Тематичний архів статей

Застосування теплоізоляційних вермикуліту в Будівництві


Застосування вермикуліту в будівництві


В даний час, у будівництві, присутня одна із актуальних проблем як для новостворених, так і для експлуатованих будівель і споруд - це їх утеплення.
Застосовуючи спучений вермикуліт, можна досягти вирішення цієї проблеми зі значним економічним ефектом.
Одночасно зі зменшенням витрат на збереження тепла в будинках і спорудах вирішуються такі проблеми, як їх вогнезахист, звукоотраженіе і звукопоглинання внутрішніх приміщень, а також ряд інших проблемних питань, які виникають при благоустрої.
Спучений вермикуліт (вермикуліт) являє собою сипучий, пористий матеріал у вигляді лускатих частинок сріблястого або жовтого кольору, одержуваних прискореним випаленням вермікулітового концентрату - гідрослюди, що містить між елементарними шарами зв'язану воду.
Пара, що утворюється з цієї води, діє перпендикулярно площинам спайності і розсовує пластинки слюди, збільшуючи первинний об'єм зерен в 6-15 і більше разів.
Після охолодження вермикуліт зберігає придбаний ним обсяг з дуже тонкими прошарками повітря між листочками слюди.
Спучений вермикуліт є сипучим, легким, високопористих матеріалом, з характерною лускатої структурою без запаху.
Матеріал має високі тепло-і звукоізоляційними властивостями, не токсичний, не схильний до гниття і перешкоджає поширенню цвілі. Унікальні його технічні характеристики - це температуростійкість, вогнестійкість, що відображає здатність, хімічна інертність.
Вермикуліт є екологічно чистим і біостійким продуктом. При підвищеній температурі, що виникає при пожежах, не виділяє ніяких газів, що є важливою перевагою в порівнянні з іншими відомими матеріалами органічного походження.
Як показує світова практика, вермикуліт досить успішно застосовується в будівництві, в якості вогнетривкої насипного утеплювача. Володіючи плинністю, він при засипанні заповнює порожнечі неправильної форми. Шар вермикулітовий засипки в 20см по теплозахисту еквівалентний цегляній стіні товщиною 1,5 м або бетонній стіні товщиною 2м. Шар вермикуліту на горищних перекриттях товщиною 5см знижує втрати тепла на 75%, товщиною 7,5 см - на 85% і товщиною 10см - на 92%.

 • Теплопровідність деяких будматеріалів




Спучений вермикуліт 0,04 - 0,062 Вт/м.К
Базальтовий полотно 0,04 - 0,062 Вт/м.К
Гравій керамзитовий 0,12 Вт/м.К
Азбестоцементна плита 0,13 Вт/м.К
Пінобетон 0,14 - 0,18 Вт/м.К
Цегла пустотельний 0,6 Вт/м.К
Цегляна кладка 0,8 Вт/м.К
Бетон 1,45 Вт/м.К
Залізобетон 1,6 Вт/м.К


Вермикулітові засипки в стінових конструкціях застосовуються для захисту приміщень від перегрівання та охолодження, для ізоляції холодильних камер, склепінь печей, для звукової ізоляції камер випробування авіаційних і автомобільних двигунів, для звукопоглинання в кінозалах і кіностудіях і т.п.


Поряд з вермикулітовий засипками, в будівництві ефективно застосовуються сухі будівельні суміші та будівельні розчини, наповнювачем яких є вермикуліт.
У порівнянні зі звичайними (піщаними) будівельними розчинами вермикулітові розчини внаслідок високої пористості мають у 2-4 рази менший об'ємний вагу і в 4-6 разів менший коефіцієнт теплопровідності і відносяться до групи легких ("теплих") розчинів. Шар з "теплою" цементно-вермикулітовий штукатурки товщиною 2,5 см може замінити шар з цементно-піщаного розчину в 10-15см. При товщині цементно-вермикулітовий штукатурного шару до 3см товщина цегляної стіни може бути зменшена на 25%. Нанесення цементно-вермікулітового розчину на цегляні стіни дозволяє отримати економію цеглини в розмірі 0,25 куб.м на 1 куб.м кладки, при цьому коефіцієнт звукопоглинання вермікулітових штукатурок складає 0,15-0,3, а звичайною піщаної штукатурки він дорівнює 0,015-0 , 02.
З цього випливає, що застосування "теплих" штукатурок для облицювання поверхонь стін може дати значний економічний ефект за рахунок зниження товщини стіни.
Вермикулітові штукатурні розчини застосовуються для внутрішньої і зовнішньої обробки будівельних конструкцій і можуть виконувати, крім підвищених теплозахисних та звуко функцій - вогнезахисні, декоративні та ін Наносяться вони на конструкції звичайним для штукатурних робіт способами.
Оптимальними складами змішаних вермікулітових розчинів з глиною або вапном в якості тонкодисперсних пластифікуючих добавок є склади 1:2:6 - 1:3:8 (за обсягом - цемент: глина (вапно): вермикуліт). Суміші такого складу мають досить високою пластичністю та легко укладатися, а розчини мають порівняно невеликий об'ємний вага і достатню пористість. Поверхня штукатурки добре затирається, виходить гладкою, без дефектів.


 • Склад і властивості вермікулітових штукатурних розчинів:


Склад суміші за об'емуРасход на
1 куб.м раствораСвойства розчину
ЦементизвестьглинавермикулитВода
 (Л) цемен
(Кг) Питома вага,
кг/куб.мПредел міцності на стиск,
кг/кв.cм
12-61,41855868,1
13-81,41255816,7
1-261,418565010,3
1-381,41356248,1


Широко застосовуються в будівництві тонкостінні конструкції з армоцемент, залізобетону, металу (склепіння-оболонки, плити, ферми і т.п.) в більшості випадків володіють недостатньою вогнестійкістю.
Поперемінне нагрівання і охолоджування таких конструкцій водою в умовах пожежі призводить до різкого падіння їх міцності, великим деформацій, викликає обвалення.
Як показали випробування, зразки вермікулітового розчину з об'ємною вагою від 500 до 800 кг/куб. м, нагріті до температури 900-1000 град. З й поміщені в воду, не розтріскуються і зберігають достатню міцність, у той час як зразки з ніздрюватих бетонів при таких же умовах повністю руйнуються.
Вогнезахисна ефективність вермікулітових розчинів в 4 рази вище, ніж піщаних. Межа вогнестійкості покриттів і перекриттів, що дорівнює 1,5 год, забезпечується при товщині шару вермікулітового розчину 8 мм. Про ефективність вермікулітових розчинів як вогнезахисної ізоляції свідчать нижче наведені дані.


 • Вогнестійкість деяких будівельних ізоляцій


Вид ізоляцііСвойства ізоляцііПредел
Вогнестійкості
 Об'ємно. вага в кг/куб.мТолщіна
в мм
Цементна пліта250-300401 год 50 хв
Цементна плита зі звичайною штукатуркой250-300502 ч35 хв
Цегла глиняний обикновенний17501205 год 25 хв
Цеглу глиняну звичайну зі звичайною штукатуркой17501206 год
Цементно-вермікулітова штукатурка5001310 год


Армоцементні плити завтовшки 20 мм з вогнезахисним шаром з вермікулітового розчину завтовшки 13 мм мають межа вогнестійкості до 10 год




• Рекомендовані склади вогнезахисних вермікулітових штукатурних розчинів:




Склад (цемент: вермикуліт) за об'емуСвойства вермікулітового раствораТолщіна шару в мм
 Питома вага в кг/куб.смПредел міцності в кг/кв.см
 При сжатііПрі вигині
1:450012,58,213,5
1:645016,811,531,2
1:7,540010,87,813,4






Для вищеназваних вермікулітових будівельних розчинів застосовується цемент марок М-300 - М-400 і вермикуліт фракції до 2мм. За цих умов коефіцієнт теплопровідності коливається від 0,140 до 0,158 Ккал/м ч град.

Приготування вермикулітовий розчинної суміші виробляється в звичайних розчиномішалках з примусовим перемішуванням матеріалів (лопатевих, шнекових). Завантаження матеріалів у змішувач для вермікулітових штукатурних розчинів повинна проводитися в певній послідовності. Спочатку готується тісто з зв'язувальної речовини, добавок і води, а потім у нього завантажується вермикуліт.

Така послідовність завантаження матеріалів забезпечує отримання однорідної суміші при мінімальній поломки зерен вермикуліту, а процес «самовакуумірованія» суміші за рахунок відсмоктування води з тіста вермікулітом позитивно відбивається на властивостях затверділого розчину.



У будівництві житлових, громадських та промислових будівель широке застосування отримали покриття підлог із пластику, лінолеуму паркету та ін Такі підлоги влаштовуються звичайно по збірним або монолітним залізобетонним перекриттям або безпосередньо на грунті по піщаному основи.
При влаштуванні таких покриттів підлог по бетонній основі внаслідок високої теплопровідності та теплозасвоєння залізобетону потрібно проміжний шар (основа) з малотеплопроводного матеріалу. Останній повинен мати коефіцієнт теплозасвоєння не більше 5 ккал/кв.м год град, межа міцності при стисненні не менше 40 кг/кв.см, забезпечувати надійну звукоізоляцію міжповерхового перекриття, а у разі застосування у перекриттях над підвалом - належну теплозахист. Цим вимогам повністю задовольняють цементно-піщані вермикулітові розчини.




 • Склад і властивості цементно-піщаних вермікулітових розчинів



Склад суміші за об'емуРасход цементу на
1 куб.м розчину, кгСвойства раствораКоеффіціент теплозасвоєння ст.
Ккал/кв.м.ч.град
Цемент: заповни-
тільце-
ментПе-
сокВермі-
кулит
Кг/куб.м Rсж
Кг/кв.см
Ккал/м.ч.град
1:2.5
1:3
1:2.5
1:3
1:31
1
1
1
10.5
0.75
0.75
1
1.252
2.25
1.75
2
1.75495
430
410
380
3651085
1150
1250
1320
142044.9
35.7
58.7
46.9
66.30.25
0.28
0.33
0.35
0.413.67
4.10
4.78
4.85
5.00




C збільшенням активності цементу від 350 до 500 кг/кв.см міцність бетону зростає: на 15-25% для складу 1:2,5, на 16-30% - для складу 1:3
Водопоглинання цементних вермикуліто-піщаних бетонів для даних складів складає від 12 до 22% (по вазі) і знаходиться в зворотній залежності від їх об'ємних ваг.
Бетони з великою витратою цементу володіють морозостійкістю. Так, наприклад, зразки з бетону складу 1:2,5 витримують 50 циклів стандартних випробувань, складу 1:4 - 25 циклів.
Бетони з малою витратою цементу (менше 450 кг на 1 куб. М бетону) неморозостійкі і руйнуються після 4 - 7 циклів випробувань.
Для цементно-піщаних вермікулітових розчинів застосовується цемент марок М-400-М-500, вермикуліт фракції 0,6-10 мм.
Приготування розчину слід проводити безпосередньо поблизу місця застосування в лопатевих або шнекових змішувачах, а при невеликих обсягах робіт - вручну в металевих або дерев'яних ящиках об'ємом 40-50л. Приготовлена розчинна суміш повинна бути використана не пізніше 30 хвилин після її замішування. Укладання сумiшi виробляють вручну з ущільненням майданчиковим вібраторами.
Отримання рівномірного по товщині шару забезпечується попередньою установкою маяків та вирівнювання поверхні під правило.
Твердіння розчину має відбуватися при позитивних температурах. Через 7 діб поверхню шару вирівнюється за допомогою шліфувальних машин.
Дослідження коефіцієнтів теплопровідності цементно-вермікулітових розчинів показує, що вони в 4 - 6 разів нижче цементно-піщаних.




Як було вже зазначено раніше, вермикуліт володіє високою вогнестійкістю. Це його властивість знайшла застосування для створення спучуються вогнезахисних покриттів (ВОЗП) на основі вермикуліту.
Найбільш перспективними є спучуються покриття, що володіють вогнезахисними і температуростойкостью властивостями при дії вогню. Ці покриття наносяться на конструкцію тонким шаром. У процесі експлуатації вони виконують функції декоративного покриття. У разі виникнення пожежі при дії високих температур покриття спучується, значно збільшуючись в об'ємі, і утворює пористі вугільні шари, що володіють низькою теплопровідністю.
У результаті проведених досліджень по створенню спучуються вогнезахисних покриттів для захисту металевих, дерев'яних, бетонних та ін конструкцій отриманий цілий ряд вогнезахисних композицій включають сполучна, вермикуліт та ряд добавок.
При випробуваннях приготовані вогнестійкі маси наносилися вручну шаром 1 і 2.
 мм на дерев'яні зразки у вигляді прямокутного бруска перетином 30х60 мм і довжиною 150 мм.
Потім зразки витримувалися в природних умовах до постійної ваги. Готові зразки піддавалися вогневому впливу в керамічній трубі.
Для кожного з чотирьох складів визначалася втрата маси зразка після випалу за стандартним температурним режимом (як середнє арифметичне результатів випробування не менше 10 зразків)


 • Втрати маси зразків,
 захищених досліджуваними складами, після випалу



СоставСпособ захисної обработкіТолщіна покриття, ммВремя вогневого впливу,
мінПотеря маси,% (середнє з 10 зразків)
1покритіе1
22
23,6
2,4
2покритіе1
22
24,7
3,1
3покритіе1
22
24,2
2,9
4покритіе1
22
23,2
1,9




Втрата мас зразків в середньому склала 2-5%, що дозволяє віднести дані випробувані вогнезахисні зразки до групи важкогорючих.
Також проводилися натуральні випробування вогнезахисного покриття при спалюванні стандартного дерев'яного будиночка розміром в плані 1,0 Х1, 0 м.
Спалювалися три будиночки: незахищений, просочений розчином антипірину і будиночок, захищений вермикулітовий вогнестійким складом (товщиною 1 - 2 мм). Після спалювання 5 л гасу в кожному з будиночків перші два повністю згоріли. Будиночок, покритий ОЗП на основі вермикуліту, після повного згоряння гасу не зазнав ніяких видимих змін.
Результати випробування показали хороші вогнезахисні якості покриттів на основі вермикуліту. Тонкошарові вогнезахисні покриття на основі вермикуліту при простоті приготування сировинної маси та забезпеченні надійної вогнезахисту деревини дозволяють вирішити ще одну досить важливу задачу декоративного оформлення поверхні захищається деревини.



Специфічним декоративним властивістю вермікулітових вогнезахисних покриттів і штукатурних розчинів є блиск оголених кольорових пластинок вермикуліту на поверхні покриття у відбитому світлі.


Особливо ефектні зовнішні вермикулітові штукатурки в сонячну погоду, але і у внутрішній обробки приміщень при природному і штучному світлі вони виглядають досить ефектно.
Для декоративних штукатурок вермікулітових рекомендується застосовувати білий цемент і лугостійкі пігменти (охру, залізний сурик, умбру тощо) у кількості 5 - 25%. Як пластифікуючих добавок слід використовувати повітряну вапно або ін компоненти.
Декоративні якості штукатурки на звичайному цементі можуть бути також досить високими, але її колір, як правило, не відповідає кольору застосовуваного пігменту. Так, наприклад, розчини з залізним суриком мають коричневий відтінок, з охрою - зеленувато-сірий. При введенні в цемент 5% пігменту штукатурка володіє м'якими, пастельними тонами, при 15 - 25% - має яскравий, насичений колір.




• Рекомендовані склади декоративних розчинів:


 Розчин складу 1:2:6


Цемент 200 кг
Вапно 250
Вермикуліт 1 куб. м
Вода 700 л
Пігмент 20-40 кг



 Розчин складу 1:3


 Кольоровий цемент 380 кг
Вермикуліт 1 куб. м
Вода 400 л
Пластифікатор 0,2 кг


 З питань придбання вермикуліту та додатковою інформацією звертайтеся:
 ТОВ «Українська Вермікулітна Група» м. Васильків, Київська обл.,
 т. (044) 223-95-76, 223-95-78,
 т./ф. (04471) 2-17-88, моб. 8 (067) 5067852
 httpwww.vermiculit.com.ua E-mail: info@vermiculit.com.ua

 


  Схожі новини: {related-news}