Утепляем полы и чердак в доме керамзитом, шлаком, соломой

Утепляем полы и чердак в доме керамзитом, шлаком, соломой

Несмотря на бум полистиролов и засилье минеральных ват, естественного происхождения и более дешевые утеплители керамзит, шлак и солома по прежнему популярны…

Почему неплохо утеплять керамзитом или шлаком

Керамзит или шлак – продукты образовавшиеся из минералов при высоких температурах, практически не имеют ограничения срока годности.

В отличии от других популярных утеплителей – полистиролов минеральных и целлюлозных ват, у которых этот срок весьма и весьма не сопоставим с аналогичными показателями тяжелых строительных материалов. Отсюда и необходимость капитально ремонтировать утепленные (двухслойные) конструкции – менять такие утеплители.

Также керамзит или шлак фактически никак не боятся биовоздействия, не кормят грызунов, не облюбовываются ползущими… Если не увлажнить слой утеплителя, то и через много-много лет его можно будет извлечь в первозданном виде, после того, как стены осыпятся…

Можно ли утеплять угольным шлаком — золой

Множество котельных работают на угле и вырабатывают горы золы. Твердые спекшиеся, пустотелые и пористые сплавления разных минералов, которые находились в угле, в насыпном виде слоем больше 10 см имеют сравнительно небольшой коэффициент теплопроводности.

Угольных шлак всякий раз уникальный и не имеет себе аналогов, зависит как от качеств угля (которые также уникальны), так и от параметров сжигания. Мелкий штыб и пыль только добавляют массы и увеличивают теплопроводность. Золу нужно отсеивать от мелких составляющих, брать крупнее 5 мм….

Это является очень существенной проблемой, так как условно бесплатный шлак довольно тяжело переработать. А его для утепления понадобится десятки тонн. По сравнению с керамзитом, у него, как правило, больший коэффициент теплопроводности (больше чем – 0,12 – 0,15 Вт/м2С как у керамзита) и больше удельный вес (больше 400 – 500 кг/м куб). Но он может быть дешев.

Почему утеплять соломой

В разных местах могут довольно дешево достаться керамзит или шлак. А в отдельных местах солома или стружка могут обладать бросовой ценой. Этим естественным и недолговечным материалам можно придать нужных свойств, если их обработать цементно-известковым раствором. Минералы, обсевшие органику, предают ей полезностей – увеличенный срок службы и уменьшают слеживаемость слоя, а также пугают и мелкие и крупные живые организмы.

Сколько понадобится утеплителя

При столь высоком коэффициенте теплопроводности – большое 0,1 Вт/м2С рекомендуется использовать слой не тоньше 30 см, но лучше 40 – 50 см.

• Керамзит или шлак засыпается из грузовика под пол – под деревянные лаги.
• Керамзит можно засыпать на утрамбованный щебнем грунт (полы по грунту) и сделать сверху стяжку.

Применить их на чердачном перекрытии все же проблематично – оптимальный слой по экономической целесообразности – 40 см, но десятки тон нужно поднять на уровень перекрытия. Также возникает вопрос — выдержат ли перекрытия?, а так же – ни лишняя ли это нагрузка на фундамент?

Но зато щепа или солома, пусть и не столь долговечные, но отделенные от жилья пароизолятором, будут там не плохо смотреться, если сверху организовать помост для передвижения…

Не допустить намокания

Это пористые, паропроницаемые утеплители, весь пар проходящий через них будет конденсироваться внутри их слоя в точке росы. Чтобы ее убрать, нужно делать вентиляцию с одной стороны, а с другой недопустить поступления пара. Поэтому от источника пара утеплитель отделяется паробарьером.

В полах на лагах утеплитель от грунта отделяется сплошной двойной рубероидной настилкой – обычная пароизоляция под домом. Сначала на утрамбованный грунт накатывают рубероид с проклейкой стыков и наворотом на цоколь. Теперь влажность утеплителя будет всегда как и в доме.

На чердачном перекрытии тоже самое – сначала кладется полипропиленовый пароизолятор на перекрытие, а сверху на него — утеплитель.

Недопущение продувки воздухом

Шлак, керамзит, солома – крупнопористые материалы. Через них свободно движется воздух. Внутри них могут возникать конвекционные потоки, которые сведут на нет все утепление. Чтобы этому воспрепятствовать утеплитель должен быть накрыт пародиффузионным слоем – специальной мембраной, но чаще просто плотной бумагой, лучше перфорированной (прокатанной игольчатым валиком) и просыпаной тонким слоем песка для сохранности.

Не сложные схемы утепление полов и чердака с помощью керамзита или шлака или соломы можно претворить в жизнь и своими руками в домашних условиях, был бы материал…

Как утеплить полы и потолок керамзитом или шлаком

Если утеплить полы и потолок керамзитом, то это значит, во первых, — экономить, а во вторых, — следовать уже испытанным старым способам утепления. Конечно, для утепления деревянных полов и потолка можно применить фактически любые материалы.

Но не редка ситуация, когда «под рукой», при строительстве дома, оказываются именно керамзит. Или угольный шлак.

Угольный шлак (зола) может весьма различаться по характеристикам, что зависит от технологии сжигания и качества угля. Но не редки случаи, когда удается подобрать отличную золу для утепления и строительства с объемным весом не более чем у керамзита.

Сколько потребуется керамзита для утепления

При утеплении дома всегда нужно руководствоваться одним и тем же правилом, — толщина утеплителя всегда должна быть достаточной, для того, что бы дом можно было называть «теплый».

Половинчатых решений здесь не допускается. Это себя не оправдывает, ведь получится, что сэкономили чуть-чуть, а в итоге получили непонятно что…

Коэффициент теплопроводности керамзита с плотностью 400 — 500 кг/м куб находится в пределах 0.1 — 0,12Вт/м?С. Обычно применяется именно разнофракционный керамзит с указанным объемным весом.

Чтобы довести шлак до характеристик керамзита иногда из него отсеивают мелкую фракцию, штыб и пыль, которые существенно повышают удельный вес и теплопроводность этого материала. Можно самостоятельно взять пробы и замерить объемный вес имеющегося шлака и делать выводы о возможности его дальнейшего применения.

Для нормального утепления деревянных полов необходимо заложить в подполье не менее 30 сантиметров керамзита. Для утепления чердачного перекрытия потребуется слой керамзита не менее 40 сантиметров, если строительство ведется в средней полосе.

Когда можно утеплять полы и чердак тяжелыми сыпучими материалами

Чтобы утеплить полы сыпучкой необходимо низкое подполье, соизмеримым по высоте с требуемой толщиной утеплителя. Также между досками чистового пола и подсыпкой должен оставаться воздушныйзазор в 1 — 2 сантиметра.

Таким образом, остается лишь вычислить необходимое количество керамзита, привезти его и засыпать с соблюдением некоторых технологических особенностей. Ограничений здесь по массе нет.

Другое дело с утеплением чердака. Нужно выяснить, какой максимальный вес на единицу площади допустим для данного перекрытия. Не вызовет ли дополнительная нагрузка в 160 кг на кв. метр прогибание балок? Для площади утепления в 100 м кв. на чердак предстоит поднять 16 тонн утеплителя, что вызовет дополнительную нагрузку на фундамент. Годится ли это для данного проекта?

Защита от влажности

Керамзит и шлак не боятся грызунов. Наоборот мыши пугаются и убегают, когда на них это сыпется. Но зато эти материалы боятся влаги, так как из-за нее могут терять свои термоизоляционные свойства. Их нужно оградить от водяного пара, поступающего из грунта или из жилой комнаты.

Керамзит никогда не должен соприкасаться с грунтом или другими влажными поверхностями. Легко насыщается влагой, и при этом теряет теплоизоляционные качества. Засыпка под пол возможна только при 100% гарантии защиты от пара поступающего с грунта, и только при наличии провертривания поверху утеплителя.

Не допустить конвекцию воздуха

Рассматриваемые утеплительные материалы довольно крупнофракционные. И промежутки, между отдельными частицами в массе материала значительные. Поэтому воздух может двигаться через слой материала почти беспрепятственно.

Такое движение возникает при неравномерном прогревании материала по площади, когда теплый воздух будет стремиться вверх. Или вследствие разницы давлений воздуха по краям слоя, например, по разным сторонам дома при открытом подполье.

Но движение воздуха внутри слоя керамзита приводит к резкому снижению его утеплительных качеств. Поэтому поверхность слоев материала желательно всегда воздухо — изолировать, применить материал с небольшой воздухопрозрачностью, но паропрозрачный.

Схема теплоизоляции деревянных полов сыпучими материалами

Последовательность выполнения утепления

• Грунт в подполье разравнивается, при необходимости делается досыпка песком и гравием и обязательная трамбовка грунта. Расстояние от поверхности грунта до напольного покрытия должно быть не менее 32 сантиметра и более.
• На грунт настилается гидроизоляция из рубероида или другой мембраны в один слой. Полосы рубероида склеиваются между собой мастикой. Гидроизоляция наворачивается на фундаментные стены выше уровня чистового пола.
  
• В подполье засыпается утеплительный материал, так что бы оставался воздушный зазор с досками чистового пола. При засыпке утеплитель нужно слегка уплотнять у фундаментной стены, в углах, у столбиков…
• Поверху материал накрывается пародиффузионной (паропроницаемой) мембраной или же засыпается слоем песка 2-5 см на бумагу (этот слой учитывается при расчете высоты подполья).

В результате предложенных мер по утеплению пола, значительно уменьшается поступление холода из подполья от грунта в жилое помещение. Происходит тепловая изоляция деревянных полов в доме.

Как применить насыпные утеплители для потолка — схема

При утеплении потолка важно, засыпать керамзитом или шлаком и пространство над стеной в районе мауэрлата. Тогда утепление потолка будет цельным без оставления мостиков холода по краям здания.

Как выполнить утепления чердачного перекрытия

Утепление потолка насыпными утеплителями делается в следующем порядке.

• На перекрытие настилается гидроизоляция. Она будет препятствовать поступлению паров из помещения в керамзит. При остывании воздуха внутри утеплителя выпадение росы неизбежно. Поэтому изоляция всего потолка со стороны чердака должна быть качественной. Можно использовать специальные мембраны, или же все тот же рубероид.
  
• Керамзит или шлак засыпаются на пароизоляцию ровным слоем толщиной не менее 40 см.
• Насыпной слой утепления накрывается диффузной мембраной или песком насыпанным на бумагу, во избежание возникновения внутренних движений воздуха.
• Поверху можно положить фанеру и доски для передвижения при обслуживании чердачного помещения. (подразумевается, что чердак эксплуатироваться не будет).

После утепления потолка, даже если на чердаке будет гулять сквозняк при минус 25 градусах, он не сможет существенно влиять на температуру внутри дома.

Таким образом, сделать надежное и долговечное утепление полов и потолка с помощью насыпных материалов не составит больших проблем. Но главное, при использовании керамзита или шлака для утепления полов и потолка, — это надежная гидроизоляция от паров, и предотвращение движения воздуха внутри слоя утеплителя.

Преимущества и отрицательные стороны

Несмотря на разницу в технических характеристиках все виды шлаков как утеплители имеют сходные положительные качества.

• простотой использования;
• низкой стоимостью;
• оптимальным воздухообменом;
• стойкостью к гниению, образованию грибка, распространению плесени;
• возможностью использования в любых помещениях;
• механической прочностью и химической нейтральностью;
• недоступностью к повреждению грызунами и насекомыми;
• хорошими показателями теплопроводности по сравнению с монолитным бетоном или кирпичом;
• неограниченным временем использования при соблюдении технологии монтажа;
• пожаробезопасностью.

Структура материала накладывает ограничения на применение. Высокий удельный вес учитывают при проектировании несущих конструкций.

Шлаки менее эффективны относительно современных специализированных изделий для теплоизоляции — пенопласта, пеноизола, минеральных плит и др.

Отходы производств не применяют для утепления поверхностей, подверженных воздействию осадков, либо выполняют поверх засыпки бетонные стяжки для защиты от переувлажнения. Мокрый шлак теряет свойства изолятора.

Металлургический тип подвержен ржавчине в условиях повышенной влажности.

Промышленные виды утеплителя скрывают стяжкой или засыпают в пустоты кирпичной кладки для предотвращения попадания вредных веществ в воздух жилых помещений.

Основные технические характеристики доменного шлака

При утеплении основным показателем считают теплопроводность. Согласно ГОСТу и СНиПам, коэффициент теплопроводности щебня из доменного шлака составляет 0,21 Вт/(м°С).

Для сравнения возьмём показатель теплопроводности минеральной ваты средней жёсткости. Она составляет 0,0326 Вт/(м°С). Это говорит о том, что при утеплении строительной конструкции слой шлакового щебня должен быть толще, чем слой минеральной ваты:

1. Лещадность. Показатель характеризует объем гладких и угловатых элементов в наполнителе. Если наполнитель в большей массе состоит из гладких зёрен, то он снижает процент сцепления материала друг с другом, а также с раствором для связки. Показатель применим только для сыпучих материалов, каковым являются шлаковые утеплители.
2. Прочность — характеризует уровень давления и механической нагрузки, максимально разрешённые на наполнитель. Шлаковые утеплители прочнее минеральной ваты, пенопласта. Благодаря своей жёсткости не являются добычей грызунов. В этом утеплитель выигрывает у минеральной ваты, пенопласта, пенополиуретана.
3. Морозостойкость. Параметр характеризует количество морозных циклов, которые может выдержать наполнитель без изменения своих технических характеристик и свойств. Согласно ГОСТу, современные утеплители должны иметь показатель не менее F15 (т.е. 15 циклов). Производители любых видов утеплителей придерживаются этой нормы.
4. Радиоактивность — характеризует класс излучения радиации. Существует 3 класса, в строительстве жилых зданий используется 1-ый класс, это касается утеплителей любого вида.
5. Плотность. Этот параметр показывает, какова масса наполнителя на единицу объема. Шлаковые утеплители — тяжёлые утеплители. Плотность их в среднем составляет от 300 до 1000 кг/м3. Это в разы превышает плотность других утеплителей.

Для примера, плотность минеральной ваты составляет в среднем 50-125 кг/м3. Таким образом, при утеплении необходимо учитывать высокую плотность, а соответственно, и тяжёлый вес шлака.

Отдельного внимания заслуживает характеристика фракции наполнителя. Выделяют следующие уровни:

• 0*5 мм;
• 3*8 мм;
• 5*10 мм;
• 5*20 мм;
• 10*20 мм;
• 20*40мм;
• 25*60 мм;
• 40*70 мм.

В качестве утеплителя рекомендуется использовать шлак средних размеров. Очень мелкие и слишком крупные элементы не выгодны в теплоизоляции.

Технология утепления шлаком

Для каждой поверхности имеются свои особенности утепления шлаковыми наполнителями. Общий перечень этапов утепления:

1. очистка поверхности, ремонт трещин и сколов;
2. обработка поверхности антисептическими составами (если происходит утепление деревянных поверхностей, или любых других поверхностей, но в качестве утеплителя используются опилки);
3. укладка пароизоляции, если того требует поверхность или наполнитель (например, при утеплении потолка или пола);
4. при необходимости, устанавливаются направляющие маячки;
5. засыпка и выравнивание утеплителя;
6. проливка утеплителя связующим составом, например, цементным молочком.

Портландцемент со шлаком

В строительной индустрии наряду с обычным цементом применяют гидравлическое вяжущее вещество на основе шлака. Технологический процесс его изготовления заключается в тщательном просушивании вторичного сырья (влажность допускается не более 1%), которое проводится в специальном сушильном оборудовании. Затем в мельницу загружаются цементный клинкер, гипс и шлак (лучшим вариантом считается гранулированный), все компоненты измельчаются. Степень помола – тонкодисперсный порошок. Нормы содержания шлака в шлакопортландцементе варьируются в диапазоне 20% – 60 %.

Область применения цемента со шлаком – строительство железобетонных подземных, наземных и гидротехнических сооружений, изготовление стеновых блочных конструкций, производство сухих строительных смесей и растворов.

Разновидности шлака

Утепление крыши шлаком возможно выполнить с использованием одного из следующих типов данного материала:

• топливный;
• каменноугольный;
• металлургический;
• доменный.

Топливный

Топливный шлак представляет собой сыпучий материал на основе рыхлых силикатных масс. Его получают при сгорании каменного угля в виде фракций или пыли слоевым или камерным способом. Первый тип шлака имеет неоднородную структуру, а второй – тонкопористую однородную.

Содержание золы в единице объёма может достигать 40%, что говорит об относительно невысокой прочности материала. Кроме того, в его составе могут присутствовать остатки несгоревшего топлива, которые ухудшают теплоизоляционные свойства.

Топливный шлак

Топливный шлак пористый, поэтому способен накапливать влагу, что требует применения при монтаже использования качественной гидроизоляции.

Основными преимуществами данного вида шлаков являются:

• высокий уровень звукоизоляции;
• возможность получения ровного основания под укладку напольного покрытия.

Каменноугольный

Каменноугольный шлак образуется в результате сжигания угля и протекании высокотемпературных реакций с неорганическими компонентами, входящих в его состав. Отличается высокой прочностью, так как содержание золы составляет до 4%. Количество несгоревшего топлива составляет до 20%, в зависимости от способа сжигания и химического состава.

Особенностями каменноугольных шлаков являются:

• объёмная часть кристаллической фазы до 80%;
• типы оксидов в гранулах: алюминиевые, кремниевые, кальциевые;
• по химсоставу бывают сверхкислыми, основными и кислыми.

Металлургический

Металлургические шлаки получаются при плавлении никелевых и медных составов. Они не распадаются, не подвержены ржавлению, обладают высоким пределом прочности на разрыв – до 300 МПа. Основное их применение – волокна для минваты.

Металлургический шлак

Обладают стойкостью к химическим воздействиям, шумоизоляционными свойствами, низкой пористостью и влагопоглощением.

Доменный

Доменный шлак является побочным продуктом выплавки в доменных печах чугуна из железосодержащих руд. При расплавлении он всплывает над чугуном, что упрощает его отделение от основной массы. Свойства зависят от состава руды, используемого топлива, технологического процесса выплавки и скорости остывания.

Поэтапный процесс утепление пола

Предварительно тщательно проверяют плоскость лаг, чтобы определить, насколько они ровные. При необходимости их можно подравнять. Утепление пола должно состоять из нескольких этапов. Утеплитель входит в состав 3-х утепляющих слоев: черновой насыпки, в теплоизоляционный материал и напольное покрытие.

Вначале монтируется сетка для защиты от формирования грызунами своих гнезд. Утеплитель крепится между заранее установленными лагами. После монтажа сетки производится засыпка шлака. Способ утепления также напрямую зависит от того, какой фундамент имеет жилой дом. При столбчатом или ленточном фундаменте процесс утепления начинается с засыпания в подпольную поверхность гранулированного шлака.

Сверху монтируется черновой пол, и снова укладывается утеплитель. Возможна укладка между черновым и верхним полом слоя шлака, который дополнительно сверху обкладывается утеплителем; на черновой пол кроме шлака кладут гидроизоляционный слой.

Схема укладки пола на грунте.

Если дом из бруса с цокольным этажом и необходимо утеплить пол на первом этаже, создается двойной пол. В первую очередь балки устанавливают строго горизонтально, на одинаковом расстоянии друг от друга. По низу балок прибивают бруски размером 50х50 см, берут доски размером 25 – 50 мм (толщина) и обустраивают черновой пол. Эти доски не крепятся к ранее прибитым брускам. Затем устанавливается пароизоляционный слой, и укладывается утеплитель.

В завершении работы настилают напольное покрытие. Все пространство между балками заполняют шлаком. Его заранее готовят для утепления: смешивают необходимое количество с известью, чтобы не было грызунов. Известь берут в количестве 10% от общего объема шлака, предназначенного для утепления. В процессе приготовления необходимо тщательно перемешивать смесь, чтобы образовалась однородное вещество. Между утеплителем в виде шлака и пароизоляционным слоем воздушного зазора нет.

Плюсы и минусы шлакового утеплителя

Шлак – прочный и недорогой утеплитель, который используется в комплексе с другими материалами при выполнении строительных работ. Утепление таким сырьем часто применяется в деревянных домах, что обеспечивает не только хорошую теплоизоляцию, но и шумоизоляцию. Он не страдает от влияния грызунов и насекомых.

Топливный вид шлака – рыхлый материал, что обеспечивает высокую степень теплоизоляции. Он обладает бактерицидными свойствами и не гниет со временем. Но у данного вида утеплителя есть и большой недостаток – его неровная поверхность, в связи с чем возникают некоторые трудности при его установке . Кроме того, промышленный вид шлака категорически запрещено использовать в помещениях жилого типа, так как он выделяет вещества, опасные для здоровья человека.

Характеристики доменного шлака

Могут отличаться у разных производителей, что связано с особенностями технологических циклов выплавки чёрных металлов.

Разными будут составы как кальцитов, так и силикатов, железа и алюминия в конечном продукте. Условные обозначения шлака, который отправляется как продукт для переработки в строительную индустрию, в зависимости от места производства, выглядят так:

• Н – Новокузнецкий
• Ч – Чусовской,
• Чл – Челябинский,
• Ж – Ждановский,
• Нт – Новотульский,
• Л – Липецкий,
• Кр – Криворожский,
• Д – Днепродзержинский металлургические комбинаты.

Приведённый химический состав может зависеть от поступившей на плавку руды, кокса и марки выплавляемого чугуна. От этих же показателей будет зависеть удельный вес шлака на выходе. Вес также зависит от способа его охлаждения – стекловидный, получаемый охлаждением водой, будет тяжелее и прочнее.

Плотность шлака, в зависимости от состава: