Экологически чистый теплоизоляционный материал Вермикулит. Сравнение с перлитом и керамзитом.

Mar 16, 2014 13:36

Вермикулит



Сырье начали добывать в 60-ые годы.
Разный состав, разные примеси.
В России простаивает часто, поскольку оборудование старое.
Сырье из Узбекистана имеет уникальные свойства.
Вермикулит популяризирован в России и странах ближнего зарубежья.

Производство вермикулита
Производится из горной слюды при нагревании.  При нагревании расширяется из-за наличия жидкости, поэтому материал вспучивается (получается, если присмотреться, в виде гармошки). Материал по высоте увеличивается от 7 до 10 раз. Производится при температуре без связующих. Температура разрушения - около 1300 градусов, при этом превращается в хрупкую стекловидную структуру, его можно сжать, конструкционные свойства теряются.



Характеристики вермикулита
Вермикулит лучше многих других утеплителей по коэффициенту теплопроводности. У пеностекла чуть похуже данный коэффициент. У минеральной ваты он чуть меньше (при плотности около 100 кг / м3). Вермикулит при нормальных условиях набирает порядка 10% влаги при долгом хранении, если на него не лить воду. Если лить воду на вермикулит, то он возьмет 400% по массе, поэтому он используется в качестве сорбента. Увлажняясь из воздуха, он берет всего 10%, но при этом коэффициент теплопроводности практически не изменяется!

Вермикулит - это экологически чистый материал. Во время эксплуатации инертные газы, смолы не источаются.
Пенопластовые шарики крупные (2-5 мм) образуют большие поры, при этом достаточно неоднородные. Вермикулит имеет довольно мелкую структуру, эти поры перевязаны с массивом штукатурки или стяжки. Поверхность более однородная. Такие штукатурки более огнеупорные, чем классические.
Гипсокартон 2см слоя имеет какие-то огнеупорные свойства, но нужно его ставить несколькими слоями (а не одним слоем), внахлест. Штукатурка с вермикулитом ведем себя лучше. При этом огнеупорность актуальна в деревянных домах.

Стружка и опилки могут гореть и впитывают влагу. Но вермикулит вбирает в себя влагу, выравнивает влажностный режим и где-то через месяц опилки/стружка станут сухими. Прения не будет. Могут появиться грибки, плесень. У опилок хорошие теплоизоляционные свойства (0,08), у вермикулита (0,05-0,06).
Вермикулит при увлажнении на 15% не теряет своих теплотехнических свойств.

Мы пробовали прожевать вермикулит, но живы. А вот мин.вату не рискнули бы съесть.

Вермикулит в два раза дешевле даже минеральной ваты хорошей плотности.

Если раз в день вермикулит переворачивать, то он высохнет в течение месяца, даже если сильно залит был водой.
Был случай, что сорвало часть кровли, заливало весной водой. Вермикулит забрал в себя жидкость. После восстановления кровли вермикулит на толщине 20 см был полностью сухой.
А минеральная вата после попадания воды не восстанавливается.

С вермикулитом очень удобно работать, он легко засыпается. Он не летит. Его удобно использовать в перекрытиях.

Вермикулит не имеет ограничений по сроку эксплуатации в качестве утеплителя. Тогда как минеральные ваты, пенополиуретаны и прочие вообще не приемлемы в частном домостроении. Разве что для утепления фундаменты и цоколя можно применять ЭПС (экструдированный пенополистирол).

Пожароопасность вермикулита (отсутствует)
Вермикулит не воспламеняется, не поддерживает горение.
Огнеупорные свойства плиты из вермикулита проверены при помощи паяльной лампы.



После поджога и пожара чердачное перекрытие, засыпанное вермикулитом, не даст полностью пострадать перекрытию. Если это кирпичный дом, то выгорит крыша. Если дом брусовой, то времени хватит, чтобы сохранить перекрытие, а дальше приедут пожарные и помогут потушить.

Вермикулит и грызуны, птицы, плесень
Грызуны не любят его, не заводятся в нем. Запах данный материал хорошо впитывает, поэтому след грызуны оставить не могут. Материал рыхлый, поэтому на поверхности грызуну сложно удержаться. Вермикулит, насыпанный в норки грызунов, приводит к их бегству.

Птицы вермикулит не растаскивают. Они предпочитают волокнистые материалы для строительства.

Материал сухой, поэтому болезнетворные (как в древесине) в нем не заводятся. Если древесина граничит с вермикулитом, то она защищена от возникновения плесневидных поражений. Вермикулит работает, как консервант. Если появляется лишняя влага, то материал забирает ее.

Использование вермикулита
Применение в производстве (более 150 видов продукции), строительстве, сельском хозяйстве, животноводстве, металлургии, энергетике, нефтедобыче, экологии, легкой промышленности и машиностроении; в составе пробиотика, субстратов, смесей и ароматизаторов; согревающих обувных стелек и прокладок под одежду; при сооружении саркофага для захоронения радиоактивных отходов и для отражения радиоактивных излучений; для производства фрикционных изделий и уплотнителей.

Использование в качестве: теплоизоляции, шумоизоляции, огнезащиты, наполнителя, удобрения, разрыхлителя, стимулятора, сорбента, катализатора, подстилки, заполнителя полостей и ниш, а также материала для упаковки, транспортировки и хранения.

Вермикулит мелкодисперсный применяется в производстве сухих строительных смесей и огнезащитных изделий (плиты, краски, лаки, мастики, обмазки и т.п. покрытия), как наполнитель фрикционных и полимерных изделий, а также как наполнитель субстратов, смесей и гранулированной продукции для домашнего растениеводства, сельского и приусадебного хозяйства.

Вермикулитовый концентрат применяется для получение вспученного вермикулита с последующим использованием его в строительстве, сельском хозяйстве, экологии, металлургии, и в других отраслях промышленности.

Вермикулит используется и как утеплитель.
Помимо перекрытий вермикулит можно засыпать в пол или каркасные конструкции. Если фанера в каркасе, то вермикулит просто засыпается и утрамбовывается. При смешивании с мелкой стружкой 1:1 можно смешивать прямо на здании (ручным миксером, дрелью, перфоратором) в перекрытии. Перемешивается до однородной массы.

Теплая штукатурка имеет поры в своей структуре. Вермикулит выполняет эту функцию. Сейчас на экспертизу отдаст и посмотрит, что лучше 30%, 40%,... для наружной и внутренней эксплуатации. Получится определенный результат по теплопроводности, по растяжению и хрупкости, по эластичности.

Качественный дом в Сибири из дерева должен быть толщиной не менее 20-25 см. Характеристики по теплопроводности будут минимальные, но терпимые. Изнутри дом штукатурится по дранке, конечно же когда он даст усадке. Это дает защитный влаговыравнивающий слой около 3 см. Затем финишная штукатурка, потом обои. Такой слой штукатурки при правильном режиме эксплуатации дома (заселение через год-полтора после усадки, а не сразу), при правильном установке оконных блоков (видео про специальные усадочные коробки, позволяющие избежать зависания, на канале Полупанова).

Вермикулит используется в теплой штукатурке. Есть готовые смеси. Можно использовать классические крупнозернистые готовые смеси с песочным составом, куда добавляется вермикулит. При оштукатуривании образуются маленькие поры. Теплопроводность снижается. По сравнению с обычной штукатуркой такая 2 см штукатурка может заменять по теплопроводности 5-10 см. Брусовой дом с вермикулитовой штукатуркой дает минимальное утепление плюс стабилизатор влажности. Такая штукатурка может отдавать и брать на себя влагу. Сквозь нее проходит воздух с паром, влага выводится наружу. Получается паропрозрачная конструкция.



Если вместо этого зашить гипсокартоном, то получится воздушный зазор между стеной и гипсокартоном. Это повод завестись там грызунам. Основной массив стены не прогревается, поскольку внутри дома используется в основном конвективное отопление, а не инфракрасное. Воздух очень медленно разогревает конструкцию. За слоем воздушного зазора и гипсокартона стена не будет прогреваться. Следовательно стена будет больше промерзать снаружи. Будет накапливаться иней, вода будет замерзать. Вода расширяется при замерзании, брус трескается еще больше.
Конструкция дома при этом движется. Поэтому использовать гипсовые конструкции на внешних стенах не рекомендуется.

Стены нужно прогревать не только в местах установки оконных проемов, но и контуром теплых труб. Прогревание будет не только за счет конвекции, но и инфракрасного излучения.

Натяжной потолок быстро делается. Но приемлемо в квартирах, а в частных домах я бы не рекомендовал.
Образуется воздушный зазор. На перекрытиях засыпка от 20 см играет роль теплоемкой базы для стабилизации тепла, она накапливает тепло. Эту подушку нельзя отрезать от теплового контура.

В основном все утеплители работают на защиту конвективных потоков.

Аналогично теплой штукатурке заливаются теплые полы с вермикулитом. В миксер засыпается вермикулит, все перемешивается, далее заливается стяжка теплым раствором, выравнивается по маякам. Канадцы и американцы в каркасном домостроении в основном используют теплые растворы. Заливается не бетон, а более легкий раствор.

Керамические поризованные блоки рекомендуют к применению только на теплом растворе. У такого раствора меньше теплопроводность. Снаружи и изнутри тоже можно делать штукатурку с вермикулитом. Чтобы не было теплопробоев, выравнивается слоем штукатурки.

Лучшая насыпная плотность порядка 75 кг / м3.

Вермикулит можно использовать для разделки печной трубы. Поскольку этот материал огнеупорный, то даже прогорание трубы не приведет к пожару (в отличии от пожароопасной минеральной ваты).

Укладка вермикулита: В матах, насыпка, в мешочках. Последний вариант помогает, когда нужно жестко зафиксировать утеплитель на месте (при помощи электрического степлера, саморезов,...). Материал для мешочков такой же, как используется в теплицах; он паропрозрачный.

Вермикулит в строительстве помимо утепления
Для сандвич панелей строители используют крупные фракции. Для изготовления легких бетонов можно использовать вермикулит, в том числе для стяжки для экономия нагрузки по зданию.

Вермикулит в аграрной среде также может применяться.
При добавлении в лунку с картофелем 2-4 горстей (расход 2-4 мешка / 100-200 литров на 2,5 сотки).
Используется в качестве консерванта для картофеля на зиму. Весной собрали его, просеяли и посадили с ним картофель. Для других культур также подходит.

Вермикулит работает с жидкостью. Также он работает, как удобрение, если его засыпать в раствор жидкость с марганцовкой или другой питательной жидкостью. Вермикулит будет передавать химический компонент в микродозах, поэтому растения не получат химический ожог. При попадании дождя, вермикулит удерживает влагу возле клубня. В засуху воды хватает. Если дождей много, то он наоборот лишнюю влагу в себя вбирает, отдавая картофелю столько, сколько нужно.

Для остальных растений (цветов,...) делают специальные грунты. Почти во всех грунтах для цветов, продающихся в магазинах, используется вермикулит. Раньше использовали керамзит.

В животноводстве в корм добавляют вермикулит. Например, коровам, у которых большая слизеобразующая. Вермикулит, как абсорбент, чистит кишечный тракт коровы, она меньше подвержена заболеваниям.
Мешочки с вермикулитом, пропитанные запахом, могут долго их хранить.

Железная дорога покупает, как абсорбент.

Альтернативы вермикулту
Найти альтернативы вермикулиту довольно сложно. Безусловно очень интересно мелкое гранулированное пеностекло. Влаги оно не боится, в воде не горит. Но если оно и продается, то дорого. Очень много планов в пеностекольной отрасли, но пока реального сдвига нет.

Когда появится пеностекло, то вермикулит можно будет использовать в с/х.

Перлит (и сравнение с вермикулитом)
Перлит - мелкое вспученное стекло. Плотность - 50-55 кг / м3. Попадаются сорта и 60-100 кг / м3. При равной плотности теплопроводность вермикулита чуть лучше, чем у перлита.

Оставлял над поверхностью воды и вермикулит, и перлит. На перлите через 8 месяцев образовалась плесневая пленка. Возможно, были какие-то предпосылки.

Вермикулит меньше пылит, чем перлит. Если в стены засыпать вермикулит еще можно, то перлит я бы засыпать не стал. Перлит со временем будет утрясаться и сползать. Вермикулит в придавленном напряженном состоянии сохраняет форму.

Керамзит (и сравнение с вермикулитом)
Керамзит, к сожалению, тяжелый. Теплопроводность в три раза выше, гранулы крупные. Между гранулами гуляет воздух. Поэтому пришлось бы насыпать гораздо больший слой. Хотя, казалось бы, куб керамзита стоит дешевле, чем куб вермикулита.

Текст по материалам видео на Youtube канале Сергея Полупанова.
Сергей Полупанов производит и реализует Вермикулит вспученный (Silver & Gold), мелкодисперсный (фр. 0-456 мкм), агро-вермикулит и био-вермикулит, вермикулитовый сорбент и смеси, вермикулитовые плиты и изделия на основе вермикулита, а также поставляет вермикулитовый концентрат своим партнерам.

[Вермикулит (Википедия)]Вермикулит (от лат. vermiculus - червячок), минерал из группы гидрослюд, имеющих слоистую структуру. Продукт вторичного изменения (гидролиза и последующего выветривания) тёмных слюд биотита и флогопита.

Представляет собой крупные пластинчатые кристаллы золотисто-жёлтого или бурого цвета. При нагревании из пластинок образуются червеобразные столбики или нити золотистого или серебристого цвета с поперечным делением на тончайшие чешуйки (вспученный вермикулит). Обожжённые массы вермикулита свободно плавают на поверхности воды.

Химический состав отвечает приблизительной формуле (Mg+2, Fe+2, Fe+3)3 [(AlSi)4O10]·(OH)2·4H2O. Однако вермикулит редко отвечает общей формуле и обычно содержит примеси.

Основные характеристики вермикулита
  • твёрдость по минералогической шкале 1-1,5;
  • плотность 2,4-2,7 г/см3 (вспученного - 0,065−0,130 г/см3);
  • температура плавления 1350 °C;
  • не поддаётся истиранию и по смазочным свойствам подобен графиту;
  • при нагревании до температуры 900-1000 °C вспучивается и увеличивается в объёме в 15-25 раз.
  • температура применения - от −260 °C до +1200 °C;
  • рН 6,8−7,0 (нейтральный - слабощелочной);
  • содержание магния - 10−14 %, калия - 3−5 %, кальция - 1,2−2 %, марганца - 0,8−1 %, железа - 5,6−6,5 %, кремния - 34−36 %.
Вермикулит биологически стоек - не подвержен разложению и гниению под действием микроорганизмов, не является благоприятной средой для насекомых и грызунов, а также химически инертен - нейтрален к действию щелочей и кислот.

Месторождения вермикулита
Впервые вермикулит обнаружен в начале XIX века, промышленное применение получил лишь спустя 100 лет. За разработку нескольких технологий его применения Якуб Ахтямов получил в 1979 году премию Совета Министров СССР за «Исследование, разработку технологии и внедрение в народное хозяйство вермикулита и изделий на его основе».

Крупнейшее в мире Ковдорское месторождение на Кольском полуострове (Мурманская область). Встречается вермикулит на Урале близ г. Кыштым (Челябинская область), в Красноярском крае - Татарское месторождение, Иркутская область - верховья пади Улунтуй и г. Слюдянка, Приморский край - Кокшаровское месторождение. За рубежом - в Западной Австралии, США (штат Монтана, Колорадо, Вайоминг, Северная Каролина, Джорджия), Уганде, Украине, ЮАР, Казахстане (Кулантауское месторождение в ЮКО), Узбекистане (Каракалпакия).

Применение вермикулита

В хозяйственной деятельности применяется исключительно вспученный вермикулит.

Применение вермикулита в растениеводстве и животноводстве

Наибольшую популярность вермикулит приобрел в растениеводстве, где он используется как субстрат, для мульчирования и аэрации почвы, насыщает растения полезными минералами.

Широко применяют в растениеводстве и в гидропонике.

Вермикулит обладает высоким коэффициентом водопоглощения - 400-530 % (100 г вермикулита поглощают 400-530 мл воды). Он легко впитывает влагу и так же легко отдает её, создавая оптимально влажную среду для питания корней растений. В сельском хозяйстве вермикулит используют для улучшения структуры почв; его даже называют «агрономической» горной породой.

В европейских странах вермикулит используется для домашних животных (кошачьи туалеты, грунт для змей, пауков).

Применение вермикулита в промышленности

Из вермикулита изготавливают теплоизоляционные изделия, звукопоглощающие материалы, в том числе в авиации и автомобилестроении, лёгкие бетоны, декоративные штукатурные растворы. Кроме того, его применяют в качестве наполнителя при изготовлении обоев, резин, пластмасс, красок, ядохимикатов, в производстве антифрикционных материалов. Адсорбент газообразных и жидких промышленных отходов. В атомной энергетике применяется как отражатель гамма-излучений и поглотитель излучения радиоактивных изотопов химических элементов, например, стронция-90, цезия-137, кобальта-58.

Применение вермикулита в качестве изоляционного материала

Эластичность структуры вермикулита даёт ему существенные преимущества перед аналогичными материалами. Так, используемый для теплоизоляции перлит крайне хрупок и разрушается даже при транспортировке. Вермикулит лишён этого недостатка, что позволяет производить из него тепло- и огнезащитные материалы методом прессования. Вермикулит используется в составе огнезащитных покрытий, а также как термоизоляционный наполнитель огнестойких дверей, наполнитель тепло- и звукоизоляционных строительных смесей.



Оставляйте в комментариях свои отзывы по поводу использования вермикулита в качестве утеплителя или при любом другом применении. Ваши отзывы помогут подтвердить или развенчать миф о долговечности, экологичности и эффективности использования,... вермикулита.

Смотрите также другие материалы по тегу вермикулит:

утеплитель (теплоизоляция), вермикулит, экологически чистый утеплитель

Previous post Next post
Up