Значительную долю заработка люди тратят на оплату за обогрев своего жилья. Существенно уменьшить затраты на потребление энергоресурсов возможно за счет своевременного применения качественного теплоизоляционного материала еще на стадии ремонта. Одним из таких теплоизоляторов является перлит.
Что такое перлит?
Перлит — вулканическая горная порода, образованная на поверхности взаимодействия магмы и земной коры, в результате быстрого застывания и гидратации вулканического стекла обсидиана. Основная добыча перлита осуществляется в Украине, Греции, Турции, Армении и Грузии.
Перлит — добыча
Слово «перлит» образовано от французского «perlite», что означает жемчуг. Структура перлита напоминает маленькие жемчужины, которые образовываются в процессе производства. Горную породу нагревают до 1100°С. При таком воздействии происходит взрыв внутри породы из-за расширения находящейся в микропорах воды и превращения ее в газ. Она распадается на округлые частицы разной фракции с пористостью 70-90%, увеличиваясь при этом в объеме в 5-20 раз.
Визуально перлит для теплоизоляции выглядит либо как песок (мелкая фракция) либо как щебень (крупная фракция). Цвет — от белого до светло-серого.
Применение перлита
Как собственно горная порода, в виде колотых камней, перлит в строительстве не применяется. Необходимые характеристики и свойства он приобретает в процессе обработки. Перлит нашел свое применение в таких отраслях, как:
- Строительство;
- Сельское хозяйство;
- Пищевая промышленность;
- Энергетическая и нефтеперерабатывающая промышленность;
- Экология;
- ЖКХ;
- Табачное производство.
В данной статье мы рассмотрим применение перлита в строительной сфере, которое занимает более 60% от всего использования.
В строительстве в основном применяется вспученный перлит — пористый, сыпучий, рыхлый и легкий теплоизоляционный материал.
Применение перлита в строительстве
Из перлита изготавливают следующие изделия для строительных нужд:
- Перлитовая насыпная теплоизоляция (перлитовый песок/щебень, для заполнения пустых промежутков в простенках зданий, утепления наклонной кровли, межэтажных перекрытий, пола);
- Плиты перлитовые стеновые (для возведения перегородок внутренних и наружных стен, а также для обеспечения теплоизоляции здания);
- Сухие строительные смеси (как дополнительный наполнитель, для шпатлевки и затирки швов и щелей, а также в самовыравнивающих смесях для полов);
- Битумоперлит (для теплоизоляции перекрытий и крыш зданий).
Плюсы и минусы перлита
Достоинств у этого материала много.
Плюсы
- Легкость, малый вес, позволяющий использовать материал без утяжеления в любой каркасной конструкции;
- 100% экологичность, материал нетоксичен, не выделяет запахов, не является аллергеном;
- Перлит стойкий к воздействию многих щелочных и кислотных составов;
- Обеспечивает высокий уровень звуко- и теплоизоляционных свойств в помещении;
- Не деформируется под воздействием высоких температур;
- Не подвергается коррозии;
- Абсолютно пожаробезопасен, способен выдержать температуру до 900°С;
- Длительный срок службы при правильном монтаже;
- Не подвержен гниению и разложению, образованию плесени и грибков, в нем не заводятся грызуны и насекомые.
Несмотря на множество плюсов, есть у этого материала и несколько недостатков.
Использование перлита для теплоизоляции зданий
Минусы
- Повышенная хрупкость частиц;
- В процессе работы образует много алюмосиликатной пыли, нужно работать в респираторе и защитных очках;
- Не рекомендуется использовать перлит для утепления помещений с повышенной влажностью (бани, сауны, ванные комнаты и тд.).
Технические характеристики вспученного перлита
Согласно ГОСТа 10832-91 «Песок и щебень перлитовые вспученные» строительный перлит имеет такие характеристики:
- Плотность насыпная (в зависимости от фракции): перлитовый песок 45-200 кг/м³; перлитовый щебень — не более 500 кг/м³;
- Теплопроводность (в сухом виде) 0,043-0,053 Вт/мК;
- Пористость 70-90%;
- Размер частиц 1-10 мм;
- Паропроницаемость — 0,2-0,4 мг/мчПа;
- Горючесть — негорючий материал;
- Температурный диапазон -200/+900°С;
- Коэффициент уплотнения 1-1,25;
- Средняя прочность при сдавливании 0,1-0,3 МПа;
- Водопоглощение (в зависимости от страны месторождения и насыпной плотности): по массе 96-1000%, по объему 17,5-49%;
- Влажность поставляемого материала — не более 2% по массе.
Утепление стен насыпной перлитовой теплоизоляцией
Для утепления старых домов, имеющих воздушные прослойки в стенах, или при возведении нового дома, используется засыпной метод перлитовой теплоизоляции. Он состоит в заполнении всех пустот, щелей и проемов в кирпичной кладке перлитовым песком, между наружной фасадной стеной и внутренними стенками в помещении. Регламентирован требованиями ГОСТа 10832-2009 «Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия».
Засыпка перлитового песка в межстеновые пустоты
Как это происходит
- Для осуществления такого процесса используют специальную установку (к примеру, установку Krendl 450А, или выдувную установку ACCU1-9300) или делают засыпку вручную, прямо из мешка в утепляемую полость;
- Если нужно утеплить уже существующее здание, с фасада на наружной стене просверливается отверстие Ø30-40 мм, либо вытягиваются несколько кирпичей, и путем задувки через шланг установки пустоты заполняются перлитовым песком;
- При возведении стен нового дома засыпку перлитового песка производят в специально сделанный для этого простенок через каждые 3-4 ряда кладки, утрамбовывая его;
- Толщина перлитовой прослойки в 2,5-3 см эквивалентна по теплопроводности толщине кирпичной стены в 1 кирпич (25 см) — показатель теплопроводности в районе 0,04-0,08 Вт/м°С.
Перлитовый песок, расфасовка
Перлитовая насыпная теплоизоляция — это насыпной перлитовый песок (щебень) различной фракции. Величина засыпки перлитовым песком/щебнем определяется еще на момент проектирования дома и зависит от климатических условий данного региона. Если перлит выбран в качестве засыпной теплоизоляции, следует следить за тем, чтобы используемый материал был полностью сухой, при транспортировке нужно обеспечить меры по защите от намокания и загрязнения.
Перлитовый песок снижает теплопотери на 30-40%, улучшает звукоизоляцию на 10-15%, а также облегчает любую строительную конструкцию. По своим теплофизическим свойствам схож с пенопластом и минеральной ватой. Утепление засыпным перлитом обойдется намного дешевле, чем утепление минватой.
Для утепления готовых построек нет необходимости разбирать стены, достаточно сделать щель любой удобной формы для засыпки материала. Средняя насыпная плотность перлитового песка 80-180 кг/м³ в зависимости от марки (размера) зерна.
Марки перлитового песка и щебня
Песок в зависимости от зернового состава подразделяют на группы:
- Рядовой (ВПР) — от 0,16 до 5,00 мм;
- Крупный (ВПК) — от 1,25 до 5,00 мм;
- Средний (ВПС) — от 0,16 до 2,50 мм;
- Мелкий (ВПМ) — от 0,16 до 1,25 мм;
- Порошковый (ВПП) — до 0,16 мм.
Физико-механические показатели перлитового песка
Фракций перлитового щебня всего две: от 5 до 10 мм (мелкая фракция, ВПЩМ), от 10 до 20 мм (крупная фракция, ВПЩК).
Физико-механические показатели перлитового щебня
- В зависимости от насыпной плотности перлитовый песок разделяют на марки: М75, М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400, М500. Марки перлитового щебня: М200, М250, М300, М350, М400, М500, М600, М700.
- Также перлитовый щебень по прочности при сдавливании подразделяют на следующие марки: П15, П25, П35, П50, П75, П100, П125, П150. По предварительному согласованию изготовителя и потребителя допускается смесь различных фракций песка и щебня.
Пример условного обозначения
- Вспученный перлитовый песок «торговая марка производителя», ВПС, М100, ГОСТ 10832-2009;
- Вспученный перлитовый щебень «торговая марка производителя», ВПЩК, М400, П50, ГОСТ 10832-2009.
Насыпной перлитовой теплоизоляцией можно также утеплить наклонную кровлю, межкомнатные перекрытия и пол.
Засыпная теплоизоляция перлитом
Перлитовая засыпка в качестве утеплителя — это безопасность, экономичность, долговечность. Это негорючий и экологически чистый материал, обладающий высокими физико-механическими характеристиками.
Плиты (блоки, армпанели) перлитовые стеновые
Перлитовую породу используют как «заполнитель» для изготовления плит, панелей, блоков и кирпичей, добавляя в процессе производства в цементную смесь. Такие изделия впоследствии применяются в каркасно-панельном строительстве для возведения стен и перегородок в зданиях, внутренней отделки помещений, утепления фундаментов, звукоизоляции межкомнатных перегородок, создания вентилируемых фасадов, для наружной отделки дымоходов, каминов и печей, несъемных опалубок, сухой стяжки пола, создания рельефных и сложных архитектурных сооружений и тд.
Перлитоцементные материалы — применение в строительстве
Использование перлитоцементных плит и блоков обеспечит строению:
- Дополнительную теплоизоляцию (теплопроводность плит колеблется от 0,05 до 0,18 Вт/м°С);
- Огнеупорность (выдерживают до 900°С, относится к негорючим материалам);
- Повышенную гигроскопичность;
- Механическую прочность;
- «Дыхание» стены за счет отличной паропроницаемости (10-12 мг/м*ч);
- Стойкость к агрессивным средам;
- Легкость монтажа из-за малого веса;
- Морозостойкость (до -50°С, количество циклов размерзания/замерзания более 150).
Перлитоцементные строительные материалы — характеристики
Для обеспечения этому строительному материалу дополнительных качеств кроме портландцемента могут добавлять следующие связующие вещества: глину, известь, жидкое стекло, различные полимеры, битум, песок, известняк, гипс, смолы и тд. Для армирования при производстве плит часто добавляют стекловолоконную сетку — такие плиты (листы) называют еще «армпанели». Такой материал легко режется и подгоняется под любой необходимый размер. Блоки часто делают с пазами для надежной фиксации и с внутренними отверстиями для дополнительного скрепления бетонной смесью.
Перлитовые строительные материалы — конфигурация, вид
- Размеры перлитоцементных плит: 500 мм х 500 мм х 50 мм; 1000 мм х 500 мм х 50 мм; 1000 мм х 500 мм х 75 мм.
- Размеры армпанелей: 1200 мм х 2400 мм х 9 мм; 1200 мм х 2400 мм х 12 мм.
- Блоки перлитобетонные марок М35 и М50 (плотностью 700-800 кг/м³) применяются в малоэтажном строительстве (до 5-ти этажей), марки М10, М15 и М25 (с плотностью 400-600 кг/м³) — для теплоизоляции многоэтажных зданий. Теплопроводность перлитобетонных блоков — 0,08-0,16 Вт/м°С.
Блоки перлитобетонные — строительство малоэтажных зданий
Применение прессованных строительных материалов на основе перлита (блоков, листов армпанелей, плит) позволяет увеличить теплоизоляционные свойства стен здания на 30-40%, в 10 раз повысить показатель звукоизоляции помещений, снизить на 25-30% эксплуатационную влажность объекта.
Сухие строительные смеси на основе перлита
Смеси на основе вспученного перлита широко применяются в строительстве. «Теплая» перлитовая штукатурка — это легкий, прочный и негорючий материал, применяемый для улучшения показателя теплопроводности стен из ячеистых блоков и плит (шлакоблоков, перлитобетонных блоков, пустотных натуральных камней и тд.). Уникальная и инновационная технология добавления перлитового песка в сухие строительные смеси способна сократить ваши время, силы и финансовые затраты в более чем в 5 раз по сравнению с применением стандартного многослойного штукатурного покрытия.
Цементно-перлитовая смесь
Перлитовый песок смешивается с гипсовой или цементной базой вместо кварцевого песка, для улучшения пластичности, уменьшения усадки и удобства укладывания в смесь также добавляют различные модифицирующие добавки (керамзит, полистирол, пемзовый порошок, микрофибру, клей ПВА, известь и тд.). Вспученный перлитовый песок позволяет в 3-4 раза снизить плотность готового раствора и на 70% улучшить теплозащитные свойства.
Перлитовая строительная смесь обладает следующими свойствами: долговечность, негорючесть, защита от грызунов и плесени, защита от шума и наружных звуков, экологичность, морозоустойчивость, паропроницаемость, отсутствие усадки и легкость укладки.
Свойства перлитовых смесей
Виды перлитовых смесей:
- Цементно-перлитовые: наружные и внутренние работы с толщиной нанесения от 10 до 100 мм;
- Гипсо-перлитовые: для внутренних работ, толщина нанесения 5-40 мм.
Смеси строительные на основе перлита
Применение штукатурных смесей на основе перлита:
- Теплоизоляционная отделка фасадов;
- Дополнительное утепление внутренних стен;
- Звукоизоляция зданий;
- Стяжка пола;
- Утепление дверей, окон, стояков водоснабжения, канализации, потолочных перекрытий.
Технические характеристики перлитовых строительных смесей
По затратам на материалы перлитовая штукатурка экономичнее — расход на 2-3 кг меньше в расчете на 1 кв. метр стены, чем обычной цементной или гипсовой штукатурки.
Правила нанесения перлитовой штукатурки:
- Поверхность, перед нанесением штукатурки, необходимо тщательно подготовить, удалив грязь, пыль, плесень, ржавчину, старую краску;
- Поверхность стены обрабатывается грунтовкой в 2-3 слоя;
- Приготовление раствора четко по инструкции, строго соблюдая пропорции. Главное правило — смесь добавляют в воду, а не наоборот. Должен получится однородный пластичный состав, который нужно отстоять не менее 5-10 минут, затем снова перемешать миксером. Готовая смесь не схватывается в течение нескольких часов;
- Деформационные швы (если таковые имеются) рекомендуют вначале заполнить полиуретановым герметиком, а потом уже наносить штукатурку;
- В процессе перемешивания всех компонентов смеси в емкости с помощью строительного миксера скорость вращения насадки не должна превышать 600 оборотов в минуту;
- Ориентировочный расход готовой смеси указан на упаковке. Но его можно вычислить самостоятельно, учитывая неровности и переходы стен. В среднем, при толщине слоя в 10 мм расход штукатурки будет 7-9 кг на 1 кв. метр стены;
- Наносить готовую штукатурную смесь следует методом набрасывания с помощью различных шпателей и кельм. Иногда при больших объемах наружных фасадных работ используется механизированный способ нанесения. Как и при стандартном нанесении любой штукатурки, рекомендуют использовать маяки и уровни. Толщина слоя за один проход не должна превышать 2,5 см. Фасадную перлитовую штукатурку обязательно нужно после нанесения затенить пленкой от прямых солнечных лучей и возможных осадков. После полного высыхания ее покрывают защитными фасадными красками;
- Идеальные условия для нанесения перлитовой штукатурки: влажность воздуха до 75%, рабочая температура от +5 до +300°С;
- Перлитовую штукатурку можно использовать без армирующей сетки. После нанесения первого слоя необходимо выждать 4-8 часов для нанесения последующих слоев. Перед очередным нанесением смеси поверхность снова грунтуют;
- При работе с перлитовой штукатуркой на шпатель со смесью прикладываются небольшие усилия. Смысл перлитовой штукатурки — сохранить теплоизоляцию за счет находящихся в составе воздушных микропузырьков. Слишком сильное нажатие приведет к разрушению этих пузырьков и выходу воздуха.
Битумоперлит
Еще один теплоизоляционный материал на основе перлита — битумоперлит. Представляет собой смесь вспученного перлитового песка и нефтяного битума. При производстве битумоперлита используют перлитовый песок марок М75, М100, М150 объемной массой 80—150 кг/м³ и показателем теплопроводности 0,058 Вт/ м°С, горячий нефтяной битум марки не ниже БН-70/30 (чаще битум III и IV марок), и различные пластификаторы.
Использование битумоперлита:
- Утепление и гидроизоляция кровли;
- Изоляция промышленных холодильных камер и другого технологического оборудования, которое работает в температурных условиях от -50°С до +200°С;
- Монолитная тепловая изоляция труб при прокладке бесканальных теплотрасс.
Битумоперлит в строительстве
Технические характеристики битумоперлита:
- Прочность при изгибе 0,15-0,5 МПа;
- Прочность при сжатии 1-2 МПа;
- Водопоглощение (за 24 часа) менее 5%;
- Теплопроводность 0,076-0,136 Вт/м*К;
- Плотность 300-450 кг/м³;
- Влажность не более 2,5%.
Промышленность выпускает два вида битумоперлита:
- Перлитобитумные плиты — предназначены для теплоизоляции железобетонных перекрытий, кровли. Марки: 200, 225, 250, 300. Размеры плит: длина 500 мм, 1000 мм.; ширина 500 мм.; толщина 40, 50, 60 мм. Плиты по степени горючести делятся на трудногорючие (содержание битума до 9%) и трудновоспламеняемые (содержание битума 10-15%). Регламентируются ГОСТом 16136-80 «Плиты перлитобитумные теплоизоляционные. Технические условия».
- Битумоперлитовая масса — применяется для изоляции трубопроводов, термоизоляции ж/б конструкций, а также для получения формовочных битумных изделий. Регламентируется техническими условиями ВСН 22-95 «Указания на строительство тепловых сетей из труб с битумоперлитовой изоляцией».
Битумоперлит может использоваться непосредственно на твердых бетонных поверхностях, к которым хорошо приклеивается холодный битум. Если битумоперлит используется на деревянную основу, предварительно необходимо использовать рубероид, прикрепленный к дереву.
Битумоперлит на крыше
Трубы обрабатывают битумоперлитом в основном в заводских условиях. Плиты битумоперлитные реализуются в свободной продаже. На упаковочной этикетке должна присутствовать следующая информация: наименование предприятия-изготовителя, номер партии, дата изготовления, условное обозначение плит, количество плит в штуках и кубических метрах.
Пример условного обозначения перлитобитумной плиты: Т-250-1000.50 ГОСТ 16136-80 (плита трудносгораемая марки 250, длиной 1000 мм, толщиной 50 мм.). При покупке обращайте внимание на правильность геометрической формы плит, отсутствие сколов и видимых пустот, а также на однородность структуры.
Плиты перлитобитумные достаточно гибкие и легко монтируются на самой нестандартной по форме кровле, при этом обеспечивая зданию достойный уровень теплопроводности. Такой материал можно использовать при низких отрицательных показаниях термометра.
Карбоперлит, стеклоперлит, пластперлит, базальтоперлит
Помимо основных строительных материалов на основе перлита, существуют еще малоизвестные и малоиспользуемые материалы, в состав которых также входит перлит.
- Карбоперлит — теплоизоляционная масса из вспученного перлитного песка и извести в соотношении 1:8 или 1:10, с плотностью 200-350 кг/м³ и теплопроводностью 0,137-0,162 Вт/м*К. Применяется для тепловой изоляции энергетического технологического оборудования.
- Стеклоперлит — перлитовый песок и жидкое стекло, плотностью до 300 кг/м³ и теплопроводностью 0,064-0,09 Вт/м*К. Применяется для внутренних строительных работ небольших объемов и электронной промышленности.
- Пластперлит — выполнен на основе мочевинно-формальдегидной и кумароновой смолы и перлитового песка, с теплопроводностью до 0,07 Вт/м*К и плотностью 280 кг/м³. Материал прочный, водостойкий, с низким водопоглощением. Выпускается в виде блоков, применяется для наружной теплоизоляции производственных сооружений и оборудования.
- Базальтоперлит — произведен с добавлением базальтового волокна, которое придает материалу дополнительную прочность и долговечность. Теплопроводность 0,040 Вт/м*К, плотность 150-300 кг/м³. Это новый, малоизученный теплоизоляционный материал, пока не нашедший особого применения в рядовом строительстве.
ИТОГ
Самое большое применение перлитовая вулканическая порода получила именно в строительстве. Несмотря на достаточно высокую цену, это в первую очередь экономичный материал с точки зрения теплопотерь сооружения и минимизации материальных затрат и проведения строительных работ. Кроме этого, перлит применяется как очиститель воды в водоемах и бассейнах благодаря своему свойству абсорбции — всасыванию загрязнений. В металлургическом производстве перлит используется в качестве огневой изоляции технологического оборудования. А при добавлении перлита в почву обеспечивается доступ кислорода к корням растений, а также происходит гибель личинок вредных садовых насекомых и бактерий различных возбудителей огородных болезней.
Вспученный перлит применяется самостоятельно в виде песка и щебня, теплозвукоизоляционной засыпки для полов, стен и кровли, или в составе строительных смесей как дополнительный компонент при изготовлении теплоизоляционной тёплой штукатурки, лёгкого строительного раствора, наполнителя для линолеума, красок и тд. Уникальность и перспективность разработки карьерного перлита в том, что материал биологически и химически стойкий, инертный, долговечный и экологически безопасный.