Можно ли штукатурить минвату: Можно ли штукатурить по утеплителю из минеральной ваты? — Farbe

11.10.2023

0 Comment

Содержание

Штукатурка по утеплителю на фасаде, какую выбрать, как применить

При утеплении по системе «мокрый фасад» поверх утеплителя наносится штукатурный слой, который защищает утеплитель и одновременно является фасадной отделкой. Рассмотрим подробней, какие штукатурки применяются для утепленного фасада, в чем их особенность.

Систему мокрый фасад также называют «системой скрепленной теплоизоляции фасада», или «утепление легким мокрым методом». Эти термины могут встречаться на упаковках штукатурок и определять область их применения, поэтому на них нужно обратить внимание.
В основном поверх утеплителя применяются тонкослойные штукатурки.

Они отличаются тем, что в основу введены зерна легкого наполнителя одного размера, обычно от 0,5 мм до 6 мм в диаметре. Размером (калибром) зерна определяется минимальная толщина слоя данной штукатурки. Ее же основа может состоять из различных веществ. Отсюда большое разнообразие свойств у штукатурок для фасада, и в частности, для слоя утепления.

Отличительные особенности тонкослойных штукатурок

Тонкослойные штукатурки могут значительно различаться по своим свойствам, тем не менее, можно выделить общее для них.

Тонкослойные штукатурки обладают яркими расцветками и отличными декоративными свойствами, хорошо подходят для финишного оформления и украшения фасада. Применяются не только поверх утеплителя, но и как накрывка для грубых и прочных минеральных штукатурок.
В основном присуща повышенная паропроницаемость, штукатурки могут применяться поверх паропроницаемых слоев утепления.
Толщина слоя чаще небольшая, максимум 4 см.

Паропроницаемость является ключевой характеристикой для штукатурки, которая применяется поверх слоя утепления. Отделочный поверхностный слой не должен иметь сопротивление движению пара больше чем другие слои стены, иначе стена намокнет в холодную погоду. Чем больше паропроницаемость, тем лучше.

Один из производителей предлагает использовать свои штукатурки и другие составы при утеплении «мокрый фасад» по следующей схеме

Составы для фасада на основе цемента

В основе штукатурки находится белый цемент. Обычные добавки – фибра для придания связи, пластификаторы, гидрофобы для влагоустойчивости.
Отличительная особенность – дешевизна и наиболее широкое применение.

Продается в виде сухой смеси и готовится на стройплощадке добавлением воды при постоянном перемешивании в бетономешалке или миксером в ведре.

Но по сравнению с другими видами тонкослойных, цементная (минеральная) штукатурка больше подвержена растрескиванию, легко впитывает грязь, менее яркая, с меньшим количеством цветов.
Паропроницаемость – высокая.

Тонкослойные на основе акрила

Акриловая смола является основой этого материала и придает ему особые свойства. Продается в жидком виде в ведре. Возможно добавление в состав силикона, тогда штукатурка может называться «акрил-силиконовой», у которой основное отличие – большая паропроницаемость.

В целом для акриловых штукатурок характерная большая механическая прочность, устойчивость к загрязнениям и растрескиванию, большая цветовая гама.
Паропроницаемость – низкая, что резко ограничивает ее применение.

Силикатная (кремниевая) штукатурка – в основе жидкое стекло

Силикатная штукатурка продается в ведрах, в основном отличается щелочной реакцией и некоторой опасностью при работе. Поэтому нужно применять средства защиты. Можно встретить разновидности с добавлением силикона, которые могут называться полисиликатными или поликремниевыми. У них улучшена пластичность, лучше наносятся на стену и образуют однородный слой. Но ниже стойкость к плесени, грибкам, водорослям.

В целом этот класс отличают создание устойчивого к загрязнениям и биологическому повреждению покрытия. Но состав сложнее равномерно нанести на стену, требуется мастерство.
Паропроницаемость – средняя.

Силиконовые тонким слоем

Полимерные составы разработаны таким образом, чтобы быть «без недостатков». Поэтому их слой на стене крепкий, устойчивый к загрязнениям, весьма цветастый с максимальным количеством цветов, с ним легко работать.
Паропроницаемость – средняя.

Что выбрать для фасада

Сведения по различным видам тонкослойных штукатурок приведены в таблице

Если утеплителем в системе «мокрый фасад» является пенопласт, то поверх него можно применять любой вид штукатурки из вышеприведенных. Так как паропроницаемость слоя пенопласта весьма значительная (пенопласт применяют на стенах из тяжелых паронепроницаемых материалах – бетоне, полнотелом кирпиче).
Подробней о системе утепления мокрый фасад

Для жестких минераловатных плит, которые приклеены к стене, в данном случае может быть лишь минеральная штукатурка.

Что касается различных силикатных или силиконовых штукатурок то при их выборе нужно смотреть характеристики и область применения каждой конкретной марки. Паропроницаемость может различаться.

Акриловые составы по минеральной вате применяться не могут. Эти же выводы справедливы и для утеплителя из легкого газобетона, который в последнее время вытесняет минеральную вату.

Подбор по проницаемости и прочности

Если стены однослойные и сделаны из ячеистых бетонов (как строятся газобетонные стены) или из поризованной керамики (подробней о теплых керамических стенах ) то и штукатурка для их наружной отделки должна быть более паропроницаемая чем сами блоки. Должны подойти минеральные, силиконовые и силикатные штукатурки.

Но в каждом случае при выборе конкретной марки штукатурки нужно проконсультироваться со специалистами и изучать инструкцию изготовителя по области применения данной штукатурки.

Более сложный случай – нанесение поверх слоя грубой (чаще минеральной штукатурки. Если физические свойства старых слоев стены не известны, то нужно применять самые паропрозрачные минеральные штукатурки тонким слоем.

Также всегда выполняется следующее правило. Наносимый слой должен иметь прочность меньше, чем его основа. Поверхностные оформительские тонкослойные штукатурки должны быть менее прочными чем основа, на которую они наносятся.

При выборе отделочного состава для утеплителя и фасада учитывается местность и возможные неблагоприятные факторы для стены. Например, на стену может преимущественно воздействовать ветер с пылью, поэтому здесь нужна весьма устойчивая к абразиву и загрязнениям штукатурка.

Тоже самое и для дома, находящегося у дороги. Если место влажное, затененное, то возможно разрастание мха, водорослей, состав штукатурки, соответственно, должен быть устойчивым к биоповреждениям.

Окрашивание

Штукатурку рекомендуется окрашивать в массе, подбирая цвет близкий к будущей фасадной краске. Таким образом обеспечивается однородность и глубина окраски фасада.

Краска на фасаде, помимо декоративных свойств, является защитным слоем. Обязательно необходимо окрашивать все минеральные штукатурки. Акриловые штукатурки можно не красить.

Штукатурка по слою утеплителя окрашивается только в светлые светоотражающие тона. Недопустимо красить штукатурки по утеплителю в темные цвета на солнечной стороне здания.

Фактура

Для оформления фасада чаще всего отделочному слою придают тот или иной рельеф, — шагрень, барашек, короед…. Для придания структуры в состав штукатурки может быть введены дополнительные гранулы – мраморная или стеклянная крошка, слюда, крупный песок… При этом толщина ее слоя не должна быть меньше 1,0 см.

Но окончательное формирование фактуры зависит от мастерства исполнения, от применяемых инструментов – валика, шпателя, метелки, тряпки…. Если в этом деле нет опыта, то рекомендуется потренироваться на второстепенных стенах.

Тонкослойные составы не только надежно защищают слой утепления, но и обладают отличными декоративными качествами, разнообразием ярких цветов и получаемых фактур. Они наносятся не только поверх утеплителя, но и по крепким слоям дешевых минеральных штукатурок.

Для нанесения штукатурки нужно подгадать с погодой. Рекомендуется для выполнению этой работы – отделки фасада штукатуркой поверх утеплителя, — пригласить специалистов.

Также оформить фасад можно поверх утеплителя с помощью навесных панелей, — как делается вентилируемый фасад с сайдингом

Как утеплить деревянный дом снаружи минватой под штукатурку: основные этапы

Утепление дома минеральной ватой под штукатурку является эффективной технологией, которая доступна даже начинающему мастеру. Проведение данного мероприятия позволит значительно уменьшить затраты на отопление, создать в помещении комфортный микроклимат с оптимальным уровнем влажности и температуры.

Содержание

Почему минеральная вата
Виды утеплителя
Стекловата
Шлаковая
Каменная
Основные этапы монтажа
Подготовка основания
Фиксация минваты
Армирование теплоизоляции

Почему минеральная вата

Под штукатурку применяются жесткие плиты каменной ваты

Минвата для фасада под штукатурку производится в виде плит размером 50×100 см и 60×120 см, при толщине 50 мм, 100 мм и 150 мм. Наиболее популярным среди строителей материалом является продукция Кнауф и Роквул толщиной 100 мм.

Выбор минваты для утепления стен снаружи под штукатурку обусловлен следующими достоинствами изолятора:

Низкая теплопроводность, обеспечивающая отличную защиту от жары и мороза.
Небольшая плотность. Обеспечивает малый вес, благодаря чему не создается излишнее давление на несущие конструкции.
Отличная звукоизоляция. В помещение не проникнут уличные шумы.
Огнеупорность. Утеплитель не горит, в случае пожара станет барьером на пути пламени.
Паропроницаемость. Плиты хорошо пропускают газы, обеспечивают эффективное отведение влаги из здания. Минвата под штукатурку может быть установлена на стенах из дерева, кирпича, газобетона и прочих материалах, обладающих вентиляционными свойствами.
Биологическая инертность. В материале не заводится грибок и плесень, его избегают животные и насекомые.
Экологическая чистота. Теплоизоляция не выделяет вредных для человека веществ. Осторожность нужна только в процессе монтажа, когда выделяется множество летучих волокон.
Долговечность. Если правильно утеплить деревянный дом снаружи минватой под штукатурку, отделка прослужит весь период его эксплуатации.
Возможность выполнить работу своими руками, так как она не представляет собой особой сложности.

Недостатком качественной продукции Knauf является только ее высокая стоимость. Намокание и усадка возникают в случае нарушения технологии монтажа, когда игнорируется пароизоляция и армирование.

Виды утеплителя

В торговой сети представлен обширный ассортимент продукции, предназначенной для наружных работ по различным поверхностям. Делая выбор, нужно учитывать особенности и эксплуатационные характеристики каждого материала. Это поможет избежать ошибок и добиться наилучшего результата.

Стекловата

Стекловата изготавливается из отходов стекольного производства и использованной тары. Для повышения эксплуатационных характеристик в основное сырье добавляется доломит, техническая сода и известняк. Изготовление проводится путем раздувания нагретой до высокой температуры массы. Происходит образование длинных, тонких нитей, которые при остывании слипаются между собой.

Материал отличается отличными изоляционными качествами, устойчивостью к гниению и воздействию химических реагентов. Минус в том, что при сдавливании стекловата ломается и уменьшается в размерах, что снижает ее утеплительные свойства.

Шлаковая

Основой этого вида минеральной ваты является доменный шлак. Из-за свойств сырья размер волокон небольшой, что негативно сказывается жесткости матов, которая является самой низкой среди аналогов. Однако доступная цена и низкая теплопроводность способствуют их высокой популярности. Маты быстро впитывают влагу, но этот недостаток компенсируется установкой пароизоляции. Особенностью материала является отсутствие упругости, что приводит к сложностям во время его укладки. Образуются щели, которые нужно заделывать монтажной пеной. Кроме этого, плиты склонны к усадке. Чтобы ее предотвратить, используется метод армирования.

Каменная

Базальтовая минвата фасадная под штукатурку является лучшим по эксплуатационным характеристикам утеплителем этого типа. Изготавливаемая из доломита продукция отличается высокими изоляционными качествами, паропроницаемостью и упругостью. Материал имеет практически неограниченный срок службы, так как не подвержен усадке. На стоимость товара больше влияют затраты на его производство, так как базальт является побочным продуктом горной промышленности. Упругость плит положительно сказывается на простоте и скорости проведения монтажа. Наружный изолятор входит враспор в приготовленные для него проемы, щелей после укладки не остается.

Шлаковата рулонная Стекловата Каменная вата в плитах

Основные этапы монтажа

При работе со стекловатой необходимо защищать органы дыхания от мелких волокнистых частиц

Утепление фасада минватой под штукатурку представляет собой несложный процесс, не требующий профессиональных навыков.

Для работы потребуется такой набор инструментов и материалов:

рулетка, уровень;
нож с длинным лезвием, ножовка по металлу;
перфоратор;
молоток, отвертка, штукатурные шпатели, ножницы, маркер, степлер;
малярная кисть или валик.
стальные профили, уголки;
клей Церезит;
мембранная пленка;
грунтовка, антисептик;
сетка для армирования;
фасадная штукатурка по минвате, акриловая краска;
крепежные метизы.

При работе с минеральной ватой выделяется большое количество мелких волокон. Работать нужно в комбинезоне, маске и резиновых перчатках. Следует приобрести надежную и устойчивую лестницу или комплект строительных лесов.

Подготовка основания

Мягкие утеплители закрепляют на скобы, твердые — фасадными дюбелями

К проведению данного мероприятия нужно отнестись внимательно и ответственно, так как стены будут закрыты без возможности доступа и ремонта.

Подготовительный этап проводится в следующей последовательности:

Удаление всех предметов, которые выступают более, чем на 2 см. Очистка поверхности от грязи, пыли, масляных и жировых пятен.
Обследование основания на предмет наличия гнили и плесени. Такие участки следует соскоблить до чистого слоя.
Обработка поверхности антисептиком и грунтовкой глубокого проникновения. Это сведет к минимуму вероятность развития грибка и плесени.
Закрепление на цоколе стартового профиля. Эта деталь послужит опорной направляющей для первого ряда плит, защитит их от проникновения насекомых и грызунов.
Нанесение разметки. Выполняется под габариты плит так, чтобы они были закреплены в шахматном порядке.

Окончанием подготовки стен является установка на них паропроницаемого полотна. К дереву и газобетонным блокам ткань прибивается скобами, а к кирпичу и бетону точечно приклеивается быстродействующим клеем.

Фиксация минваты

Рулонные утеплители укладывают в каркас, чтобы стыки плотно прилегали друг к другу

Утеплять здание плитами целесообразно с помощью специальных анкеров сквозной фиксации. Этот метод позволит избежать возведения дорогостоящей обрешетки, части которой являются мостиками холода.

Фиксация проводится в следующей последовательности:

В стене высверливаются отверстия. В них вставляются штыри, на которые будут насаживаться плиты. Располагать анкеры нужно по углам и в середине каждого прямоугольника на расстоянии не более 50 см. При этом нужно брать поправку 3-4 см, чтобы устанавливать утеплитель враспор.
В теплоизоляторах делаются сквозные дырки. Чтобы их можно было быстро найти, используется черный маркер.
Производится насаживание заготовок на штыри. Сразу после этого они жестко фиксируются подвижными шляпками. Чтобы обеспечить плотное прилегание плит, можно использовать специальный клей, нанося его точечно, змейкой или по спирали.
Выполняется заделывание краев и установка последнего ряда. Фрагменты вырезаются так, чтобы входили в проемы с усилием, не оставляя щелей.

В заключение осуществляется обшивка утеплителя мембранной пленкой. Ее края соединяются с ранее установленной под плитами материей и заклеиваются скотчем.

Армирование теплоизоляции

Сетка обеспечивает надежное сцепление штукатурки с минватой

Армирование предназначено для создания хорошего сцепления штукатурки по минеральной вате, а также для предотвращения ее проседания.

Выполняется в таком порядке:

Вверху стены устанавливаются дюбели, к которым подвешивается сетка или решетка.
Арматурное полотно фиксируется на утеплителе специальным клеем.
Края сетки подворачиваются на стартовый профиль, что придает конструкции прочность и герметичность.
Нанесение на арматуру прочного паропроницаемого состава.

Перед началом следующего этапа нужно дождаться полного просыхания клея, после чего обработать его грунтовкой.

Штукатурить следует по направлению снизу вверх, чтобы предотвратить сползание раствора. Следует использовать штукатурный состав, расход которого составляет до 1000 г/м². Толстый слой делать не обязательно, чтобы не утяжелять конструкцию. Чтобы сократить время работы и не красить фасад после застывания смеси, можно в процессе замешивания добавить в нее пигмент.

Новый гипсовый композит с минераловатными волокнами от CDW Recycling

На этой странице

АннотацияВведениеРезультаты и обсуждениеВыводыСсылкиАвторское правоСтатьи по теме

За последнее десятилетие в результате интенсивной деятельности строительной отрасли образовалось большое количество отходов строительства и сноса (CDW). В частности, в Европе ежегодно образуется около 890 млн т КДВ; однако только 50% из них перерабатываются. В Испании за последние годы образовалось 40 миллионов тонн отходов строительства и сноса. С другой стороны, с момента введения в действие Технического строительного кодекса использование минеральной ваты в качестве строительного изоляционного материала стало распространенным решением как при реконструкции, так и при новом строительстве, и из-за этого этот вид отходов изоляции увеличивается. В этом исследовании анализируется потенциал нового композита (отходы гипса и волокна), включающего несколько отходов минеральной ваты в гипсовую матрицу. С этой целью был разработан экспериментальный план, характеризующий физико-механическое поведение, а также твердость по Шору C нового композита в соответствии со стандартами UNE.

1. Введение

Минеральная вата широко используется в качестве строительного изоляционного материала, на долю которого приходится около 60% всего рынка строительной изоляции [3]. В Европе годовой объем производства минеральной ваты в натуральном выражении в период с 2003 по 2011 год показал средний темп роста 0,91%. Значения на Рисунке 1 показывают большие колебания объемов производства по годам, но общая тенденция объемов производства заключается в ежегодном росте.

Из-за важности этих отходов европейские страны проводят в жизнь национальные и международные политики, а также другие меры, направленные на минимизацию негативного воздействия образования и обращения с отходами на здоровье человека и окружающую среду. Целью политики обращения с отходами также является сокращение использования ресурсов и, следовательно, их воздействия на окружающую среду.

В Испании за последние годы образовалось 40 миллионов тонн отходов строительства и сноса, 72% приходится на жилищные работы и 28% на гражданские работы [4]. Поэтому строительный сектор, и особенно жилищное строительство, должен ставить перед собой цель уменьшить вредное воздействие, которое он производит. Следовательно, необходимо введение новых мер по предотвращению КДВ или поиск новых путей утилизации КДВ.

В Испании Королевский указ 105/2008 от 1 февраля является документом, который в настоящее время регулирует отходы строительства и сноса на национальном уровне, включая производство и управление КДВ [5]. Этот Королевский указ является важным элементом политики Испании в отношении CDW и способствует устойчивому развитию такого важного сектора испанской экономики, как строительная отрасль. Среди основных целей, предложенных этим Королевским указом, можно выделить содействие повторному использованию и переработке инертных отходов от строительных и сносных работ.

По данным веб-сайта AFELMA (Испанская ассоциация производителей изоляционных материалов из минеральной ваты), на рисунке 2 показаны общие продажи (в миллионах евро) и производство (в кубических метрах) изоляционной минеральной ваты (стекловаты и минеральной ваты). с 2006 по 2013 год в Испании [6]. Отходы минеральной ваты, изученные в данном исследовании, классифицированы в Европейском списке отходов (EWL) как 17 06 04 «Изоляционный материал, не содержащий асбеста и вредных веществ», и характеризуются низким уровнем повторного использования, скоростью переработки и другими факторами. пути выздоровления. Поэтому проведенные здесь исследования изучают возможность включения отходов минеральной ваты ЦДВ в качестве сырья в гипсовую матрицу с целью сокращения их вывоза на свалки.

Предыдущие исследования были сосредоточены на армировании гипса или гипсовых материалов путем включения волокон. В целом, результаты показали улучшение прочности на изгиб и снижение прочности на сжатие (Таблица 1) по сравнению со значениями, полученными для гипса без каких-либо добавок (эталон).

Среди натуральных волокон, используемых для армирования штукатурки/гипса, можно выделить следующие: короткие волокна целлюлозы, сизаля и соломы. Поведение штукатурки, армированной волокнами сизаля, обсуждалось де Отейса Сан Хосе и Эрнандес-Оливарес [7, 16]. Более того, исследования Клёка и Рахмана проанализировали использование бумажного волокна в качестве армирующего материала для гипса [17, 18]. Гипс, армированный соломенным волокном, изучали Гао или Варди [19]., 20].

Было обнаружено много ссылок на добавление синтетических и минеральных волокон в гипс или гипсовую матрицу, в основном полимерных и стеклянных волокон. Али, Ву и дель Рио Мерино изучали механические свойства стекловолокна Е, используемого для армирования гипса [8, 9, 21]. Сантос исследовал новый гипсовый материал с шариками пенополистирола и короткими пропиленовыми волокнами [10], а также теоретическую модель механического поведения гипса и композита из его полимерных волокон [11]. Кроме того, Дэн и Фуруно также исследовали гипс, армированный полипропиленовыми волокнами [12]. Однако ни одно из волокон, использованных в вышеупомянутых исследованиях, не было получено в процессе переработки. Поэтому исследований по армированию гипсовых композитов добавлением отходов минераловатных волокон не обнаружено.

Кроме того, существует множество исследований по добавлению переработанных материалов, промышленных отходов или CDW, в штукатурку, гипс, бетон или раствор. Переработанные заполнители обычно добавляют в бетон, строительные растворы и асфальт, заменяя натуральные заполнители в слоях дорожного основания и подстилающего слоя. Агилар, Йода и Аббас охарактеризовали бетонный материал, полученный с использованием переработанных заполнителей после сноса бетонных конструкций [22–24]. К.-Л. Лин и С.-Ю. Лин изучал использование золы отработанного шлама в качестве сырья для цемента [25]. Также найдены другие исследования, посвященные добавлению CDW в гипсовую матрицу. Madariaga и Macia изучали добавление пенополистирольных отходов (EPS) в гипс и гипсовые конгломераты для строительства [26]. Кроме того, Демирбога и Кан проанализировали добавление модифицированных отходов пенополистирола (MEPS) в бетон [27]. Сабадор и др. исследовали шлам мелованной бумаги в материале с пуццолановыми свойствами [28]. дель Рио Мерино исследовал гипс, облегченный пробкой, и его применение в качестве гипсокартона в строительстве [29].].

Кроме того, после тщательного изучения литературы и научных статей, посвященных гипсовым композитам, исследований, посвященных минеральной вате из КДВ, обнаружено не было. Таким образом, основной целью данного исследования является изучение физико-механических характеристик отходов минеральной ваты, добавленных в гипсовую матрицу, и возможность создания нового композита с менее значительным воздействием на окружающую среду.

2. Экспериментальный план

Испытания проводились в Лаборатории строительных материалов Школы строительства Мадридского технического университета (UPM). Условия окружающей среды лаборатории: °С средней температуры и % относительной влажности воздуха.

2.1. Материалы

В качестве материалов использовались гипс и переработанные волокна CDW (минеральная вата, каменная вата и стекловата).

Используемый гипс классифицируется как E-30-E35 в зависимости от его происхождения (конгломерат с гипсовой основой) в соответствии со стандартом UNE 13.279-1 [30] и является продуктом, сертифицированным знаком N AENOR. В таблице 2 представлены основные характеристики гипса E35 Iberyola быстросхватывающегося фирмы Placo, использованного в данном исследовании.

Минеральная вата представляет собой гибкий материал из неорганических волокон, состоящий из переплетенных нитей каменных материалов, образующих войлок, который содержит и удерживает воздух в неподвижном состоянии. Их получают плавлением, центрифугированием и другими видами обработки, и они используются в строительстве в качестве тепло- и звукоизоляции. Некоторые производители минеральной ваты включают в свои этикетки подробную экологическую информацию о каждом продукте, указывая как энергию, необходимую для его производства, так и количество образующихся отходов. В таблице 3 показан пример этого.

Отличие от других изоляционных материалов в том, что это огнестойкий материал с температурой плавления выше 1200°C. В зависимости от минерала, используемого в качестве сырья, существует два вида ваты: стеклянная вата, полученная из стекла, и каменная вата, полученная из базальтовой породы. Обе шерсти продаются во многих форматах, но в основном в виде панелей, жестких или полужестких листов.

В связи с тем, что минеральная вата изготавливается из базальта, некоторые производители считают, что она является натуральным продуктом, на 100% пригодным для повторного использования и, таким образом, идеальным для разработки экологически безопасных строительных проектов [31]. Кроме того, минеральная вата также может быть использована для создания новой ваты. В частности, мы находим следующий процент вторичной переработки: 66% минеральной ваты, отбракованной в процессе производства, и 75% стекловаты [32]. Переработанное стекло также добавляется в процессе производства стекловаты.

Однако, поскольку обе минеральные ваты требуют большого количества энергии для своего производства, представляется интересным поискать другое назначение, как для материала, выброшенного в процессе производства, так и для ЦДВ, потому что этот материал не подвергался переработке, повторному использованию, или процесс восстановления.

Отходы минеральной ваты, используемые в этом исследовании, были получены в новом строящемся здании, расположенном в Мадриде (Испания). В частности, отходы стекловаты получены из панелей минеральной стекловаты, продаваемых Ursa Glasswool, в соответствии со стандартом UNE EN 13162 [33], не гидрофильных и покрытых крафт-бумагой, напечатанной в качестве пароизоляции. Их потенциальное использование — в качестве изоляционного материала как для кирпичной кладки, так и для фасадов с двойными стенками. В Таблице 4 показаны основные характеристики используемой стекловаты Ursa.

С другой стороны, отходы минеральной ваты, используемые в этом исследовании, были получены из панели минеральной ваты Ursa Terra. Эта панель без покрытия, поставляемая в рулонах, соответствует требованиям стандарта UNE EN 13162 и обычно используется в качестве изоляционного материала для внутренних перегородок и стен с обшивкой. В таблице 5 показаны его основные характеристики.

И стеклянная, и каменная вата подвергались одинаковой переработке для включения в гипсовую матрицу; то есть они измельчаются в течение двух минут в машине мощностью 1500 Вт и частотой 50780 Гц (рис. 3).

2.2. Методы

Сначала проводится исследование под микроскопом, чтобы установить полные характеристики переработанной шерсти. Впоследствии были изготовлены различные образцы для испытаний размером 4 × 4 × 16 см из гипса Е35, переработанного камня и стекловаты в соответствии со стандартом UNE-EN 13279-2 [34].

Было проведено четырнадцать серий с использованием предварительно обработанных отходов минеральной ваты с соотношением масса/масса 0,6 и 0,8 и от 1% до 10% отходов минеральной ваты. Затем было проведено одиннадцать серий с обработанными отходами стекловаты с соотношением масса/масса 0,6 и 0,8 и от 1% до 10% отходов стекловаты. В обоих случаях при превышении 10% добавки шерстяных отходов удобоукладываемость смеси становилась невозможной. Поэтому добавки потребуются, если процент отходов шерсти повышен.

На рис. 4 показано, как стекловата и каменная вата равномерно распределяются при включении в гипсовую матрицу.

Твердость по Шору С была принята в соответствии с UNE-EN 102-039-85 [35], а эталонным стандартом для прочности на изгиб и сжатие был UNE-EN 13279-2 с использованием модели машины Ibertest.

3. Результаты и обсуждение

Полученные средние результаты приведены в таблице 6 и более подробно описаны в следующих подразделах.

3.1. Микроскопический анализ

Окончательные механические свойства зависят не только от добавленного процентного содержания волокон, но и от специфической связи между волокном и матрицей, вклада, который важен для прочности материала. Поэтому был проведен анализ под микроскопом, чтобы определить длину волокон, их состав и сцепление между матрицей и переработанными волокнами.

Как видно на рисунках 5 и 6, волокна минеральной ваты и стекловаты, использованные в этом исследовании, имели толщину менее 0,05 мм, а их длина варьировалась от 10 до 30 мм.

Микроскопическое сцепление можно проанализировать по внутренним поверхностным контактам между матрицей и волокнами. В такого рода отношениях поведение можно наблюдать, устанавливая его извлекающую силу. Чем больше сила связи и чем компактнее матрица внутри, тем больше вклад в усилие извлечения. Этот вклад в повышение прочности равен нулю, если волокно по всей длине заключено в пору. Склеивание улучшается, когда волокна имеют шероховатую или пористую поверхность.

3.2. Сухая объемная плотность

Добавление отходов минеральной ваты в гипсовую матрицу приводит к увеличению плотности во всех случаях, проанализированных в данном исследовании (рис. 7). Результаты показывают, что при добавлении отходов минеральной ваты (до 4 %) в гипсовую матрицу достигаются значения плотности, аналогичные полученным по эталонной серии (менее 3 % отклонения). Это отклонение увеличивается при превышении 4% добавки отходов минеральной ваты. Это увеличение незначительно, так как самая большая разница составляет около 6,75% для образца с добавлением 10% минеральной ваты (RW) и 6% для образца с добавлением 10% стекловаты (GW) (таблица 6).

3.3. Твердость по Шору С

Добавление отходов минеральной ваты в гипсовую матрицу во всех случаях влечет за собой увеличение твердости поверхности (рис. 8). Значения поверхностной твердости по Шору С увеличиваются и достигают максимума при 4% образце минеральной ваты. С таким процентом отходов результаты на 14,64 % выше, чем у эталонной серии для переработанной минеральной ваты и на 11,23 % для переработанной стекловаты. С этого момента твердость немного снижается, но всегда остается выше эталонного значения.

3.4. Прочность на изгиб

Значительное увеличение прочности наблюдается при увеличении добавления отходов минеральной ваты (Рисунок 9).

Образцы, содержащие отходы минеральной ваты (до 3,5%), сохраняют значения прочности на изгиб, близкие к контрольным, с изменением менее 5%. Если отходы минеральной ваты добавляются в количестве 4% или более, прочность на изгиб постоянно увеличивается, достигая разницы в 26,58% по сравнению с результатами эталонного образца. Эта ситуация достигается при добавлении 10% отходов минеральной ваты.

Для образцов, содержащих отходы стекловаты, предел прочности при растяжении при изгибе снижается по мере увеличения процентного содержания отходов, уменьшаясь на 12,36% при добавлении 2% по сравнению с эталонными значениями. С этого момента прочность увеличивается по мере увеличения процента добавления, достигая увеличения на 34,38% по отношению к эталонным значениям для серии с добавлением 10% отходов стекловаты.

Плотность и механическая прочность напрямую связаны; увеличение обоих свойств связано с увеличением процентного содержания переработанной минеральной ваты. Рисунок 10 показывает, что образцы с более высокой плотностью достигли более высокой прочности на изгиб в сериях, содержащих отходы стекловаты (GW) или минеральной ваты (RW).

3.5. Прочность на сжатие

Прочность на сжатие нового композита с обеими минеральными ватами была ниже, чем у эталонного образца. Тем не менее, все результаты превышали минимальное значение, установленное UNE-EN 13279-1 для строительных гипсовых композитов (6 МПа) (рис. 11).

4. Выводы

В данном исследовании изучались и обсуждались физико-механические свойства нового композитного материала, армированного вторичной минеральной ватой в гипсовой матрице. По результатам проведенного исследования можно сделать следующие выводы: (1) Максимальный процент отходов минеральной ваты, принимаемый смесью, при весовом соотношении 0,8 и 0,6 составляет 10% (по массе), в том числе более высокое содержание отходов минеральной ваты, которые превышают объем штукатурки и, таким образом, затрудняют ее удобоукладываемость и увеличивают количество воздуха внутри образцов. (2) Обнаружена хорошая совместимость между отходами минеральной ваты, используемыми в строительстве, и гипсовой матрицей. Несмотря на то, что минеральная вата плохо впитывает воду, она равномерно распределяется внутри образцов, не плавая в смеси. (3) Гипсовый композит с переработанными отходами минеральной ваты, проанализированный в этом исследовании, увеличивает плотность до 6,75%. по сравнению с эталонными образцами при использовании отходов минеральной ваты и 6,07% при использовании отходов стекловаты. (4) Значения твердости поверхности по Шору С постепенно увеличиваются до достижения максимального значения для образца, содержащего 4% отходов минеральной ваты. На этом уровне значение поверхностной твердости превышает более чем на 10% эталонные значения для обеих минеральных ват. (5) Прочность на изгиб увеличивается с увеличением количества переработанной минеральной ваты. Эти значения могут превышать 34,88% эталонных образцов при добавлении переработанной стекловаты и 26,58% при добавлении переработанной минеральной ваты. (6) Значения прочности на сжатие, полученные с обоими типами ваты, ниже, чем у эталонных образцов. Тем не менее, результаты превышают 6 МПа, что является наиболее строгим значением прочности на сжатие, установленным UNE-EN 13279.-1 стандарт. Таким образом, согласно проведенным испытаниям, пропорции смесей, изученных до сих пор, могут быть использованы в качестве гипса или «специального гипса» для строительства. (7) Среди различных исследованных отходов минеральной ваты отходы стекловаты являются наиболее подходящими. для использования в качестве добавки к новым гипсовым композитам без ухудшения механических свойств. Прочность на изгиб увеличивается более чем на 30% по сравнению с эталонной серией и более чем на 5% по сравнению с образцами отходов минеральной ваты. В соответствии с показателями прочности на сжатие отходы стекловаты ниже, чем результаты, полученные с отходами минеральной ваты, и, таким образом, это минимальное значение, требуемое UNE-EN13279.-1 стандарт выполнен. (8) Прочность на изгиб, полученная с переработанной минеральной ватой, немного выше, чем результаты, полученные в предыдущих исследованиях гипса/гипса, армированного волокнами, такими как короткие волокна сизаля, или даже ниже по сравнению с другими волокнами, таких как акриловое, полипропиленовое, полиэфирное и стекловолокно Е. Более того, результаты прочности на сжатие, полученные как с отходами каменной, так и со стеклянной ваты, выше, чем результаты, полученные другими авторами с полипропиленовыми, стекловолокнами Е и полиэфирными волокнами. Тем не менее, для серий с добавлением акриловых волокон результаты ниже, чем для серий с волокнами вторичной минеральной ваты и волокнами вторичной стекловаты с добавкой более 3,5%. подходит для включения в изделия на основе гипса. Например, его можно встроить в сердцевину гипсокартона, увеличивая его прочность на изгиб. Это поможет сократить огромные объемы отходов, накапливаемых на полигонах, и, следовательно, минимизировать как социальные, так и экологические издержки.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Ссылки

П. Виллория Саес, М. Дель Рио Мерино и К. Поррас-Аморес, «Оценка образования объемов отходов строительства и сноса в новых жилых зданиях в Испании», Управление отходами и исследования , том . 30, нет. 2, стр. 137–146, 2012 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
А. М. Пападопулос, «Современное состояние теплоизоляционных материалов и цели будущих разработок», Energy and Buildings , vol. 37, стр. 77–86, 2005.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
О. Вэнци и Т. Кярки, «Отходы минеральной ваты в Европе: обзор количества, качества и текущих методов переработки отходов минеральной ваты», Journal of Material Cycles and Waste Management , vol. 16, нет. 2014. Т. 1. С. 62–72.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Ministryo de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, 2008.
Real Decreto 105/2008, от 1 февраля, por el que se regula la producción y gestión де-лос-остатки строительства и сноса, 2008.
Afelma, Asociación de Fabricantes españoles de lanas Minerales Aislantes (s.f.), 2015 г., http://www. aislar.com/.
И. де Отейса Сан-Хосе, «Исследование поведения полугидратированного гипса, армированного сизалевым волокном, в качестве компонентов недорогого жилья», в Informes de la construcción , pp. 425–426, 1993.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Али М. гипс», Journal of Materials Science , том. 4, нет. 5, стр. 389–395, 1969.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
М. дель Рио Мерино и П. Комино Альменара, «Анализ рефуэрзос микстос де фибрас де видрио E y fibras AR en la escayola, como alternativa a los refuerzos monofibras (homogéneos)», Materiales de Construcción , vol. 52, нет. 268, стр. 33–42, 2002.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
А. Г. Сантос, «PPF-reenfocad, EPS-облегченная гипсовая штукатурка», Materiales de Construcción , том. 59, нет. 293, pp. 105–124, 2009.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
AG Santos, Теорическая модель механического оборудования дель дасо и компьюестос фиброзный полимерос [Ph. D. диссертация] , 1988.
Ю.-Х. Денг и Т. Фуруно, «Свойства гипсоволокнистых плит, армированных полипропиленовыми волокнами», Journal of Wood Science , vol. 47, нет. 6, стр. 445–450, 2001.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
PLACO, «Placo Saint-Gobain», 2015 г., http://www.placo.es.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
URSA, Технический паспорт панели Mur P1281.
URSA, (s.f.), Технический паспорт Ursa Terra—R.
Ф. Эрнандес-Оливарес, И. Отейса и Л. де Вильянуэва, «Экспериментальный анализ повышения прочности и модуля разрыва полугидратированного гипса, армированного короткими волокнами сизаля», Composite Structures , vol. 22, нет. 3, стр. 123–137, 1992.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
В. Клёк и С. Айхер, «Эффект размера в гипсовых панелях, армированных бумажным волокном, при изгибе в плоскости», Wood and Fiber Science , том. 37, нет. 3, стр. 403–412, 2005.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
Т. Рахман, В. Лутц, Р. Финн, С. Шмаудер и С. Айхер, «Моделирование механического поведения и повреждения в компонентах, изготовленных из гипсовых материалов, армированных целлюлозным волокном, смягчающих деформацию», Computational Materials Science , vol. 39, нет. 1, стр. 65–74, 2007 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
З. Гао и Г. Ли, «Влияние модификации волокна соломы на характеристики гипсового композита», Advanced Materials Research , vol. 168–170, стр. 1455–1458, 2011.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
С. Варди и К. МакДугалл, «Эксперименты по концентрическому и эксцентрическому сжатию сборок из оштукатуренных соломенных блоков», Journal of Structural Engineering , vol. 139, нет. 3, стр. 448–461, 2013 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Ю. -Ф. Ву и М.П. Дэйр, «Прочность на изгиб и сдвиг композитных перемычек в стеновых конструкциях из гипса, армированного стекловолокном», Журнал материалов гражданского строительства , вып. 18, нет. 3, стр. 415–423, 2006 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Дж. К. Агилар, Д. Н. Мендоса, Р. Х. Фуэртес, Б. Б. Гонсалес, А. Т. Гилмор и Р. П. Рамирес, «Характеристики гормигонов, разработанные с учетом повторных обращений к продуктам разрушения конструкций». de hormigón», Materiales de Construcción , vol. . 57, нет. 288, стр. 5–15, 2007.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
К. Йода и А. Шинтани, «Применение переработанного заполнителя в строительстве для верхних структурных элементов», Строительство и строительные материалы, , том. 67, стр. 379–385, 2014.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
A. Abbas, G. Fathifazl, B. Fournier et al., «Количественная оценка содержания остаточного раствора в переработанных бетонных заполнителях с помощью анализа изображений», Materials Characterization , том. 60, нет. 7, стр. 716–728, 2009 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
К.-Л. Лин и С.-Ю. Лин, «Характеристики гидратации золы отработанного шлама, используемой в качестве сырья для цемента», Cement and Concrete Research , vol. 35, нет. 10, стр. 1999–2007, 2005.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Ф. Дж. Мадариага и Дж. Л. Масиа, «Mezclas de residuos de poliestireno Expandido (EPS) conglomerados con yeso o escayola para su uso en la construcción», Informes de la Construcción , vol. 60, нет. 509, стр. 35–43, 2008.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Р. Демирбога и А. Кан, «Теплопроводность и усадочные свойства модифицированных отходов полистирольных заполнителей», Строительство и строительные материалы. , том. 35, стр. 730–734, 2012.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Э. Сабадор, М. Фриас, М. И. Рохас, Р. Виджил, Р. Гарсия и Х. Т. Хосе, «Характеристики и преобразование промышленных остатков (lodo de papel estucado) en un material con propiedades puzolánicas, Materiales de Construcción , vol. 57, нет. 285, pp. 45–59, 2007.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
М. дель Рио Мерино, «Да, алигерадо кон корчо и су приложение в панелях для строительства», Патент №. ES2170612A1, OEPM, Мадрид, Испания, 2002 г.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
AENOR, «Конструкторские и конгломератные предприятия, являющиеся базой для строительства. Часть 1: определения и особенности», UNE-EN 13279-1, AENOR, Мадрид, Испания, 2009 г.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Пожаробезопасная изоляция Rockwool, http://www.rockwool.es.
ISOVER — Saint Gobain, http://www.isover.es.
AENOR, «Productos aislantes térmicos para aplicaciones en la edificación. Productos manufacturados de la Mineral (MW). Особенности», Тех. Отчет UNE-EN 13162, AENOR, Мадрид, Испания, 2009 г.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
AENOR, «Yesos de construcción y conglomerantes a base de yeso para la construcción. Parte 2: métodos de ensayo», UNE-EN 13279-2, AENOR, Мадрид, Испания, 2014 г. строительство. Определение де ла Dureza Shore C, и де ла Dureza Brinell», Tech. Rep. UNE-EN 102-039-85, AENOR, Madrid, Spain, 1985.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar

Copyright

Copyright © 2015 Sonia Romaniega Piñeiro et al. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Новый гипсовый композит с волокнами минеральной ваты от CDW Recycling0003

За последнее десятилетие в результате интенсивной деятельности строительного сектора образовалось большое количество отходов строительства и сноса (CDW). В частности, в Европе ежегодно образуется около 890 млн т КДВ; однако только 50% из них перерабатываются. В Испании за последние годы образовалось 40 миллионов тонн отходов строительства и сноса. С другой стороны, с момента введения в действие Технического строительного кодекса использование минеральной ваты в качестве строительного изоляционного материала стало распространенным решением как при реконструкции, так и при новом строительстве, и из-за этого этот вид отходов изоляции увеличивается. В этом исследовании анализируется потенциал нового композита (отходы гипса и волокна), включающего несколько отходов минеральной ваты в гипсовую матрицу. С этой целью был разработан экспериментальный план, характеризующий физико-механическое поведение, а также твердость по Шору C нового композита в соответствии со стандартами UNE.