Применение вермикулита в строительстве
В настоящее время, в строительстве, присутствует одна из актуальных проблем как для вновь создаваемых, так и для эксплуатируемых зданий и сооружений – это их утепление. Применяя вспученный вермикулит, можно добиться решения этой проблемы со значительным экономическим эффектом. Одновременно с уменьшением затрат на сохранение тепла в зданиях и сооружениях решаются такие проблемы, как их огнезащита, звукоотражение и звукопоглощение внутренних помещений, а также ряд других проблемных вопросов, которые возникают при благоустройстве. Вспученный вермикулит (вермикулит) представляет собой сыпучий, пористый материал в виде чешуйчатых частиц серебристого или желтого цвета, получаемых ускоренным обжигом вермикулитового концентрата – гидрослюды, содержащей между элементарными слоями связанную воду. Пар, образующийся из этой воды, действует перпендикулярно плоскостям спайности и раздвигает пластинки слюды, увеличивая первоначальный объем зерен в 6-15 и более раз. После охлаждения вермикулит сохраняет приобретенный им объем с очень тонкими прослойками воздуха между листочками слюды. Вспученный вермикулит является сыпучим, легким, высокопористым материалом, с характерной чешуйчатой структурой без запаха. Материал обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, не токсичен, не подвержен гниению и препятствует распространению плесени. Уникальные его технические характеристики – это температуростойкость, огнестойкость, отражающая способность, химическая инертность. Вермикулит является экологически чистым и биостойким продуктом. При повышенной температуре, возникающей при пожарах, не выделяет никаких газов, что является важным преимуществом по сравнению с другими известными материалами органического происхождения. Как показывает мировая практика, вермикулит весьма успешно применяется в строительстве, в качестве несгораемого насыпного утеплителя. Обладая текучестью, он при засыпании заполняет пустоты неправильной формы. Слой вермикулитовой засыпки в 20см по теплозащите эквивалентен кирпичной стене толщиной 1,5м или бетонной стене толщиной 2м. Слой вермикулита на чердачных перекрытиях толщиной 5см снижает потери тепла на 75%, толщиной 7,5см – на 85% и толщиной 10см – на 92%. •Теплопроводность некоторых стройматериалов Вспученный вермикулит 0,04 – 0,062 Вт/м.К Базальтовый холст 0,04 — 0,062 Вт/м.К Гравий керамзитовый 0,12 Вт/м.К Асбестоцементная плита 0,13 Вт/м.К Пенобетон 0,14 – 0,18 Вт/м.К Кирпич пустотельный < 0,56 Вт/м.К Кирпич полнотельный > 0,6 Вт/м.К Кирпичная кладка 0,8 Вт/м.К Бетон 1,45 Вт/м.К Железобетон 1,6 Вт/м.К Вермикулитовые засыпки в стеновых конструкциях применяются для защиты помещений от перегревания и охлаждения, для изоляции холодильных камер, сводов печей, для звуковой изоляции камер испытания авиационных и автомобильных двигателей, для звукопоглощения в кинозалах и киностудиях и т.п. Наряду с вермикулитовыми засыпками, в строительстве эффективно применяются сухие строительные смеси и строительные растворы, наполнителем которых является вермикулит. По сравнению с обычными (песчаными) строительными растворами вермикулитовые растворы вследствие высокой пористости имеют в 2-4 раза меньший объемный вес и в 4-6 раз меньший коэффициент теплопроводности и относятся к группе легких (“теплых”) растворов. Слой из “теплой” цементно-вермикулитовой штукатурки толщиной 2,5см может заменить слой из цементно-песчаного раствора в 10-15см. При толщине цементно-вермикулитовой штукатурного слоя до 3см толщина кирпичной стены может быть уменьшена на 25%. Нанесение цементно-вермикулитового раствора на кирпичные стены позволяет получить экономию кирпича в размере 0,25куб.м на 1 куб.м кладки, при этом коэффициент звукопоглощения вермикулитовых штукатурок составляет 0,15-0,3, а обычной песчаной штукатурки он равен 0,015-0,02. Из этого следует, что применение “теплых” штукатурок для облицовки поверхностей стен может дать значительный экономический эффект за счет снижения толщины стены. Вермикулитовые штукатурные растворы применяются для внутренней и наружной отделки строительных конструкций и могут выполнять, помимо повышенных теплозащитных и звукопоглощающих функций — огнезащитные, декоративные и др. Наносятся они на конструкции обычным для штукатурных работ способами. Оптимальными составами смешанных вермикулитовых растворов с глиной или известью в качестве тонкодисперсных пластифицирующих добавок являются составы 1:2:6 – 1:3:8 (по объему – цемент: глина (известь) : вермикулит). Смеси такого состава обладают дов
ольно высокой пластичностью и удобоукладываемостью, а растворы имеют сравнительно небольшой объемный вес и достаточную пористость. Поверхность штукатурки хорошо затирается, получается гладкой, без дефектов. •Состав и свойства вермикулитовых штукатурных растворов: Состав смеси по объему Расход на 1 куб.м раствора Свойства раствора Цемент известь глина вермикулит Вода (л) Цемен (кг) Объемный вес, кг/куб.м Предел прочности на сжатие, кг/кв.cм 1 2 — 6 1,4 185 586 8,1 1 3 — 8 1,4 125 581 6,7 1 — 2 6 1,4 185 650 10,3 1 — 3 8 1,4 135 624 8,1 Широко применяемые в строительстве тонкостенные конструкции из армоцемента, железобетона, металла (своды-оболочки, плиты, фермы и т.п.) в большинстве случаев обладают недостаточной огнестойкостью. Попеременное нагревание и охлаждение таких конструкций водой в условиях пожара приводит к резкому падению их прочности, большим деформациям, вызывает обрушение. Как показали испытания, образцы вермикулитового раствора с объемным весом от 500 до 800 кг/куб. м, нагретые до температуры 900-1000 град. С и помещенные в воду, не растрескиваются и сохраняют достаточную прочность, в то время как образцы из ячеистых бетонов при таких же условиях полностью разрушаются. Огнезащитная эффективность вермикулитовых растворов в 4 раза выше, чем песчаных. Предел огнестойкости покрытий и перекрытий, равный 1,5 ч, обеспечивается при толщине слоя вермикулитового раствора 8 мм. Об эффективности вермикулитовых растворов как огнезащитной изоляции свидетельствуют ниже приведенные данные. •Огнестойкость некоторых строительных изоляций Вид изоляции Свойства изоляции Предел Огнестойкости Объемн. вес в кг/куб.м Толщина в мм Цементная плита 250-300 40 1 ч 50 мин Цементная плита с обычной штукатуркой 250-300 50 2 ч35 мин Кирпич глиняный обыкновенный 1750 120 5 ч 25 мин Кирпич глиняный обыкновенный с обычной штукатуркой 1750 120 6 ч Цементно-вермикулитовая штукатурка 500 13 10 ч Армоцементные плиты толщиной 20 мм с огнезащитным слоем из вермикулитового раствора толщиной 13 мм имеют предел огнестойкости до 10 ч. •Рекомендуемые составы огнезащитных вермикулитовых штукатурных растворов: Состав (цемент:вермикулит) по объему Свойства вермикулитового раствора Толщина слоя в мм Объемный вес в кг/куб.см Предел прочности в кг/кв.см При сжатии При изгибе 1:4 500 12,5 8,2 13,5 1:6 450 16,8 11,5 31,2 1:7,5 400 10,8 7,8 13,4 Для вышеназванных вермикулитовых строительных растворов применяется цемент марок М-300 – М-400 и вермикулит фракции до 2мм. При этих условиях коэффициент теплопроводности колеблется от 0,140 до 0,158 Ккал/м ч град. Приготовление вермикулитовой растворной смеси производится в обычных растворомешалках с принудительным перемешиванием материалов (лопастных, шнековых). Загрузка материалов в смеситель для вермикулитовых штукатурных растворов должна проводиться в определенной последовательности. Вначале приготавливается тесто из связующего вещества, добавок и воды, а затем в него загружается вермикулит. Такая последовательность загрузки материалов обеспечивает получение однородной смеси при минимальной поломке зерен вермикулита, а процесс «самовакуумирования» смеси за счет отсоса воды из теста вермикулитом положительно отражается на свойствах затвердевшего раствора. В строительстве жилых, общественных и промышленных зданий широкое применение получили покрытия полов из пластика, линолеума паркета и др. Такие полы устраиваются обычно по сборным или монолитным железобетонным перекрытиям или непосредственно на грунте по песчаному основанию. При устройстве таких покрытий полов по бетонному основанию вследствие высокой теплопроводности и теплоусвоения железобетона требуется промежуточный слой (основание) из малотеплопроводного материала. Последний должен иметь коэффициент теплоусвоения не более 5 ккал/кв.м ч град, предел прочности при сжатии не менее 40 кг/кв.см, обеспечивать надежную звукоизоляцию междуэтажного перекрытия, а в случае применения в перекрытиях над подвалом – надлежащую теплозащиту. Этим требованиям полностью удовлетворяют цементно-песчаные вермикулитовые растворы. • Состав и свойства цементно-песчаных вермикулитовых растворов Состав смеси по объему Расход цемента на 1 куб.м раствора, кг Свойства раствора Коэффициент теплоусвоения в. Ккал/кв.м.ч.град Цемент: заполни- тель Це- мент Пе- сок Верми- кулит ? Кг/куб.м Rсж Кг/кв.см ? Ккал/м.ч.град 1:2.5 1:3 1:2.5 1:3 1:3 1 1 1 1 1 0.5 0.75 0.75 1 1.25 2 2.25 1.75 2 1.75 495 430 410 380 365 1085 1150 1250 1320 1420 44.9 35.7 58.7 46.9 66.3 0.25 0.28 0.33 0.35 0.41 3.67 4.10 4.78 4.85 5.00 C увеличением активности цемента от 350 до 500 кг/кв.см прочность бетона возрастает: на 15-25% для состава 1:2,5, на 16-30% — для состава 1:3 Водопог
Многие материалы, из которых изготовлены различные предметы, окружающие человека, подвержены коррозионному воздействию агрессивных сред, влажности и высокой температуры. Разрушение материалов по причине коррозии наносит обществу огромный ущерб. Поэтому поиск совершенных и эффективных методов борьбы с коррозией – одна из важнейших задач, которые приходится решать…
Многие из нас разделяют устоявшееся мнение о том, что ремонт в квартире или доме подобен стихийному бедствию. И как ни крути, этот процесс неизбежен. Другой вопрос, как лучше сделать ремонт с минимальными потерями. Для этого необходимо узнать как можно больше информации о тех или иных материалах…