Важные свойства и характеристики вермикулитовых плит

Вермикулит как строительный материал

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

Вспученный вермикулит

Основными характеристиками вермикулита, определяющими сферу его использования, являются:

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

Эти характеристики разняться в зависимости от фракции материала в следующих соотношениях:

Благодаря своим физическим свойствам, вермикулит широко используется в строительстве, это:

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

Плюсы и минусы

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

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

Недостатками вермикулита являются:

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

Виды вермикулита

При реализации вермикулита в виде гранул, он классифицируется по их размеру, это:

• Мелкая фракция – до 0,6 мм;
• Средняя фракция – 0, 6 – 5,0 мм;
• Крупная фракция – более 5,0 мм.

Фракции вермикулита В насыпном виде материал реализуется в мешках различного объема. Для утепления используется вермикулит мелкой фракции, и в зависимости от его плотности (кг/м3), он классифицируется как марка 100, марка 150 и марка 200, при плотности 100/150/200 соответственно.

Вермикулиту марки 100 соответствует теплопроводность – 0,055 Вт/м*К. При изготовлении плит из вермикулита, их размеры не регламентированы стандартами, поэтому промышленностью выпускаются изделия длиной от 0,6 до 1,2 метра, шириной от 0,3 до 0,6 метра и толщиной от 0,02 до 0,1 метра. При изготовлении вермикулитовых блоков, их размеры могут соответствовать таким значениям -300х300х120 мм или 600х600х120 мм.

Тепло- и термоизоляция из вспученного вермикулита

Сыпучий вермикулит благодаря своим физическим свойствам и способности одновременно служить термо- и теплоизолятором, достаточно широко используется на различных этапах строительно-монтажных работ.

При утеплении засыпным вермикулитом, его слой толщиной 20,0 см соизмерим по теплоизоляционным характеристикам с бетонной и кирпичной стенам толщиной 2,0 и 1,5 метра соответственно.Вермикулит используют для теплоизоляции стен, межэтажных перекрытий, полов и перегородок.

Термозащитные свойства этого вещества, позволяют его использовать при изготовлении термоизоляции дымоходов и труб различного оборудования. Термически безопасных кожухов оборудования, в нормальном режиме работающего при высоких температурах, а также при сооружении термостойких перегородок. При использовании вермикулита в качестве наполнителя при приготовлении бетонов, растворов и штукатурных смесей, уменьшаются потери тепла через швы и прочие поверхности, покрытые этими составами.

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.

Виды вермикулита

После обработки вермикулит обретает вид легких слоистых чешуек. Таким он попадает на прилавки цветочных или иных магазинов, специализирующихся на продаже товаров для растениеводства. Садоводам и цветоводам он известен названиями Вермикулит, Агровермикулит и Вспученный вермикулит.

Для удобства минерал выпускается в виде разных по величине фракций. Частички его могут быть разных размеров, имеющих цифровое обозначение. К примеру, фракции минерала могут иметь размер от небольших монет до мелкого песка или даже пыли. Для цветоводов больше всего подходят фракции от 2 до 4 номера.

Фракции определенных размеров применяют в зависимости от особенностей растения и от состояния его корней.

• Вермикулит мелких фракций (до 1 мм) обычно смешивают с песком или торфом. В таком виде его применяют для проращивания семян.
• Средняя фракция служит в основном для обогащения почвы воздухом и аккумуляции части влаги.
• Крупные фракции минерала хорошо подходят для дренажного слоя. В этом качестве они применяются отдельно или в смеси с керамзитом.

Наибольшее распространение получили 3 фракции вспученного вермикулита:

• Мелкозернистый, марки КВВ-1, — с размером зерен до 0,6 мм;
• Среднезернистый, марки КВВ-2, — с размером зерен от 0,6 до 5 мм;
• Крупнозернистый, марки КВВ-4, — с размером зерен от 5 до 10 мм.

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.

Набирает популярность использование «теплых штукатурок» с вермикулитом

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.

Параметры штукатурного раствора	Раствор № 1	Раствор № 2
Пропорции раствора:
– цемент, кг	760	600
– вермикулит, л.	1050	1300
– вода, л.	530	455
Плотность в сухом состоянии, кг/м³	1100	880
Предел прочности на сжатие, кг/см²	50	35
Коэффициент теплопроводности, Вт/м×°С
– в сухом состоянии	0.22	0.165
– при влажности 5%	0.27	0.22

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):

Соотношение компонентов в растворе	Примерный расход на 1м³ готового раствора	Плотность раствора, кг/м³	Предел прочности на сжатие, кг/см²
.	.	.	.	Вода, л.	Цемент. кг
1	2	–	6	400	185	586	8.1
1	3	–	8	400	125	581	6.7
1	–	2	6	400	185	650	10.3
1	–	3	8	400	135	624	8.1

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.

Правила использования вермикулита

Как правильно пользоваться вермикулитом:

• Этот безопасный материал, может нанести вред здоровью своей пылью. Работая с ним, необходимо глаза защитить очками, руки перчатками, а органы дыхания — респиратором.
• Работать лучше на открытом воздухе или в помещении, которое хорошо проветривается.
• Вермикулит в ящиках, горшках, контейнерах надо поливать мягкой водой, чтобы не защелачивать грунты. Если невозможно иметь много мягкой воды, то поливать можно только комнатные растения. В отрытом грунте придется использовать более дорогие гидрогели.
• Вспученную слюду можно использовать много раз. После проращивания семян или хранения посевного материала, слюду нужно промыть в качественной воде. Если минерал сильно загрязнен, то его на 30 минут залить кипятком. После слива воды — просушить, рассыпав гранулы тонким слоем. Затем субстрат прокалить в духовке.

Для чего нужен?

Так за что же садоводы так полюбили вермикулит для растений? Мало того, что минерал способен напитать всем своим полезным составом корни зелени, он еще и выполняет роль разрыхлителя, ведь его добавляют в почву для посева. Благодаря такому компоненту земля не станет слишком плотной, а будет достаточно рассыпчатой, что позволит воздуху циркулировать.

Плюс ко всему уникальные впитывающие свойства позволяют чешуйкам поглотить огромное количество влаги, полученной при поливе, и впоследствии постепенно отдавать ее растению. Таким образом никакой излишней сырости в горшке с ростком Вы не обнаружите. Тоже самое касается удобрений в жидкой форме. Сначала такая полезная добавка их поглотит, а затем будет питать корешки полезными компонентами в течении длительного времени.

Что такое вермикулит

Шел 1824 год, штат Массачусетс. Именно там и тогда был обнаружен этот слоистый минерал. Но несмотря на это, на протяжении 150 лет никто не представлял, как его можно использовать и в чем польза материала. Но в ходе многолетних исследований эта проблема решилась. Вермикулит можно найти на всех континентах планеты. Однако самые богатые залежи минерала находятся на территории России, особенно в Иркутской и Челябинских областях, а также на Кольском полуострове.

Сам минерал представляет собой буро-золотистый камень со слоистой структурой, относится к группе гидрослюд. В переводе с латинского вермикулит (vermiculus), переводится как червяк или подобен червяку. Он назван так по своему внешнему виду. После того как слюда нагревается до температуры в 900 или 1 тыс. градусов, вода испаряется, происходит видоизменение формы минерала. Он увеличивается от 6 до 15 раз, в процессе чего появляется столбики или нити подобные на червей.

Вермикулит состоит из цеолитной воды, а также разнообразных оксидов: магний, калий, хром, алюминий, литий, марганец, железо. После добывания на предприятии сырье сортируется и делится на фракции. А в процессе нагревания до нужной температуры получается вспученный вермикулит, который служит как утеплитель.

Материал можно разделить на 6 марок, отличающихся размером фракции:

• Первая марка – от 0 до 0,5 мм (Супер Микрон);
• Вторая – 0,5 мм (Микрон);
• Третья – 1 мм (Супер файн);
• Четвертая – 2 мм (Файн);
• Пятая – 4 мм (Мидиум);
• Шестая – 8 мм (Лардж).

Производится сырье в сыпучем виде, как паста и как плиты, толщиной от 2 до 6 см.

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