Вермикулит для строительства

Утепление. Одна из самых актуальных проблем для вновь строящихся и эксплуатируемых сооружений и зданий. Добиться существенного экономического эффекта сохранением тепла при одновременном повышении уровня огнезащиты и звукопоглощения – вот одно из преимуществ применения вспученного

Легкие бетоны (вермикулитовые растворы).

1. Легкие бетоны на вермикулите - свойства, рецептуры, применение Легкие бетоны разделяются на теплоизоляционные, плотностью в сухом состоянии менее 500 кг/куб.м. и теплопроводностью до 0,2 Вт/м х град. (класс прочности менее В 2,5), конструкционно-теплоизоляционные, плотностью от 500 до 1400 кг/куб.м. и теплопроводностью до 0,6 Вт/м х град. (класс прочности В 2,5 – В 3,5) и конструкционные, плотностью 1400 – 1800 кг/куб.м. и теплопроводностью более 0,6 Вт/м х град. (класс прочности В 3,5 и более). Снижение объемного веса легкого бетона достигается несколькими методами. Один из них, наиболее технологичный и доступный - введение в состав бетонной смеси пористых заполнителей, таких как вермикулит, керамзит или перлит.

2. Рецептуры растворов на основе вермикулита вспученного. На основе вермикулита и цемента, с добавлением песка (или без него) можно приготовить целый ряд легких и «теплых» бетонов различной рецептуры теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного назначения. В настоящее время наиболее широко в строительстве применяются именно такие вермикулитбетоны для устройства выравнивающих стяжек на полы и кровли промышленных, общественных и жилых зданий. Для приготовления таких бетонных смесей применяют цемент М-400, обычный песок, который используется для штукатурных строительных растворов и вермикулит мелкой фракции, от 0,6 до 2,0 мм. Введение в смесь вспученного вермикулита именно мелких фракций, при прочих равных условиях, дает более однородное распределение пористости по объему бетона, уменьшает размеры пор и, тем самым, снижает теплопроводность бетона (за счет уменьшения конвективного теплообмена в порах), увеличивает прочность и выход объема бетонной смеси. Это происходит за счет меньшего смятия и поломки зерен вермикулита в цементном тесте при приготовлении бетонной смеси.

Водопоглощение цементо-песчаных вермикулитбетонов для данных рецептур составляет 12-22% (по весу) и находится в обратной зависимости от их объемного веса. Вермикулитобетоны обладают хорошей морозостойкостью – от 25 до 50 циклов замораживания и размораживания, состав №1 обладает морозостойкостью 50 циклов. Так как приведенные составы приготавливаются из мелких заполнителей, то они могут быть рекомендованы также в качестве штукатурных для наружного применения. Приготовление вермикулитобетонной смеси следует производить непосредственно на строительной площадке в лопастных, шнековых или гравитационных смесителях. Последовательность загрузки компонентов следующая: сначала дозируют цемент и песок, затем добавляют воду и после получения смеси однородной консистенции добавляют вермикулит. Количество воды должно быть минимальным, но достаточным для получения удобоукладываемой и пластичной смеси. Приготовленная смесь должна быть использована в течение 30-40 минут после приготовления. Все вермикулитобетонные смеси, приведенные в таблице 1, можно подавать на объект растворонасосами. Укладку смеси ведут вручную с уплотнением площадочными вибраторами. Получение ровной горизонтальной поверхности обеспечивается за счет предварительной установки маяков. Увеличение марки цемента до М-500, приводит к повышению прочности на 12-18% Твердение смеси должно происходить при положительных температурах. Через семь суток набора прочности, можно приступать к работам по устройству пола. Поверхность выравнивающих стяжек не требует шлифования и шпатлевки. Коэффициент теплопроводности вермикулитобетонов в 4-6 раз меньше, чем обычных цементно-песчаных. Поэтому такие полы называют «теплыми». Для оценки «теплоты» пола применяют коэффициент теплоусвоения. Теплыми считают полы, имеющие коэффициент теплоусвоения не более 5 Вт/кв.м. х град. Все бетоны, приведенные в таблице 1 имеют значения указанного коэффициента в пределах до 5 Вт/кв.м. х град. 3. Применение легких бетонов на основе вермикулита вспученного для утепления стен и плоских кровель. Из вермикулита и цемента можно приготовить особо легкие теплоизоляционные бетоны объемным весом от 280 до 350 кг/куб.м. и коэффициентом теплопроводности от 0,07 до 0,092 Вт/м х град. В этом случае песок в бетонную смесь не добавляют. Такие бетоны являются самонесущими, они не должны подвергаться нагрузкам от каких либо внешних воздействий. В таблице 2 приведены свойства и рецептуры вермикулитобетонов на цементной связке.

Коэффициенты теплоусвоения для всех приведенных составов менее 5 Вт/кв.м.х град. Составы 5,6 и 7 являются самонесущими (не допускают внешних нагрузок). Такие вермикулитобетонные смеси можно применять в качестве теплоизолурующего материала при возведении трехслойных ограждающих конструкций, рассмотренных в разделе «Теплоизоляция строительных конструкций» На рисунке 2 показана конструкция трехслойной стены из кирпича или других штучных материалов (блоков, камней и т.д.).

Рис. 2 Утепление трехслойной стены вермикул итобетоном (вертикальный разрез) 1-облицовочный слой; 2-несущий слой; 3-гибкие связи;

При возведении кладки в пространство между наружным облицовочным слоем 1 и несущей стеной 2, связываемых гибкими связями 3 или диафрагмами, заливают вермикулитобетон одного из указанных составов. Заливка ведется послойно, толщина слоев от 0,5 до 1,0 м. Благодаря хорошей текучести, смесь самостоятельно заполняет имеющиеся пустоты, в том числе дефекты кладки. При необходимости возможно дополнительное уплотнение для повышения тиксотропности смеси. Слой вермикулитобетонов указанных составов (5,6 и 7) толщиной в 2 см примерно эквивалентен по теплопередаче кирпичной кладке, толщиной в 1 кирпич. Таким образом, если трехслойная стена выполнена толщиной в полкирпича (облицовочный слой) и толщиной в один кирпич (несущий слой), то с учетом толщины теплоизоляционного слоя из вермикулитобетона, эквивалентная толщина сплошной кирпичной стены без каких либо утеплителей будет равна кладке, толщиной в 7,5 кирпичей или 1 м. Составы 1,2,3 и 4 могут применяться там, где бетон должен нести незначительные монтажные и эксплуатационные нагрузки, например, при устройстве и утеплении плоской кровли, рисунок 3.

По перекрытию 1 с предварительно выложенным по периметру кровли парапетом, выстилают пароизоляцию 3 (полиэтиленовую пленку). Затем, без армирования производят укладку вермикулитобетонной смеси одного из указанных составов, слоем требуемой толщины с одновременным выравниванием. В условиях Сибири толщина слоя такого теплоизоляционного бетона на плоских кровлях производственных зданий составляет 12-20 см После набора прочности (через 5-7 суток), можно приступать к устройству кровельного ковра с предварительным праймированием поверхности. Выполнять дополнительную выравнивающую стяжку по поверхности вермикулитобетона не требуется. Кроме того, приведенные в таблице 2 составы вермикулитобетонов, могут использоваться как штукатурные внутри помещений в качестве теплоизоляционных, акустических и огнестойких покрытий для стен и перегородок.