Шлак, как утеплитель для потолка, пола и стен частного дома

Утепление потолка при помощи шлака, если оно выполнено грамотно, способно не только обеспечить комфортную эксплуатацию помещения в холодные периоды года, но и обеспечивает существенную экономию на отоплении.

Говоря о теплоизоляции помещения, следует понимать, что утеплению подвергаются все элементы здания, и потолки в этом не исключение. В этих целях применяются разнообразные материалы, однако наиболее бюджетный, но от этого не менее эффективный вариант — это утепление потолка при помощи шлака.

Экологичность шлака

Шлак, используемый для утепления, обладает пористой структурой, благодаря чему этим материалом хорошо удерживается тепло. Данный материал является отходом производства. По этой причине о вредности шлакового утеплителя необходимо задумываться ещё на этапе проектирования здания.

Место засыпки, а также технология выполнения утепления шлаком исключает прямой контакт материала с человеком. Исключается проникновение газообразных выделений и шлаковой пыли в помещение, что сводит на нет любую вероятность нанесения какого-либо вреда здоровью человека.

Характеристики и свойства шлака как утеплителя

Шлак представляет из себя силикат, полученный как побочный продукт в ходе проведения восстановления и очистки руд либо переплавки каких-либо промежуточных продуктов, либо металлов. В состав шлака могут входить нейтральный, кислотные либо основные оксиды цинка, магния, кремния, кальция, железа или алюминия.

Основными характеристиками шлаков являются следующие:

• коэффициент теплопроводности в диапазоне 0,0325-0,05 Вт/м-К;
• плотность может колебаться в пределах 300-1000 кг/м³ (на этот показатель влияют присутствующие в составе шлака компоненты);
• прочность при сжатии — максимум 150 МПа;
• размер гранул — 0,07-2 см;
• температура плавления — максимум +1500°С;
• удельный вес в пределах 2,56-3,65 г/м³.

Шлаки обладают повышенной влагостойкостью.

Резон утепления потолка шлаками объясняется тем, что данный материал обладает превосходными эксплуатационными свойствами. Среди таковых необходимо отметить следующие:

• биологическая и химическая стойкость;
• высокий уровень влагостойкости;
• натуральность состава;
• отсутствие выделений каких-либо токсичных веществ при эксплуатации;
• превосходная сопротивляемость внешним нагрузкам, что гарантирует отсутствие деформации, разрушения и усадки.

Преимущества и недостатки утепления шлаком

Использование шлака в качестве утеплителя потолка является выгодным по причине наличия у этого материала следующих преимуществ:

• допустимо применение в строениях с повышенным уровнем влажности и/или температуры;
• достаточно невысокая стоимость материала;
• минимальное количество инструмента, требуемого для укладывания шлака;
• обеспечение оптимального воздухообмена в уложенных слоях благодаря тому, что между гранулами имеются небольшие зазоры;
• отсутствие необходимости добиваться идеальной ровности утепляемой поверхности;
• простота технологии укладки;
• широкий ассортимент гранул с разным диаметром;
• шлак не боится грибка, грызунов, плесени.

Однако такой теплоизоляционный материал как шлак обладает также и недостатками:

• достаточно невысокие изоляционные свойства, если сравнивать с материалами, обладающими такими же толщиной слоя, массой и коэффициентом теплопроводности;
• материал может включать в себя компоненты, которые могут накапливать влагу или ржаветь;
• неровность поверхности гранул, что препятствует обеспечению равномерности изоляции;
• плотность шлакового утеплителя такова, что несущие конструкции, на которые предполагается укладывать материал, должна обладать повышенной прочностью (это же требование относится и к фундаменту утепляемого строения).

Разновидности шлака

В качестве утеплителя для потолка допустимо использовать шлаки типов:

• топливного;
• каменноугольного;
• металлургического;
• доменного.

Каждый из этих типов шлака обладает своими особенностями, которые требуют более детального рассмотрения.

Топливный

Шлак топливного типа является сыпучим материалом, в основе которого лежат рыхлые силикатные массы. Образуется такой шлак в результате сгорания каменного угля во фракционном либо пылевом виде слоевым, либо камерным методом. Фракционный шлак обладает неоднородной структурой; в то время, как у пылевого шлака структура тонкопористая и однородная.

В единице объёма топливного шлака может содержать в себе до 40% золы, что указывает на относительно невысокую прочность материала. Помимо этого, в его состав могут входить не выгоревшие остатки топлива, из-за присутствия которых значительно ухудшаются теплоизоляционные свойства шлака.

Топливный тип шлака обладает ярко выраженной пористостью, а значит хорошо накапливает влагу. Поэтому при утеплении потолка шлаком топливного типа необходимо позаботиться об организации качественной гидроизоляции.

К основным преимуществам шлака топливного типа относятся:

• звукоизоляция на высоком уровне;
• благодаря сыпучести материала, с его помощью несложно сформировать ровное основание при укладке напольных покрытий.

Каменноугольный

Образование каменноугольного шлака происходит при сжигании угля. При этом протекают высокотемпературные реакции с участием неорганических компонентов, которые входят в состав угля.

Каменноугольный шлак имеет высокую прочность, поскольку в одной единице его объёма содержится всего лишь максимум 4% золы. Объёмное содержание не сгоревшего топлива в таком шлаке не превышает 20% и напрямую зависит от химического состава угля и метода его сжигания.

Каменноугольный шлак обладает такими особенностями:

• кристаллическая фаза в объёме максимум 80%;
• гранулы содержат оксиды следующих типов: кальциевый, кремниевый, алюминиевый;
• по химическому составу распределяются на кислые, основные и сверхкислые.

Металлургический

Получение металлургических шлаков при переплавке медных либо никелевых составов. Они не подвержены распаду и ржавлению, имеют высокий предел разрывной прочности — максимум 300 МПа. Шлаки данного типа применяются в основном при производстве волокон для минеральной ваты.

Имеют повышенную стойкость к воздействию химикатов, высокие шумоизоляционные свойства, низкую пористость и влагопоглощение.

Доменный

Шлаки данного типа — это побочный продукт плавления в доменной печи чугуна из руд, содержащих железо. Когда руда расплавляется, шлак всплывает на поверхность чугуна, что значительно облегчает процесс отделения шлака от главной массы. Свойства доменных шлаков в полной мере зависят от следующего:

• применяемое топливо;
• скорость остывания;
• состав руды;
• технологический процесс.

Технология теплоизоляции потолка шлаком

Теплоизоляция потолка сыпучими материалами (в том числе и шлаком) выполняется со стороны чердачного помещения, что делает возможным сохранение высоты потолков в утепляемом помещении. Что касается самой технологии утепления потолочного перекрытия шлаком, то она максимально проста и не требует каких-либо специальных знаний и навыков.

Инструменты и материалы, используемые при работе с утеплителем

Для выполнения работ по теплоизоляции потолка шлаком необходимо иметь следующие материалы и инструменты:

• гвозди;
• глина;
• доски;
• лопата;
• ножницы;
• ножовка (небольшая пилка по дереву);
• носилки деревянные либо пластиковые для переноса и подъёма сыпучих материалов непосредственно в чердачное помещение;
• пароизоляция;
• песок;
• правило;
• скотч (строительный);
• цемент;
• шлак;
• шпатель.

Теплоизоляция потолочного перекрытия производится поэтапно и включает в себя следующие шаги:

1. Уборка чердачного помещения. Теплоизоляционные работы с применением шлака требуют, чтобы утепляемая поверхность была абсолютно чистой. Поэтому перед тем, как приступить непосредственно к утеплению, нужно полностью очистить чердачное помещение от грязи, мусора и пыли.
2. Укладка пароизоляции. Всю поверхность потолочного перекрытия со стороны чердачного помещения надо заслать слоем пенофола, пергамина либо фольги. Затем уложенный слой пароизоляции обрабатывается 2-5-сантиметровым слоем глиняного раствора, поверх которого насыпается тонкий слой песка. Песок забьёт собой имеющиеся микротрещины, неизбежно образующиеся на высохшей глине.
3. Насыпка шлака. Всю поверхность засыпают 15-20-сантиметровым слоем шлака, после чего этот слой необходимо тщательно выровнять.
4. Заливка бетонной стяжки.

Основные требования и критерии выбора

Выбирая шлак для утепления потолка, следует уделить внимание следующим характеристикам данного материала:

• влагопоглощение — чем ниже данный показатель у шлака, тем тоньше можно делать гидроизоляцию;
• звукоизоляция — позволяет обойтись без укладки дополнительных изолирующих слоёв, тем самым сократить не только финансовые затраты, но и нагрузку непосредственно на потолочное перекрытии;
• наличие токсичных компонентов в шлаке — чем таковых меньше, тем безопаснее материал;
• огнеупорность материала;
• содержание острых и гладких частичек во фракциях утепляющего материала, которые оказывают непосредственное влияние на то, насколько сложной будет укладка;
• температура спекания — эта характеристика покажет, при какой температуре шлак начнёт спекаться, из-за чего утратит свои утепляющие свойства;
• теплопроводность — наиболее важная характеристика материала, поскольку именно она определяет, насколько эффективным окажется утепление потолка шлаком;
• устойчивость к биологическому и химическому воздействию.

Соответственно, основные критерии рот выборе утепляющего материала — это гарантированный срок службы и допустимость использования того или иного типа шлака в определённых условиях.

Помимо этого, нельзя оставить без должного внимания диаметр шлаковых гранул, потому как этот показатель напрямую влияет на равномерность характеристики утепляющего слоя и простоту его укладки.

Технология утепления строительных конструкций

Благодаря технологическим расчётам и инструментальным замерам, известно, что теплопотеря через половое покрытие и грунт составляют 5-10%; через стены — 20-30%; через чердачное помещение и крыш — 20-30%. Эти строительные конструкции требуют применение шлака в качестве теплоизоляционного материала.

То, в какой последовательности выполняется улучшение теплоизолирующих характеристик полов, потолочного перекрытия и стен достаточно разнится.

Утепление пола

Процесс теплоизоляции пола шлаком может выполняться по разным схемам — на это влияет конструкция самого помещения. К примеру, если по какой-то причине в подпол или подвал проникает вода, необходимо в обязательном порядке позаботиться об организации качественной гидроизоляции.

К примеру, земляной пол утепляется по такой схеме:

1. Освобождение от мусора, выравнивание и трамбовка (если требуется) поверхности.
2. Организация гидроизоляции путём засыпки пола растворённой в воде глиной, доведённой до консистенции теста. Либо укладка слоёв гидроизоляционных материалов с проклеиванием стыков мастикой.
3. Аккуратная засыпка утепляющего слоя необходимой толщины (в среднем 15-20 см).
4. Засыпка 5-сантиметрового слоя песка с последующей трамбовкой.
5. Заливка цементно-песчаной стяжки толщиной 5-10 см.

Теплоизоляция потолка

Процесс утепления потолка шлаком, по сути, очень схож с таковым по отношению к полу, однако имеет некоторые особенности:

1. Укладка слоя гидроизоляции на потолочное перекрытие.
2. Засыпка нужного количества шлака (в среднем 15-20 см).
3. Заливка бетонной стяжки толщиной 10-15 см с соблюдением уклона для отвода воды в случае попадания осадков в чердачное помещение.
4. Укладка рулонных гидроизоляционных материалов.

Утепление пустотелых стен

Для утепления пустотелых стен не требуется специальных навыков и каких бы то ни было приготовлений. Всего то на всего, между внешним и внутренним слоями кирпичной кладки засыпается шлак любого типа. Однако лучше отдавать предпочтение более пористому типу шлака со средней фракцией — такая засыпка сохранит большее количество тепла в доме.

Шлак является гранулированным наполнителем, обладающим низкой теплопроводностью. Этот материал используется для дополнительного утепления потолка и других строительных конструкций. При выборе шлака для утепления помещения следует отдавать предпочтение материалу с наименьшим количеством примесей. А для улучшения теплоизоляционных качеств шлака рекомендуется организовывать качественную гидроизоляцию.