраняет целостность, не разлагается.

Многие садоводы знакомы с вермикулитом, его часто применяют в качестве мульчирующего материала, компонента субстрата, аэратора. В строительных работах он используется не так часто, хотя свойства и физические показатели представляют большой интерес для этой сферы деятельности. Среди освоенных областей:

• производство лакокрасочной продукции, мягкой кровли;

• при обустройстве системы «тёплый пол»;

• в качестве наполнителя теплоизоляционных и декоративных штукатурных смесей;

• для утепления отдельных зон в доме (дымоход, пол, кровля и т. д.);

• как компонент смеси для стяжки.

Вермикулит обладает хорошими изоляционными характеристиками, благодаря чему его используют в регионах с тёплым климатом в качестве засыпки в трёхслойных стенах для предотвращения перегрева дома, а в северных регионах – для теплозащиты жилья.

Выпускается утеплитель в виде засыпки, спрессованных плит, блоков, трубных сегментов, вкладышей.

Плюсы и минусы вермикулита

Чтобы оценить по достоинству материал, нужно ознакомиться с его преимуществами и недостатками.

Среди основных достоинств вермикулита:

• экологичность, в процессе эксплуатации при нагреве не выделяются токсичные вещества;

• низкий показатель теплопроводности (0,055–0,098 Вт/м•°C);

• огнестойкость (диапазон рабочих температур от минус 260° до плюс 1200°);

• со временем не даёт усадки;

• обладает хорошей паропроницаемостью, что исключает образование конденсата в помещении;

• устойчивость к микробиологическим процессам, грызуны и насекомые не проявляют интерес к материалу;

• при длительной транспортировке сохраняет целостность и свойства;

• при выполнении монтажных работ привлечение спецтехники и дополнительного оборудования не требуется;

• помещение с вермикулитной прослойкой в стенах получает дополнительную звукоизоляцию.

Недостатки:

• высокая цена;

• природный материал обладает высокой гигроскопичностью, поэтому перед продажей должен проходить обработку для создания гидрозащиты (при покупке рекомендуется ознакомиться с сертификатом качества);

• необходимость оставлять вентиляционные зазоры в процессе монтажа утеплителя для отвода влаги.

Эффективность

Оценить эффективность стеновой вермикулитной засыпки можно по проверенным показателям. Прослойка из природного утеплителя толщиной 20 см заменяет полутораметровую ширину стены из кирпича и двухметровую из бетона. Насыпь на чердаке слоем 5 см снижает тепловые потери помещения на 75%, а 10 см толщина – на 92%.

Неоспоримые теплоизоляционные качества присутствуют и в штукатурных смесях, куда входит вермикулит. Облицованные фасады снижают теплопотери до 30-45%.

Вермикулит часто сравнивают с керамзитом, но характеристики материалов существенно отличаются. К примеру, вермикулитный утеплитель по весу легче, а значит, нагрузка на несущие стены и фундамент получается минимальная. При засыпании полостей достигается более плотное прилегание фрагментов минералов, нежели в случае с керамзитом.

Особенности монтажа межэтажного перекрытия и кровли

Монтажные работы проводятся по технологии, соответствующей виду утеплителя (насыпной или плитный материал)

Стоит обратить внимание на наличие гидрозащиты, в обратном случае минерал потянет на себя отовсюду влагу

Изучаем все известные разновидности

Всего существует 4 формы выпуска данного утеплителя: засыпная (её еще называют песком), плиты (внешне похожие на пеноплекс), кровельные модели и сухие строительные смеси. Данные разновидности имеют некоторые особенности, которые следует знать.

Засыпная изоляция

Первый появившийся форм-фактор Перлита — это рассыпной утеплитель. Главная задача данного материала при строительстве домов — облегчение конструкции (он легче, чем стандартная цеметно-песчаная смесь) и повышение её теплоизоляционных качеств. Такую прослойку обычно используют для засыпки полов и межэтажных прослоек. Также нередко её применяют для заполнения пустот в стеновых кладках. Реже она используется в сочетании (или вместо) с теплой штукатуркой.

Самая удобная и практичная форма — плиты

Согласно официальной статистике, порядка 60% всего изготавливаемого Перлита на планете уходит на создание теплоизоляционных плит. Они получаются в результате гидравлического прессования, благодаря чему очень удобны в использовании. Связующее вещество может отличаться в зависимости от конкретной разновидности (битум, известь, полимерные соединения, цемент, жидкое стекло и т.д.).

У данной категории материалов довольно высокая гигроскопичность. Поэтому применяется она в большинстве своем для внутренней отделки. Тем не менее, при прокладке дополнительного влагозащитного слоя, её можно применять и для наружной отделки. Впрочем, это не слишком оправданно с экономической точки зрения.

Способы засыпки

Процесс засыпки любого утеплителя одинаков: материал засыпается в полости и трамбуется. Рекомендуется вопрос об утеплении решать сразу при проектировке дома. В случае если нет внутренних полостей под засыпку утеплителя, делают прослойки посредством панелей ПВХ или гипсокартона.

Хороший вариант, когда утеплитель засыпается между облицовочным и рядовым кирпичом, между внутренней и внешней кладкой. Внутри могут быть ребра, чтобы он хорошо распределился. Благодаря сыпучей теплоизоляции стены можно не делать толстыми, что экономит затраты. В продаже есть готовые ЖБИ – плиты, внутри которых уже есть полости заполненные керамзитом, они на 50% лучше сохраняют тепло, чем обычные.

Варианты

Для пола применяют такие способы утепления сыпучими компонентами. Первый вариант — засыпной (или сыпучий) утеплитель на лагах. На полу делаются лаги на столбиках, прибиваются черепные бруски, затем настил из досок. На настил кладется пароизоляция, насыпается керамзит. Далее, если нужно, следующий слой теплоизоляции, на него — стяжка, черновое древесное напольное покрытие.

Статья по теме: Как повесить полку на стену из гипсокартона

Второй вариант – насыпь поверх бетонной плиты. Вариант для низкокачественного жилья – хрущевок, например — когда есть возможность поднять уровень пола. Напольное покрытие снимается, настилается гидроизоляция, на нее насыпается керамзит слоем в 5 – 10 см. Потом можно положить сетку для армирования, а на ней делается черновая стяжка – основа финишного напольного покрытия. Поверх керамзитовой подушки настилают пароизоляцию, на нее еще один слой утеплителя.

Наконец, третий вариант — сухая керамзитовая стяжка. Насыпается слой керамзита, на него — слой гравия, затем — еще один слой керамзита. Поверхность выравнивается, на нее укладываются гипсоволкнистые плиты, а на них – любое финишное покрытие.

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 ограждающих конструкций дома засыпным вермикулитом

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.

Макет утепления каркасных деревянных стен 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.

Пропорции растворов для стяжек

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.

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 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.

Сферы применения

Открытый относительно недавно, такой минерал, как вермикулит, и его производные нашли сегодня множество различных областей применения:

1. Экология, нефтяная и химическая промышленности. Мало кто сможет ответить, когда его спросят про вермикулит, что это отличный сорбент, способный связывать щелочи и кислоты. Это свойство позволяет применять его для нейтрализации разнообразных химических веществ на производствах, а также для ограничения разливов нефти.
2. Атомная промышленность и энергетика. Используется в качестве поглотителя таких радиоактивных элементов, как кобальт-58, стронций-90 и цезий-137, а также как отражатель гамма-излучения.
3. Автомобилестроение и авиационная промышленность. Изготавливают из вермикулита разнообразные звукопоглощающие и теплоизоляционные материалы и изделия.
4. В промышленном и гражданском строительстве используется следующим образом вермикулит:

утеплитель, а также звуко- и теплоизолятор для кровель и полов;

• для засыпки в качестве утепляющего материала в пустотелые панели;
• в качестве составного компонента различных штукатурок, легких бетонов и сухих строительных смесей;
• при изготовлении бетонных и цементных блоков, а также теплоизоляционных мастик в качестве наполнителя;
• при производстве огнезащитных и термостойких плит, панелей и других стеновых материалов;
• при обустройстве наливных полов.

5. В промышленном и частном растениеводстве и садоводстве. Рассмотрим более детально, как используется вермикулит для растений.

Свойства утеплителя вермикулит

Утеплитель вермикулит является материалом, который широко применяется в строительных и отделочных работах при возведении новых зданий, проведении капитальных и текущих ремонтных работ объектов старой постройки. Его используют в виде спрессованных плит, в качестве наполнителя и как добавку в штукатурные смеси. Применяется он для утепления стен, полов, чердачных помещений и потолков. Утепление вермикулитом проводят при строительстве трубопроводных систем и магистралей разного назначения, что значительно продлевает их срок службы. Это положительно сказывается на работе оборудования и трубопроводной арматуры, установленной для бесперебойного функционирования всей системы.

Технологические особенности

Вермикулит в виде плит и россыпью.

Вермикулит — материал экологически чистый, созданный природой. Относится к минералам группы гидрослюд. Имеет кристаллическую форму золотисто-бурого, желтоватого или бронзового цвета. Было выявлено, что при нагревании пластинок вермикулита они преобразуются в нити или червеобразные столбики. Собственно это свойство позволило дать материалу такое название, т.к. вермикулит в переводе с латинского означает червячок. После обследования его физико-химических свойств, полученных после нагревания, утеплитель вермикулит стали применять в разных отраслях промышленности, сельского хозяйства и строительстве. Также читают: «Выбираем лучший утеплитель для крыши«.

К основным преимуществам материала относят:

• огнестойкость (1350 0 С);
• плотность (не выше 150 кг/м. куб);
• низкую теплопроводность (не больше 0,12 Вт/м*K);
• стойкость к воздействию агрессивных сред, бактерий и на поверхности не образует плесень;
• гигроскопичность;
• способность поглощать звук (коэффициент звукового поглощения до 0,8);
• экологичность;
• срок службы (60 лет).

Перед тем как залить антифриз в систему отопления дома нужно провести очистку труб и батарей от всевозможных загрязнений.

Здесь можно прочитать какое необходимо оборудование для закачки системы отопления антифризом (незамерзающей жидкостью).

Способы утепления вермикулитом стен

Вид стены, оштукатуренной раствором с добавкой вермикулита.

Вермикулитом утепление стен ведут в процессе возведения новых зданий и объектов старой постройки, возведенных из разных материалов. Теплоизоляция в насыпном виде может служить наполнителем при изготовлении жаростойкого бетона и применяется для оштукатуривания поверхностей. Выпускается он разной фракции (от 0,5 до 12 мм) и продается в торговой сети в бумажных мешках, чаще всего весом 25 кг.

Гранулированный вермикулит можно засыпь в межстенные пустоты. Спрессованных плиты закрепляются при помощи специальных крепежных элементов, перед монтажом их можно резать. Плиты могут служить хорошей изоляцией при облицовке каминов, печей, дымоходов и труб. Вермикулит для утепления потолка дополнительно выполняет звукоизоляционные функции в многоэтажных строениях.

Вермикулит утеплитель, свойства которого остаются неизменными независимо от его вида, также используется для оштукатуривания вертикальных поверхностей. Для этого в определенных пропорциях его добавляют в бетонные смеси. Их можно изготовить самому или купить уже готовые. Комплексное утепление дома вермикулитом (стены, полы, чердак) позволит сэкономить на счетах по оплате за отопление.

Методика как установить электрический котел отопления состоит из двух частей: врезка с контур и подключение к сети.

Утепление вермикулитом пола, чердака

Технология утепления вермикулитом пола и чердака одинакова. В этом случае теплоизоляция защищается специальными пленками. Со стороны теплого помещения стелиться пароизоляция, а со стороны улицы или неотапливаемого чердака – гидроизоляция.

При выполнении теплоизоляции вермикулитом наличие гидроизоляции и пароизоляции обязательно

При это крайне важно правильно размещать эти защитные слои

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:

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.

Виды

Разновидностей твердых утеплителей существует довольно много. Каждая обладает набором определенных характеристик и свойств. Однако существуют некоторые виды, особенно часто применяющиеся при проведении строительных и отделочных работ. Среди твердых утеплителей можно отметить пеноплекс, каменную вату, полимербетон, пеностекло и другие. Рассмотрим самые популярные разновидности более подробно.

Экструдированный пенополистирол

Один из самых распространенных видов утеплителей. Основой материала является вспененный полистирол. Он применяется также при изготовлении обычного пенополистирола и пенопласта. Экструдированный пенополистирол также называют пеноплексом. Его можно применять как при внешних, так и при внутренних работах.

При этом экструдированный пенополистирол способен сохранить тепло в помещении в зимний период, а также защитить здание от перегревания в жаркую погоду. Рекомендованный температурный диапазон указывается на этикетке и может отличаться в зависимости от марки и плотности изделия.

Пеноплекс имеет очень низкий показатель теплопроводности, который не снижается даже при намокании материала. За счет этого является отличным утеплителем не только для стен, но и для крыш, пола и фундамента. Может использоваться для защиты поверхности от влаги, обладает низкой паропроницаемостью.

Данный теплоизоляционный материал не вступает в реакцию со значительной частью химических соединений, однако при воздействии некоторых может деформироваться и даже раствориться. Это, к примеру, бензин, керосин, краски на масляной основе, ацетон, углеводороды и другие.

При учете их прочности, плиты обладают высокой стойкостью к механическим нагрузкам, при воздействии которых сохраняют форму и размеры.

Материал не гниет, не разлагается, устойчив к возникновению грибка и плесени. Однако грызуны могут нанести серьезный вред утеплителю, так как вполне способны его прогрызть. В целом производители заявляют срок эксплуатации пеноплекса более 50 лет без потери характеристик и свойств.

Экструдированный пенополистирол не создает проблем при монтаже. Его крепят на заранее обработанную грунтом стену на специальный клей и дюбели. Стыки заполняются монтажной пеной. Далее поверхность можно готовить под финишную отделку. Работы можно проводить как самостоятельно, так и с помощью специалистов.

Потребители отмечают небольшой вес материала и его невысокую цену, что делает плиты популярным товаром на рынке.

Каменная вата

Каменная вата для утепления представлена в виде твердых плит и широко применяется в строительстве. Как твердый изолятор применяют базальтовую вату. Может использоваться как для внешних, так и для внутренних изоляционных работ. Она довольно проста в монтаже, крепится на стенах без использования дополнительных конструкций. Она имеет низкую теплопроводность и является негорючим материалом.

Каменная вата устойчива к воздействию грибка, плесени и микроорганизмов, невосприимчива к грызунам. Является экологически чистым и безопасным материалом, имеет высокие свойства изоляции. Заявленный срок эксплуатации плит без потери основных свойств – 50 лет. Монтируется аналогично пенополистиролу.

Пеностекло

Пеностекло также является твердым теплоизолятором. Процесс производства представляет собой вспенивание расплавленного стекла, а готовый материал напоминает соты.

Пеностекло очень жесткое и прочное, оно может выдерживать серьезные механические нагрузки, а также имеет хорошие показатели теплопроводности и шумоизоляции. Обладает отличной устойчивостью к экстремальным перепадам температур, дополнительные добавки позволяют выдерживать показатели от -200 до +1000 градусов.

Материал обладает повышенной стойкостью к воздействию влаги, бактерий, грибка и плесени, при этом является экологически чистым и нетоксичным. Процесс монтажа не имеет особенностей. Плиты крепятся на клей и фиксируются с помощью дюбелей. После этого поверхность оштукатуривается, и наносится финишная отделка. Производители заявляют срок службы пеностекла как неограниченный.

Из недостатков можно выделить довольно большой вес в сравнении с другими теплоизоляторами.

Об особенностях твердого утеплителя на примере каменной ваты смотрите в видео ниже.

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 считаные минуты – а затем вспученные столбики проходят стадию дробления до нужной фракции с последующей сортировкой, расфасовкой и отгрузкой потребителям.