Утепление стен каркасного дома своими руками: виды утеплителей, материалы для утепления стен дома, технология утепления, теплоизоляция стен каркасного дома – советы, рекомендации

Утепление шлаком: характеристики и свойства. Преимущества и недостатки утепления шлаком. Разновидности шлака, основные требования и критерии выбора.

Экологичность шлака

Пористая структура шлака хорошо удерживает тепло

Рассматриваемый материал — отходы производства. Понимание, вреден ли шлак в качестве утеплителя, важно уже в начале проектирования дома.

Технология утепления и места использования засыпки не предусматривают прямого контакта с человеком. Пыль и газообразные выделения не проникают в комнаты, поэтому нанести вред здоровью не в состоянии.

При покупке нужно требовать сертификат безопасности. Некоторые шлаки излучают радиоактивный фон.

Характеристики и свойства шлака как утеплителя

Шлаки представляют собой силикаты, которые были получены в качестве побочных продуктов в результате переплавки сырья, металлов, промежуточных продуктов, очистки и восстановления руды. В их составе основные, кислотные или нейтральные оксиды кремния, алюминия, цинка, кальция, магния или железа.

Основные характеристики шлака следующие:

• плотность от 300 до 1000 кг/м3, в зависимости от присутствующих в составе компонент;
• удельный вес от 2,56 до 3,65 г/м3;
• размеры гранул от 0,7 до 20 мм;
• температура плавления до +15000С;
• прочность на сжатие до 150 МПа;
• коэффициент теплопроводности от 0,0326 до 0,05 Вт/м·К.

Шлак имеет повышенную влагостойкость

Утепление потолка шлаком выгодно благодаря его отличным эксплуатационным свойствам:

• стойкость к резким перепадам температур;
• натуральный состав, при эксплуатации не выделяются токсичные вещества;
• химическая и биологическая стойкость;
• отсутствие усадки, а также деформаций и разрушения под действием внешних нагрузок;
• повышенная влагостойкость.

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.

Вермикулит

Этот утеплитель по своей структуре очень напоминает слюду. В результате обжига поверхность материала покрывается порами, что способствует увеличению теплоизоляционных характеристик. По весу вермикулит уступает керамзиту, но превосходит минеральную вату. Именно этот вариант считается наиболее оптимальным при выборе, чем лучше утеплить потолок.

Он отличается абсолютной огнестойкостью, не усаживается и не впитывает влагу. Это открывает широкие возможности для обустройства термоизоляции блочных и деревянных домов.

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.

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.

Утепление опилками

Еще один доступный, недорогой природный материал – опилки. Их использовали для утепления потолков с незапамятных времен, для многих этот вариант был наиболее удобным и эффективным. Правильное использование опилок позволяло делать теплоизоляцию неимоверно долговечной: известны случаи, когда такое покрытие служило более сотни лет.

Поскольку опилки являются природным материалом, они совершенно безопасны, но сильно подвергаются внешнему воздействию. Древесная стружка боится огня, не выносит влаги, в ней появляются грызуны и насекомые. От сырости она начинает гнить, и все ее полезные свойства быстро исчезают. Чтобы утепление потолка опилками дало максимальный эффект, нужно все сделать правильно.

Материалы для утепления потолка

При выборе материалов для утепления потолка необходимо учитывать следующее:

• От теплопроводности материалов зависит толщина слоя утеплителя. Чем она меньше, тем лучше.

• Вес утеплителя является дополнительной нагрузкой на потолочное перекрытие. Применение легких материалов снижает требования к несущей способности конструкций и их стоимость.

• При определении затрат следует сравнивать не цену куба материалов, а стоимость квадратного метра теплоизоляции поверхности.

• Огонь распространяется снизу вверх, поэтому к пожарной безопасности потолочных утеплителей предъявляются суровые требования.

• При протечках крыши потолок может быть залит водой, значит предпочтение следует отдавать материалам с низким водопоглощением.

• Для утепления горизонтальных поверхностей можно применять сыпучие материалы.

Характеристики наиболее популярных утеплителей сведены в таблицу.

Наименование материала	Теплопроводность, Вт/(м*К)	Толщина слоя, мм	Водопоглощение, %	Вес, кг/кв. м	Стоимость, руб./кв. м
Опилки	0,07 — 0,09	150	до 70	300	35 — 50
Котельный шлак	0,29	350	40 — 60	250	300
Керамзит	0,1 — 0,18	200	8 — 20	160	520
Пенопласт	0,039	100	1,5 — 3,5	2,5	175 — 350
Минеральная вата	0,041	100	до 70	3,7	160 — 380
Эковата	0,04	100	9	10	190 — 400

Как выбрать толщину утеплителя?

Эффективность утепления зависит не только от выбранного материала, но и толщины теплоизоляционного слоя. Для того, чтобы провести точный расчет нужно учитывать совокупность характеристик шлакоблока, утеплителя, а также климатических условий конкретного региона. Поэтому для упрощения ориентации приведем данные, основаны на долголетнем опыте строителей:

• Оптимальный показатель уровня толщины теплоизоляции по всей России равен 10 см.
• В южных регионах достаточно слоя в 5-7 см.

Для более точного расчета обратитесь к специалистам или спросите совета у местных строительных предприятий.

Плюсы и минусы шлакового утеплителя

Положительными особенностями утепления шлаковыми наполнителями являются:

• пожаростойкость;
• высокая скорость утепления;
• низкая цена;
• простота монтажа.

Отрицательные моменты также имеют место быть. Среди них:

• тяжелый вес утеплителя. На сегодня шлаковые утеплителя — это самые тяжелые утеплители. Их использование требует хорошего фундамента (если утепляются стены), прочных конструкций (при утеплении пола, потолка).
• некоторые наполнители впитывают влагу, поэтому утеплитель должен быть хорошо влагоизолирован.

Технология термоизоляции пола

Утепление потолочных перекрытий и полов имеет относительно простую технологию, которая реализуется в такой последовательности:

1. Подбор необходимых инструментов.
2. Расчёт количества материала в зависимости от требований к уровню теплоизоляции.
3. Подготовка помещения к монтажным работам.
4. Монтаж пароизоляции с обработкой глиняным раствором.
5. Засыпка шлака.
6. Укладка бетонной стяжки.
7. Монтаж обшивки и декоративного покрытия.

Подготовительный этап

На подготовительном этапе потребуется подобрать необходимые инструменты, материалы, очистить поверхность, проверить её прочность и несущие способности. Это позволит выполнить монтаж не только быстро, а и обеспечить максимальный срок для эксплуатации изоляционного слоя.

Список необходимых инструментов:

• рулетка;
• уровень;
• лопата;
• маркер;
• ножовка;
• ёмкости или носилки для переноски и засыпки шлака;
• ёмкость для связующего раствора;
• гвозди и молоток или саморезы и шуруповёрт.

Потребуются такие материалы:

• шлак;
• гидроизоляционная плёнка или рубероид;
• деревянные или стальные рейки;
• антисептик.

Для утепления шлаком понадобится рубероид

Монтаж на деревянное основание

Утепление деревянных полов с использованием шлака выполняется так:

1. Аккуратно демонтируем деревянную обшивку пола.
2. Все деревянные несущие конструкции обрабатываем морилкой или антисептиками.
3. Разравниваем грунт под полами, при необходимости досыпаем песка и щебня и обязательно выполняем трамбовку. Важно, чтобы расстояние от грунта до пола было не менее 32 см.
4. Поверх грунта укладывается гидроизоляционный слой внахлёст на расстояние 15-20 см. При укладке захватываются стены на высоту выше уровня отделки на 10-15 см. Стыковочные швы проклеиваются специальным скотчем, если применялась плёнка, либо прогреваются и герметизируются на мастику, если использовался рубероид.
5. Выравниваем положение лаг так, чтобы их поверхности образовывали единую плоскость.
6. Насыпаем шлак в промежуток между лагами. При этом добиваемся наиболее плотной укладки и ровной поверхности путём разравнивания. Расстояние от слоя утеплителя до деревянной обшивки пола должно быть 4-5 мм.
7. Укладываем пароизоляционный слой поверх лаг и утеплителя внахлёст на расстояние 15-20 см и проклеиванием стыков специальным скотчем.
8. По лагам выполняем обшивку пола. Применяем доски или плотные листы фанеры.

Утепление крыши с использованием теплоизоляционных материалов насыпного типа, шлака, выполняется аналогично монтажу на деревянное основание, но пароизоляция укладывается со стороны помещения, а гидроизоляция – со стороны чердака. Зазор между утеплителем и обшивкой не оставляется.

Монтаж на бетонное основание

Укладка утеплителя на бетонные полы выполняется следующим образом:

1. Поверхность тщательно очищаем от грязи и мусора. При наличии трещин или повреждений выполняем ремонт, а при недостаточной прочности – демонтируем и заливаем полы заново.
2. Обрабатываем поверхность антисептиками.
3. Укладываем пароизоляционную плёнку внахлёст на 15-20 см и проклеиванием швов. По периметру заводим её на стены на высоту выше уровня полов на 20 см.
4. Засыпаем шлак ровным слоем на всю поверхность. Стараемся сделать слой максимально плотным. От плотности шлака зависит прочность чистовых полов, поэтому при наличии отходов (гранул с посторонними включениями) стараемся от них избавиться.
5. Укладываем армирующую решётку с толщиной прутьев 3-4 мм, размером ячеек 5-10 см.
6. Заливаем чистовой пол и укладываем напольное покрытие.

Рекомендации по укладке насыпного шлакового утеплителя

Существует несколько важных нюансов, требующих обязательного их соблюдения при монтаже теплоизоляции:

• для повышения прочности поверхностного слоя необходимо укладывать армирующий слой (стальную сетку);
• высота слоя и плотность укладки определяют максимальные нагрузки на единицу площади, поэтому рекомендуется делать плотную качественную укладку;
• гидроизоляционное покрытие должно быть уложено без зазоров и с выполнением герметизации стыковочных швов, так как при намокании шлак теряет свои свойства;
• укладка на деревянные полы требует создания небольшого зазора (4-5 мм) между наружной обшивкой и поверхностью утеплителя в целях предотвращения накопления влаги во внутренних конструкциях;
• перед монтажом обшивки необходимо настелить слой пароизоляции прямо на шлаковый слой.

Процесс теплоизоляции полов с использованием шлака весьма простой, недорогой и эффективный. Технология доступна для освоения и реализации даже неспециалистами. Однако важными факторами для её реализации являются: высокая прочность основания и достаточная высота потолков.

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.

Минераловатные маты

Минераловатные маты представляют собой минераловатный ковер, заключенный между битуминизированной бумагой, стеклотканью или металлической сеткой, прошитый прочными нитями или тонкой проволокой. Длина матов – до 500 см, ширина – до 150 см, толщина – до 10 см. Плотность – 100–200 кг/м3.

Применяют также маты для теплоизоляции ограждающих конструкции зданий и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 400 °С; маты на металлической сетке используют для теплоизоляции при температуре до 600 °С.

Пеноизол и пенополистирол

Полимерные утеплители, к которым относятся пеноизол, пенопласт и пенополистирол, тоже очень востребованы. Безусловно, утепление потолка пеноизолом или подобными материалами превосходит остальные способы по эффективности и легкости в работе. Такие утеплители очень устойчивы к неблагоприятным условиям, они отлично выдерживают как низкие, так и высокие температуры, абсолютно не деформируясь. Плесень на них не образуется, поэтому материалы не гниют и способны прослужить очень долго.

Кроме теплоизоляционных свойств, полимерные утеплители превосходно поглощают звук, а потому могут использоваться и в качестве звукоизоляции. Несмотря на искусственное происхождение, эти материалы экологически чистые, никаких вредных испарений они не выделяют.

Но минусы у них тоже имеются. Плиты пенопласта достаточно хрупкие, и работа с ними требует аккуратности. Во время горения полимерные утеплители выделяют очень едкий дым. Ну и, кроме того, цены на них весьма высокие. Существуют утеплители из пенопласта или пенополистирола в виде гранул, такой материал дешевле, но менее эффективен для теплоизоляции.