Утеплитель вермикулит природного происхождения, по минералогическому составу относится к силикатным горным породам, группе слюд. В производстве утеплителя из вермикулита не применяются химические вещества. Технология обусловлена интересным свойством данного минерала – при нагреве происходит изменение его кристаллической структуры, «вспучивание» и увеличение тонких слюдяных пластинок в нити и столбики, при этом размеры становятся в 20-25 раз больше, а объемный вес примерно в 20 раз меньше, всего 60-120 кг/м3. Полученный легкий «воздушный» материал имеет широкий спектр применения, и не только в строительстве.
Основные фракции вермикулита – мелкая до 0,5 мм, средняя до 5 мм и крупная фракция от 6 до 10 мм.
Теплозащитные свойства вермикулита сопоставимы с пенополистиролами и минеральными ватами (коэффициент теплопроводности 0,046-0,062 Вт/м*⁰ К), и плюс к этому он имеет уникальные свойства:
Вермикулит относится к абсолютно негорючим материалам, при нагреве не выделяет опасных для человека веществ. Температурный диапазон работы материала фантастический – от минус 200⁰С до плюс 1000⁰С.
Этот утеплитель применяется для устройства огневых барьеров строительных конструкций. Ни один утеплитель не имеет таких свойств.
- Отличный звукоизолятор, поглощает и воздушный и ударный шум.
- Прочность зерен вермикулита достаточно высока, материалу не страшны вибрации и механические воздействия при транспортировке и погрузочных работах, усадки, дробления и пылеобразования не происходит.
- Абсолютная химическая инертность, стойкость ко всем растворителям, щелочам и кислотам.
- Уникальная адсорбция. Водопоглощение вермикулита пятикратно превышает его массу. Столь же легко этот материал и отдает воду без потери своих свойств. На этом основано широкое применение вермикулита в гидропонике, фильтрационных и очистных системах. В строительном контексте такое высокое водопоглощение можно было бы считать недостатком, если бы не другое свойство – вермикулит моментально испаряет воду. Эти свойства необходимо учитывать при конструкции утепляющего «пирога»
- Слой утеплителя из вермикулита не образует конденсата. Слоисто-пористый материал легко впитывает воду и легко ее отдает при изменении температуры и влажности окружающей среды. Для поддержания комфортных тепло-влажностных условий в помещении это ценное качество.
- Высочайшая биостойкость. При слоистой структуре и огромном водопоглощении вермикулит никогда не гниет, не преет и не разлагается. Плесень и грибок в нем исключены, как и компании насекомых. Мыши к вермикулиту равнодушны.
- Вермикулит абсолютно безопасен даже для аллергиков. Проведенные исследования по поглощению и отражению волн дали интересные результаты, вермикулит экранирует часть спектра радиоактивных излучений.
- Вермикулит вечный материал, старения для него не существует. ни температурные перепады, ни вода, ни вибрации не вызывают каких-либо изменений свойств материала.
- Очень технологичный материал, свойства сыпучести позволяют заполнять полости и зазоры строительных конструкций без образования воздушных карманов и пустот.
Минусы вермикулита скорее можно считать условными:
- Высокое водопоглощение. Нужна надежная гидрозащита и условия, чтобы материал мог свободно испарять влагу в атмосферу. В слоистых «пирогах» утепляющих конструкций эта проблема решается обычным путем – грамотным размещением пароизоляции и паропроницаемой диффузной мембраны.
- Недешевая цена – в 4-6 раза выше, чем на керамзитовый гравий и перлит. Затраты велики, но оправдывают себя в процессе эксплуатации.
Применение вермикулита
Где применяется вермикулит? Для теплоизоляции как сыпучий материал, для улучшения свойств растворов, в составе композитных изделий – плит и скорлуп.
- Сухой вермикулит засыпается в полости утепляемых конструкций – перекрытий этажных и чердачных, в полы между лагами. На чердаках поверх слоя вермикулита толщиной 100-200 мм настилается ветрозащитная диффузная мембрана. Выветривания вермикулита не происходит, но влага свободно испаряется сквозь мембрану. Кровельные материалы монтируют по контробрешетке, установленной над диффузной мембраной.
- Для утепления перекрытий над подвалом сначала делается надежная гидроизоляция, затем монтируют лаги и заполняют все пространство между ними вермикулитом. Слой обычно от 100 до 150 мм. Затем по верху лаг делается настил из диффузной мембраны, затем устраивается пол. Таким же образом утепляются мансарды и все другие конструкции, главное – дать влаге свободно уходить в атмосферу.
- Иногда вермикулит смешивают с древесными стружками или опилками, чтобы снизить расходы на этот дорогой материал. Пропорция 1/1, иногда 1,5/1. Это оправдано, поскольку смешанные с вермикулитом древесные утеплители становятся также не подвержены биоразложению и не привлекают насекомых, как и основной материал. Такие сухие засыпки готовят, используя строительные миксеры или дрель с насадкой.
- Для утепления каркасных стен вермикулит применяется как поэтапная засыпка, по мере устройства стены и ее обшивки (облицовки). Отличная сыпучесть вермикулита позволяет заполнять любые полости – и каркасов, и колодезной кладки. Возможен и применяется вариант заполнения пустот в строительных блоках, при этом термоизоляция и шумопоглощение полученной конструкции увеличивается в несколько раз, но не нарушается способность стены «дышать», и отдавать водяные пары в воздух.
- Незаменим вермикулит для термоизоляции и разделок печных труб и всевозможных каминов, котлов в местах стыка с конструкциями дома и проходах труб через перекрытие и стены. Термоизолированные проходы устраиваются засыпкой вермикулита в полости между трубами и перекрытием посредством установки металлических коробов, сальников или гильз в местах проходов.
Вермикулит для сухих засыпок высокоэффективен и прослужит не один десяток лет. единственный минус таких решений – вопрос цены. Из-за недешевой стоимости вермикулита практикуется применение этого материала как добавки в строительные растворы для повышения их термоизоляционных свойств.
Для раствора стяжки с вермикулитом используют портландцемент марки ПЦ400, песок и вермикулит средних фракций (с зерном от 0,5 до 5 мм).
Пропорция для раствора вермикулита с цементом
Несколько пропорций для растворов цемент/песок/вермикулит. Нужный вариант выбирается по виду требуемого покрытия.
Ц:П:В | плотность, кг/м3 | прочность на сжатие, кгс/см2 | прочность на изгиб, кгс/ см2 | коэффициент теплопроводности, Вт/м*град С |
1:0,5:2 | 1000-1100 | 45 | 24 | 0,25 |
1:0,75:2,25 | 1120-1175 | 35 | 28 | 0,28 |
1:1:2 | 1300-1350 | 47 | 30 | 0,35 |
1:1,25:1,75 | 1400-1420 | 65 | 31 | 0,41 |
1:1,65:2,5 | 1450/1550 | 75 | 34 | 0,44 |
При изготовлении растворов важно помнить о высокой гигроскопичности вермикулита. Все растворы готовятся на месте и должны быть уложены не более чем за 25-30 минут от момента добавления в смесь воды.
Для утепления перекрытий над неотапливаемыми помещениями растворы с долей портландцемента по массе менее чем 450 кг на один куб не будут морозостойкими, максимум на 10 циклов замораживания- оттаивания. Этот вид стяжек – только для помещений с отоплением.
Необходимая толщина слоя растворной стяжки с вермикулитом составляет над холодным подвалом – около 100 мм, между этажами 30 - 40 мм. Стяжка будет обладать как теплозащитными, так и звукоизолирующими свойствами.
Для кладки стен из кирпича и блоков вермикулит применяется как добавка в растворы, решая проблему мостиков холода в стыках между блоками. Еще одна область применения вермикулита – теплые штукатурки. Добавление вермикулита в штукатурные растворы значительно усиливает показатель термического сопротивления конструкции наружной стены. Штукатурная отделка растворами с добавкой вермикулита применяется и внутри помещений, улучшая тепло- влажностный режим и звукозащиту.
При отделке фасадов вермикулитные растворы создают дополнительный оригинальный плюс – выглядят как природный камень благодаря золотистому цвету вермикулита, особенно заметному при ярких солнечных лучах.