Утепление шлаком: плюсы и минусы применения для стен, потолка и пола

Преимущества и недостатки утепления шлаком

Использовать шлак для утепления пола выгодно благодаря следующим его преимуществам:

обеспечивается оптимальный воздухообмен в уложенном слое за счёт наличия небольших зазоров между гранулами;возможность эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью и температурой;простая технология укладки;низкая стоимость материала;не подверженность воздействию грызунов, появлению плесени и грибка;минимальные требования к ровности утепляемого основания;широкий выбор размеров зёрен;минимум инструментов для укладки утеплителя.

Однако, у данного материала для теплоизоляции есть и недостатки:

высокая плотность шлака для утепления предъявляет высокие требования к прочности несущих конструкций, включая и фундамент объекта по причине высоких нагрузок;относительно невысокая эффективность изоляции, по сравнению с аналогичными материалами с аналогичным коэффициентом теплопроводности, толщиной слоя и массы;поверхности гранул неровные, вследствие чего сложно обеспечить равномерность изоляции;некоторые компоненты могут быть подвержены ржавлению или накоплению влаги.

То есть, прежде чем выполнить утепление пола шлаком, плюсы и минусы необходимо оценить применительно к конкретным техническим условиям монтажа, особенностям эксплуатации и требованиям к сроку службы материала.

Защита крыши от солнца

Но можно использовать более простой вариант. Это покрытие крыши фольгой, или специальной краской. Алюминиевая фольга отражает примерно 97% солнечных лучей. Таким образом, она не нагревается.

Защита крыши от солнца:

Солнечные лучи отражаются, а помещение остается прохладным. Но у этого способа есть один большой недостаток — такая крыша очень быстро загрязняется под воздействием осадков и пыли, а отражательная способность снижается.
Таким образом, количество солнца, которое отражается, становится гораздо меньше, и крыша снова начинает нагреваться. Сейчас существуют специальные краски, которые содержат отражательные компоненты.
Их также можно использовать для покрытия крыши. Достаточно просто покрасить профнастил такой краской. Но примерно каждый год придется обновлять покрытие, для того чтобы восстанавливать отражающую способность.

Ремонт крыши от жары

Для утепления подойдет минеральная вата и ее аналоги

Не менее популярным является и утепление минеральной, стеклянной или каменной ватой. Утепление минеральной ватой чердаков считается очень удобным, так как она имеет высокую эластичность.

Кровлю удобнее утеплять рулонной ватой. Для откосов же чаще используют плиты, плотность которых от 10 до 55 килограммов на один кубический метр. Минусом минеральной ваты является ее способность впитывать лишнюю влагу, которая образуется в результате нагревания воздуха. Влажный утеплитель значительно разрушает структуру деревянных стропил, что создает угрозу обрушения или провисания крыши.

Неутепленный чердак — потеря полезного пространства

Пенополиуретан и минеральная вата – утеплители, применяемы для сохранения значительного количества тепла на самом чердаке. Но если вы хотите сохранить тепло внутри дома, то можно использовать насыпные или рулонные утеплители, укладывая их на пол чердака. По стоимости они, как правило, не отличаются друг от друга.

Их свойства по сохранению тепла тоже одинаковы. Но все-таки, рулонные утеплители выбирают чаще, потому что при их использовании высота пола увеличивается меньше, чем при использовании насыпных материалов.

Но как при работе с рулонными, так и с насыпными утеплителями, необходимо помнить о правилах безопасности: работать только в перчатках и маске. Так попадание вредных элементов в дыхательные пути и на кожу будет меньше, а, следовательно, риск появления аллергических реакций и отеков слизистой минимален.

Сложность работы по утеплению чердака зависит от выбранного утеплителя и дальнейшего использования чердачного помещения. Допустим, вы хотите утеплить чердак с помощью пенополиуретана. Наносить такой утеплитель крайне просто.

Если вы не планируете на данный момент использовать чердак в качестве жилого пространства, то пенополиуретан необходимо распылять на пол между лагами. Если на чердаке будет расположена комната, то утеплитель необходимо наносить непосредственно на крышу между лагами, начиная снизу и доходя до самого конька.

В этом случае при эксплуатации чердака, летом, осенью и весной возникает необходимость в проветривании, поскольку может образоваться конденсат.

Основные требования к утеплителям в строительстве

При строительстве частного дома большое внимание уделяется вопросам сохранности тепла в жилом помещении. Чаще всего утепление производится для стен, цокольного пространства или чердака. В кирпичных домах требование по теплоизоляции удовлетворяется стенами толщиной 1 м

В кирпичных домах требование по теплоизоляции удовлетворяется стенами толщиной 1 м.

Утеплитель должен соответствовать нескольким основным требованиям

Особое внимание уделяется теплопроводности. При ее низких параметрах тепло дольше сохраняется и уменьшается расход утеплителя. Теплопроводность шлаков составляет ЛШ = 2,3-3,5Вт (мК), немного меньше, чем у металла

Утеплитель должен обладать способностью хорошо впитывать влагу. Гидрофобность шлака имеет средние свойства: материал безопасен и устойчив, имеет плотность 3471 – 3765 кг/ м³. Материал огнестойкий. Температура плавления 150 – 200°C

Теплопроводность шлаков составляет ЛШ = 2,3-3,5Вт (мК), немного меньше, чем у металла. Утеплитель должен обладать способностью хорошо впитывать влагу. Гидрофобность шлака имеет средние свойства: материал безопасен и устойчив, имеет плотность 3471 – 3765 кг/ м³. Материал огнестойкий. Температура плавления 150 – 200°C.

Утеплитель должен быть легким. Объемный вес шлака в россыпи составляет 700-1900 кг/ м³, в куске – 700-2900 кг/ м³. Утеплитель необходимо подбирать таким образом, чтобы его можно было легко монтировать, и расходы средств на его приобретение были незначительными.

Нет такого утеплителя, который соответствовал бы всем требованиям. При использовании в перекрытиях шлак с плотностью до 1000 кг/м³ имеет толщину 30 см.

Технология утепления шлаком

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

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

При утеплении потолка, чердака, величину слоя шлака рассчитывают с учётом нагрузки на конструкцию. При утеплении пола рекомендуемая толщина наполнителя — не менее 40 см.

Краткая инструкция по монтажу шлаковаты

Схема монтажа теплоизолятора такая:

Подготавливаем деревянные брусья размером 50х50 или 50х100 миллиметров. Толщину и ширину подбираем с учетом ширины утеплителя.
Крепим на поверхность гидроизоляцию, используя строительные скобы, с нахлестом в 10 сантиметров.
Чтобы не кроить лишний раз шлаковату и не поднимать вредную пыль из микрочастиц волокон, рекомендовано устанавливать обрешетку с шагом под ширину мата. Обычно это около 50 сантиметров.
Плиты должны плотно входить в отверстия между соседними брусьями и укладываться встык.
Дополнительного крепления утеплитель не требует.
Сверху шлаковаты укладываем пароизолятор. Его крепим также внахлест и проклеиваем стыки специальным скотчем.

Разновидности шлака

Теплоизоляция крыши шлаком возможна при использовании одного из следующих видов этого материала:

топливный шлак;
угольный шлак;
металлургический;
доменная печь.

Топливный

Топливный шлак представляет собой сыпучий материал, основанный на рыхлых силикатных массах. Его получают при сжигании каменного угля в виде фракций или пыли путем расслоенного или камерного сжигания. Первый тип имеет неоднородную структуру, а второй — однородную структуру с мелкими порами.

Содержание золы на единицу объема может достигать 40%, что указывает на относительно низкую прочность материала. Кроме того, в его составе могут присутствовать остатки несгоревшего топлива, которые ухудшают теплоизоляционные свойства.

Топливный шлак

Поскольку топливный шлак пористый, он способен накапливать влагу, что требует качественной гидроизоляции при монтаже.

Основными преимуществами этого типа шлака являются.

Высокий уровень звукоизоляции;
Возможность получения ровного основания для укладки пола.

Каменноугольный

Угольный шлак образуется в результате сжигания угля и высокотемпературных реакций с неорганическими компонентами, входящими в состав шлака. Он характеризуется высокой прочностью, так как содержание золы в нем достигает 4%. Количество несгоревшего топлива составляет до 20%, в зависимости от метода сжигания и химического состава.

Специфическими характеристиками угольных шлаков являются:

объемная доля кристаллической фазы до 80%;
типы оксидов в гранулах: алюминий, кремний, кальций;
по химическому составу они могут быть гиперацидными, щелочными и кислотными.

Металлургический

Металлургические шлаки образуются при выплавке никелевых и медных композиций. Они не разрушаются, не ржавеют и имеют высокую прочность на разрыв до 300 МПа. Их основное применение — в качестве волокон для минеральной ваты.

Металлургический шлак.

Химическая стойкость, звукопоглощающие свойства, низкая пористость и влагопоглощение.

Доменный

Доменный шлак является побочным продуктом выплавки чугуна из железосодержащих руд в доменных печах. Во время плавления он плавает поверх железа, облегчая его отделение от основной массы. Свойства зависят от состава руды, используемого топлива, процесса плавки и скорости охлаждения.

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:

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.
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.
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.
Радиоактивность — характеризует класс излучения радиации. Существует 3 класса, в строительстве жилых зданий используется 1-ый класс, это касается утеплителей любого вида.
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.

Утепление нежилого чердака

Если вы планируете использовать чердак только для складирования каких – либо вещей, то достаточно будет защитить его от продувания и попадания внутрь влаги. Для этого крышу внутри обшейте строительной бумагой, которая имеет фольгированную подложку.

Утепление крыши своими руками

Можно также использовать пергамин, но он имеет меньшие теплоизоляциолнные свойства. Чтобы эффект от утепления был большим, укладывайте строительную бумагу подложкой в помещение, направляя полосы бумаги от конька вниз и закрепляя их на стропилах. Между крепежами и бумагой используйте прокладки. Так уменьшается риск повреждения утеплителя.

Также утепление неотапливаемого чердака можно дополнить гипсокартоном. Если вы из утепленного, но нежилого чердака хотите сделать помещение, пригодное для жилья, то на фольгированную строительную бумагу (или гипсокартон), края которой зафиксированы, между стропилами можно уложить утеплитель или распылить пенополиуретан, как описано ранее. При переделывании нежилого чердака в жилой, также не стоит забывать о паро- и гидроизоляции.

Теплоизоляция в случае с низким подпольем

Данная технология является самой трудоемкой, поскольку она подразумевает проведение демонтажа старого настила. Обусловлено это ограниченными размерами подпольного пространства, что не позволяет закрепить теплоизоляционный материал к лагам снизу.

Непосредственно сами этапы здесь следующие:

Аккуратно демонтируется плинтус с половицами. По ходу дела стоит подписать каждый элемент «мозаики», чтобы все не напутать при обратной сборке.
Осмотреть все лаги на предмет целостности. При необходимости все проблемные участки следует выпилить и вместо поврежденных элементов устанавливать цельные брусы равнозначного размера. Наращивание производится с использованием досок, которые крепятся с левой и правой стороны лаг. В качестве крепежных изделий применять оцинкованные саморезы (по понятным причинам).
К нижнему краю каждой лаги крепится черепной брусок и то же самое с обеих их сторон. Это будет опорой для чернового пола.
В соответствии с расстоянием между лагами подготавливается пиломатериал, который пойдет на формирование чернового настила. При этом длина каждого отрезка доски должна быть на 10-20 мм короче шага установки лаг. Благодаря этому детали настила будут укладываться свободно, однако последующему утеплению чернового пола это не будет мешать.
Теперь собственно формирование чернового пола – производится укладка заготовленных досок.

Плотно стыковать их друг к другу не рекомендуется, иначе из-за характерных подвижек древесины образуются холмики и ступеньки.

Критерии выбора шлаковаты

Кроме того, учитывайте такие рекомендации:

Самые качественные минеральные волокнистые утеплители предлагают немецкие производители. Только у них самые придирчивые органы сертификации, которые не выпустят на рынок некачественный или потенциально опасный товар.
Уточните у продавца, в каком направлении располагаются волокна теплоизолятора. При вертикальном расположении шлаковата будет хорошо хранить тепло и поглощать звук. При хаотичном — будет более прочной и выдерживать динамическую нагрузку.
Проверьте ГОСТ изделия на упаковке, если шлаковата отечественного производства. Его наличие гарантирует качество продукции.
Подбирайте материал, который оптимально подойдет под ваши нужды. Плотность шлаковаты может быть разной, а от этого зависит сфера ее использования. Плотность 75 килограммов на кубометр подходит для утепления кровли, чердаков. Материал с плотностью 125 кг/м3 применяется на полу, потолках, внутренних стенах.

Инструменты и материалы

Перед работой необходимо подготовить инструменты. Поскольку монтаж теплоизолятора выполняется с дополнительным креплением дюбелями, то обязательно потребуется перфоратор для сверления отверстий под крепеж. Для подготовки стен к монтажу, необходимо иметь комплект инструментов, в который обычно входят мастерки, терки и правила.

При монтаже утеплителя также потребуются следующие материалы:

Грунтовка для обработки стен перед монтажом. Она обеспыливает стеновые блоки, одновременно уменьшая расход клея;
Клеящий состав, которым крепятся плиты утеплителя и выполняют их поверхностное армирование;
Стекловолоконная сетка для внешнего армирования;
Профили, закрепляющие наружные углы утепляющего слоя и оконных откосов;
Оцинкованный стартовый профиль, служащий опорой нижней части теплоизоляционного слоя;
Дюбели-зонтики с пластиковым сердечником;
Декоративная фасадная штукатурка – финишная отделка теплоизоляции.

Шлаки цветной металлургии в строительстве

Схема утепления пола шлаком.

Широкое применение в строительной отрасли нашли никелевый и медеплавильный шлаки. Они не распадаются, прочностной предел составляет 120-300 МПа. Их используют для производства минеральной ваты.

Доменные шлаки 1 сорта имеют коэффициент, указывающий на его качество, – 1,65, у 2 сорта – 1,45; у 3 сорта – 1,2. Широкое распространение получил шлакокристалл. Этот материал используется в строительстве для покрытия пола, для облицовки здания. При его применении полы в частных домах имеют хорошее качество, улучшается срок их эксплуатации, уменьшаются затраты, необходимые для теплоизоляции.

Недостатки шлаковаты

Плохая устойчивость перед резкими перепадами температуры. Утеплитель может терять теплоизоляционные свойства, если часто подвергается колебаниям температуры.
Хорошая способность впитывать воду. Этот фактор провоцирует ряд негативных моментов. Так, намокая, шлаковата перестает выполнять функции теплоизолятора. Кроме того, при попадании влаги на материал образовывается кислота, которая разъедает металлические детали, крепежи и элементы.
Ограниченная сфера использования. Шлаковату не рекомендуют укладывать в качестве утеплителя на постройки, где присутствует высокий уровень влажности (бани, сауны), фасады зданий из-за риска намокания. Кроме того, изолировать этим материалом деревянные дома также не следует. Если она намокнет, то дерево под слоем теплоизолятора будет гнить.
Высокая ломкость и колкость волокон. Подобно стекловате имеет острые и хрупкие волокна, которые опасны при попадании на открытые участки кожи и слизистой. Поэтому работать с материалом нужно с обязательным использованием средств защиты.
Низкая виброустойчивость. При сильных вибрационных нагрузках шлаковата будет оседать, а ее теплопроводность увеличиваться.
Наличие в составе вредных веществ. Многие утеплители не очень высокого качества содержат химические летучие соединения, например, фенолформальдегид.

О материале

Прежде чем говорить о технологии использования материала, нужно хоть что-то знать о его природе и свойствах. Поэтому для начала предлагаем немного полезной информации.

Что такое керамзит

Керамзит — это гранулированный материал, основным сырьем для изготовления которого служит глинистый сланец либо глина. Благодаря особой технологии производства, которая подразумевает термическую обработку гранул, глина увеличивается в объеме и приобретает пористую структуру.

Керамзит представляет собой небольшие и легкие гранулы из глины

В то же время, при спекании их поверхность становится плотной и гладкой, т.е. ячейки получаются закрытыми.

Благодаря этому материал приобретает следующие характеристики:

Характеристики	Значение
Плотность, кг/м3	250-600
Проводимость тепла, Вт/мК	0,091-0,1
Водопоглощение, мм	250-290

При изготовлении керамзита гранулы глины подвергаются воздействию высокой температуры

Кроме того, можно выделить следующие качества этого утеплителя:

Экологичность — этим свойством обладает лишь качественный керамзит, выполненный из хорошего сырья, которое используют для изготовления керамического кирпича;

Благодаря пористой структуре гранулы обладают низкой теплопроводностью

Радон опасен для здоровья человека

Способность «дышать» — так как керамзит представляет собой сыпучий материал, он способен пропускать сквозь себя влажный воздух. В то же время коэффициент влагопоглощения у самих гранул достаточно низкий;

Качественный керамзит является экологичным материалом

Пожаробезопасность — так как материал изготавливается из глины, являющейся природным огнеупором, он хорошо противостоит горению;
Долговечность — утеплитель практически вечный, поэтому может прослужить столько же, сколько и сам дом;
Простота фиксации и отсутствие мостиков холода — весь процесс монтажа, если не считать подготовку перекрытия, сводится к высыпанию гранул на горизонтальную плоскость и выравниванию. При этом не образуются мостики холода, как при укладке плитных материалов;

Благодаря экологичности керамзит активно используется в садоводстве

Биостойкость — материал не гниет, не подвергается воздействию насекомых и пр.;
Низкая стоимость — данный материал является одним из самых дешевых утеплителей.

Некачественный керамзит имеет неправильную форму и содержит гранулы разных фракций

Отсюда следует, что керамзит как утеплитель потолка, является в целом неплохим решением. Однако он не лишен и недостатков.

Серьезным его минусом можно назвать относительно высокую теплопроводность по сравнению с другими теплоизоляционными материалами, такими как каменная вата или, к примеру, пенопласт. Кроме того, область применения у этого утеплителя, как и у всех сыпучих материалов, несколько ограничена.

Теплопроводность керамзита более высокая, чем у других теплоизоляционных материалов

Дело в том, что утеплить гранулами потолок можно только снаружи, т.е. со стороны чердака или второго этажа. Поэтому для утепления потолков в квартире он не подходит.

Для утепления потолка используйте гранулы мелкой и средней фракции

Нюансы выбора

Чтобы утепление получилось максимально эффективным, важно правильно выбрать сам керамзит. Основное различие этого материала заключается в размере фракции. Классификация керамзита

Классификация керамзита

В зависимости от этого показателя, его условно делят на три типа:

Крупный — 10-20 мм;
Средний — 5-10 мм;
Мелкий — 2-5 мм.

Керамзит крупной фракции на потолке хуже держит тепло

Для теплоизоляции перекрытия используйте гранулы мелкой и средней фракции. В противном случае, тепло будет проходить сквозь весь пласт в центральной части потолка, которая нагревается больше всего. При этом холодный воздух, по законам физики, будет засасываться внутрь керамзитного пласта по периметру потолка.

Керамзит можно сочетать с древесной стружкой

Еще одним важным показателем является плотность гранул. Чем она выше, нем ниже проводимость тепла и прочность. Поэтому, если на материал не будут оказываться механические воздействия, т.е. им будет утепляться перекрытие чердака, следует приобретать гранулы с наименьшей плотностью.

Для жилых помещений под крышей используйте гранулы с большей плотностью

Если же поверх керамзита будет стелиться бетонная стяжка, его плотность должна составлять 350-400 кг/м3, чтобы он мог выдержать оказываемые на него механические нагрузки.

Экологичность шлака

Понятие экологичности

Экологичность – свойство материала не наносить вреда окружающей среде, как при его изготовлении, так и после использования.

Использование шлака как экологичного материала

Шлак – это побочный продукт, который образуется при переплавке металлических материалов. Благодаря своей структуре и составу, шлак является экологически чистым материалом.

При изготовлении шлака не применяются вредные химические вещества.
Шлак не обладает токсичностью.
Шлак не выделяет вредных веществ в окружающую среду.
Шлак можно использовать вторично, что позволяет значительно снизить количество отходов.

Преимущества использования шлака в качестве утеплителя

Использование шлака в качестве утеплителя для частного дома имеет не только экологические, но и экономические преимущества:

Шлак является недорогим материалом.
Шлак обладает отличными теплоизоляционными свойствами.
Использование шлака позволяет значительно сократить затраты на отопление.
Шлак имеет долгий срок службы и не требует замены на протяжении многих лет.

Заключение

Использование шлака в качестве утеплителя для частного дома – это не только экономически выгодное, но и экологически чистое решение. Благодаря своей экологической безопасности, шлак позволяет строить дома, которые не наносят вреда окружающей среде.