Вермикулитобетон применяется в промышленности или жилищном строительстве, когда требуется использовать легкие бетоны. Вермикулит используется в качестве утеплителя и шумоизоляции для стен, пола, кровли. Он применяется реже керамзита, но обладает не менее высоким качеством.
Свойства и состав
Вермикулит – это крупный заполнитель, который относится к группе гидрослюд (образуется в процессе гидратации флогопита, а также биотипа), а по химическому составу к категории алюмосиликатов. Он обладает слоистой структурой. В составе вермикулита содержится 35% кремния, чуть меньше (до 10%) магния, кальция, железа и других компонентов. Природный утеплитель отличается кристаллической и чешуйчатой формой. Но после обработки по воздействием высоких температур он приобретает вид извилистых нитей. А если повысить температуру до 1000 градусов и выше, то можно получить вспученный вермикулит (ВВ), который представляет собой сыпучий материал золотистого оттенка. В такой форме материал обладает повышенной гигроскопичностью (100 г вермикулита может впитать до 500 мл жидкости).
Полезно! При испытании плиток вермикулитобетона водопоглощение составило от 16% до 26%. После 25 циклов разморозки и заморозки фактурный слой сохранил свою целостность. При этом потеря веса каждой плитки составила не более 0,7-2%.
На основе вспученного вермикулита изготавливается вермикулитобетон. В качестве вяжущих компонентов используются битумы, цемент, растворенное стекло, смолы на синтетической основе и многое другое.
Другой особенностью материала является его теплоизоляционные свойства:
- Плотность вермикулита – от 250 до 400 кг/м3.
- Коэффициент теплопроводности держится в диапазоне 0,05-0,7 Вт(м*К). Показатель может незначительно меняться а зависимости от того, насколько плотно утрамбован наполнитель и его фракции.
Полезно! Коэффициент теплоусвоения ВВ составляет не более 5 Вт/м2 х град., поэтому стяжку с использованием такого заполнителя можно назвать «теплой».
- Прочность на сжатие доходит доя 3,5 Мн/м2 (или 35 кгс/см2).
- Общая пористость не превышает 1% по объему.
Вспученный вермикулит обладает повышенной огнестойкостью. Свойства материала не меняются при температуре до 1100 градусов. Это позволяет применять его в самых разных сферах.
Сферы применения вермикулита
Благодаря высокой гигроскопичности материала, его используют даже огородники, добавляя его в землю. Дело в том, что не только способен впитывать большие объемы жидкости, но и довольно быстро ее «отпускает».
Также этот утеплитель применяется:
- При производстве плит, блоков, скорлуп и различных сегментов при прокладке трубопроводов или промышленного оборудования.
- При изготовлении конструктивно-теплоизоляционных элементов, таких как плиты перекрытий, стеновые панели и прочее.
- В качестве насыпного утеплителя при необходимости дополнительной теплоизоляции потолков или полов.
Полезно! Если вермикулитобетон применяется для чердачного перекрытия, то дополнительно потребуется уделить внимание хорошей теплоизоляции кровли. Дополнительно нужно использовать паропропускную мембрану. А изнутри помещение требуется покрыть пароизоляционной пленкой.
- Для засыпки полых ниш в стенах, трубопроводах, перегородках.
- При производстве жестких плит. Они отличаются более высокой стоимостью, но вермикулит по своим характеристикам не уступает минеральной вате, поэтому в ее использовании нет необходимости.
- При изготовлении перегородок крупноразмерного типа.
- При внутренней и наружной отделке построек. Вермикулит обладает приятным цветом и фактурой.
Марки вермикулита
Вермикулит производится согласно стандартам ГОСТ 12865-67. Также некоторые компании выпускают его по ТУ 5712-091-00281915-2007. Состав маркируется в зависимости от фракции заполнитель и его объемного насыпного веса:
- М200. Размер частиц вермикулита не более 0,5 мм. Плотность 150 кг/м2. Показатель теплопроводности – 0,056 Вт/м°С при температуре в 25 градусов.
- М150. Частицы фракцией до 1 мм, плотность смеси составляет 120 кг/м2. Уровень теплопроводности – 0,052 Вт/м°С.
- М100. Размер частиц до 2 мм. Плотность вермикулита до 100 кг/м2. Показатель теплопроводности – 0,047 Вт/м°С.
- М100 с частицами до 4 мм. Плотность составляет 80 кг/м2, а теплопроводность около 0,045 Вт/м°С.
Если вермикулит используется в виде очень легкого заполнителя, то получается материал, схожий с перлитобетоном. Однако его характеристики значительно лучше, в сравнении с простыми ячеистыми бетонами. Кроме этого, вермикулитобетон намного проще приготовить.
Изготовление вермикулитобетона
Хоть приготовить вермикулитобетон и просто, нужно сразу определиться с размером фракции материала.
Фракция и объем заполнителя
Для опытных работ рекомендуется использовать материал фракцией менее 1 мм. Речь идет о второсортном или несортовом вермикулите, который найти сложнее. В качестве вяжущего лучше всего подойдет ПЦ 300 и известь. Бетон получается довольно пластичным, после укладки такого материала рекомендуется выполнять вибрирование не менее 1-1,5 мин.
Если в смеси такого заполнителя более 70%, то это станет причиной сильного снижения или полной потери прочностных характеристик состава. Дело в том, что объем вяжущего в данной ситуации слишком маленький и частицы слюды не могут склеиваться должным образом. Если же в смесь уже добавлено большое количество вермикулита, то исправить ситуацию можно за счет добавления известкового молока. Оно повысит прочностные характеристики готового бетона.
Если планируется изготовление облицовочных плит с дополнительным фактурным слоем, то лучше выбирать заполнитель фракцией от 1 до 10 мм. В качестве вяжущего больше подойдет декоративный цемент. Если нужен краситель, то использовать можно только минеральный пигмент (предварительно его необходимо проверить на погодостойкость). Лучшие характеристики у коричневой охры и железного сурика.
При приготовлении смеси для выравнивающей стяжки пола общественного или жилого здания фракция вермикулита должна составлять от 0,6 до 2 мм. Это оптимальный размер частиц заполнителя, благодаря которому они будут равномерно распределяться по составу. Соответственно в стяжке образуется меньше пор, теплопроводность бетона будет еще ниже, а прочность, наоборот, выше.
Приготовление смеси для стяжки
Для изготовления легкой бетонной смеси предпочтение стоит отдавать предпочтение ПЦ400. А если добавить более дорогой цемент марки М500, то прочностные характеристики бетона повысятся на 15-18%. Пропорции компонентов указаны в таблице ниже.
Готовить состав необходимо прямо на строительной площадке с использованием смесителя. Сначала необходимо засыпать цемент, затем песок и добавить воду. Только после замеса этих составляющих до однородного состояния можно добавлять вермикулит.
Полезно! Воды должно быть ровно столько, чтобы получилась удобоукладываемая и довольно эластичная смесь.
Приготовленный раствор требуется использовать за 30-40 мин. Поэтому часто смеси подаются на объект с помощью специальных растворонасосов. После этого можно выполнять укладку вручную или с использованием площадочного вибратора. Чтобы добиться более ровной поверхности, предварительно рекомендуется установить маяки. Твердение вермикулитобетона должно протекать при плюсовых температурах. Через неделю состав наберет достаточно прочности и можно будет приступить к другим работам с полом (после высыхания стяжки шлифовка или шпатлевка не требуются).
Если дополнительно будет укладываться система теплого пола, то смесь с добавлением вермикулита позволить омоноличивать кабельную систему. Это возможно при условии, что слой вермикулитобетона составляет 3-5 см.
Приготовление раствора для утепления стен
В таблице ниже приведены пропорции для приготовления облегченного бетона теплопроводностью от 0,07 до 0,092 Вт/м х град (теплоусвоение меньше 5 Вт/м2 х град.). Объемный вес таких бетонов составляет от 280 кг/м3. Это оптимальные составы для утепления стен или кровель плоского типа.
Составы под номерами 5, 6, 7 – это самонесущие составы (то есть не допускается повышенных внешних нагрузок). Как правило, такие смеси используются в качестве теплоизолирующих при строительстве трехслойных перегородок. Например, это может быть стена из кирпича, блоков или любого штучного материала.
Если готовить раствор по «рецептам» 5, 6 или 7, то толщины вермикулитобетона всего в 2 см будет достаточно для того, чтобы заменить по теплопередаче классическую кирпичную кладку (в 1 кирпич). Соответственно, если стена с несущим слоем в 1 кирпич и облицовкой в полкирпича, то учитывая слой теплоизоляции с ВВ, по своим характеристикам она будет соответствовать перегородке в 7,5 кирпичей (около 1 м).
Смеси 1, 2, 3, 4 рекомендуется применять, если на перегородку будут оказываться небольшие нагрузки (эксплуатационные или монтажные). Например, это оптимальный вариант для плоской кровли. Толщина слоя вермикулитобетона зависит от климатических особенностей региона. Например, для Сибири рекомендуется укладывать не менее 12-20 см. Устройство кровельного ковра можно начинать через неделю послу кладки бетона. Дополнительное выравниваем стяжки также не требуется.
Также все составы, указанные в таблице можно применять в качестве штукатурных при работе внутри помещений. Предварительно рекомендуется определиться с бюджетом на монтажные работы и подобрать оптимальный тип заполнителя.
Сравним вермикулит с другими заполнителями
Сразу стоит отметить, что 1 м3 ВВ стоит от 2 500 рублей. Соответственно перлит или пенополистирол обойдутся гораздо дешевле. А если учесть стоимость портландцемента и затрат на работу, то вермикулит можно отнести к категории таких же дорогостоящих материалов, как пеностекло.
Но высокая цена обусловлена отличными характеристиками материала. Например, теплопроводность ВВ в 4-6 раз ниже, чем у обычной цементно-песчаной смеси. Перлит и керамзит также значительно уступают ему по упругости. Более того, эти материалы реже используется при засыпке стен, так как они дают слишком большую усадку. Если же выполнить засыпку и трамбовку вермикулита, то его частицы не будут проседать даже через долгий срок. Но и расход утеплителя в этом случае повысится на 15-20%.
Перлит, керамзит и другие заполнители также уступают вермикулиту по механическим свойствам, особенно когда нужно создать трехслойную стеновую конструкцию. Также вермикулит является совершенно экологически чистым материалом, поэтому он подходит для работ внутри жилых помещений. Если выбрать другой утеплитель, который считается безопасным, то с большой вероятностью он будет отличаться низкой огнеупорностью.
Таким образом, ВВ является универсальным материалом, который подходит для разных строительных работ. С его добавлением изготавливаются также кладочные смеси, которые на порядок лучше более дешевых аналогов на основе цемента и песка.