Использование шлака в качестве утеплителя для частного дома

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.

Виды материала

Из отходов металлургических производств и энергетической отрасли получают следующие виды утеплителя:

• доменный;
• металлургический;
• топливный и каменноугольный.

Разные виды используют для утепления конструктивных элементов дома.

Доменный

Материал получают при выплавлении чугуна. В состав входят остатки горной породы, флюсов и зола топлива. Куски очень пористые, материал сыпучий.

В частном строительстве мелкая (более тяжёлая) фракция идёт на засыпки полостей в стенах или под стяжку бетонных полов. Крупная фракция — лёгкая по массе — пригодна для засыпки чердачных перекрытий.

Этот вид сырья идёт на изготовление шлаковых теплоизоляционных материалов.

Наиболее пригодна для утепления шлаковая пемза, обладающая хорошими тепло- и звукоизолирующими свойствами. Она же идёт в наполнитель для шлакоблоков.

Металлургический

Металлургический шлак может создавать избыточную нагрузку на фундамент

К этому типу чаще относят отходы никеле- и медеплавильных заводов, сталелитейных комбинатов.

Материал представляет собой спёкшиеся куски различных фракций. В них много окислов металлов из-за чего масса состава велика.

Металлургические отходы больше пригодны для отсыпок дорожек, стоянок автотранспорта. Большой удельный вес и излишняя теплопроводность ограничивают применение материала для утепления, создавая большую нагрузку на фундамент и строительные конструкции.

Топливный

Сырьём для изготовления служат остатки сгоревших в котельных мазута и каменного угля. Фракция и свойства зависят от типа сжигания (камерное или слоевое).

Остатки топлива гигроскопичны, поэтому перед засыпкой должен быть высушен в течение минимум 2 месяцев без воздействия осадков.

Применяется для засыпки полостей в стенах из кирпича или под бетонную стяжку на полу и перекрытиях.

Угольная зола как удобрение: свойства и правила использования

→ Повышение плодородности → Угольная зола как удобрение: свойства и правила использования

Золу применяют в качестве удобрений с времен первых огородов. Она общедоступна, недорога, удобна в применении.

Но внесение угольной золы в грунт нельзя осуществлять без контроля. При таких подкормках нужно соблюдать определенные правила и пропорции, а также учитывать для каких растений и типов грунта ее можно применять.

При всей полезности зольных элементов нужно учитывать, что не каждая зола подходит для удобрения. Продукт сгорания угля, который взяли из загрязненной или радиоактивной зоны применять не стоит, потому как в ней накапливаются вредные вещества, которые будут потреблять растения.

Что содержит и какими свойствами обладает угольная зола

Угольная сажа может быть получена вследствие сжигания каменного или бурого угля. Соответственно, она будет отличаться пропорциями химического состава, в котором содержится незначительное количество:

• Кальция, который необходим для развития растений. Он принимает участие в углеводно-белковом обмене, поэтому очень полезен для молоденьких культур при активном росте. Также кальций необходим для корней растений, он помогает усваивать другие микроэлементы, находящиеся в почве. Этот элемент способен влиять на кислотность грунта посредством связывания некоторых кислот.
• Калия, который принимает входит в состав клеточного сока и принимает активное участие в фотосинтезе и углеводном обмене. Он активирует ферменты и влияет на качество овощей и фруктов.
• Фосфора, выступающим энергетической подпиткой растений. Он участвует в обменных процессах растительного организма и оказывает непосредственное влияние на степень зрелости плодов и семян, а следовательно, на качество и количество урожая.
• Магния, входящего в состав хлорофилла и влияющего на фотосинтез. О нехватке этого элемента растение сигнализирует пожелтевшими листьями и их опадением.
• Натрия, который способствует переносу углеводов, а достаточное количество элемента способствует повышению сопротивляемости растений патогенным факторам внешней среды и низкой температуре.

Однако зольное удобрение применяется достаточно редко, потому как минимальное содержание полезных веществ поступает в почву в труднодоступном, для потребления растениями, состоянии — это силикаты, которые под воздействием высоких температур сплавляются и образуют стеклообразные массы.

Виды угольного удобрения:

1. Каменноугольная зола. Такое удобрение богата на оксиды кремния, содержание которых нередко переваливает за 50%, поэтому ее нередко применяют чтобы осушить и разрыхлить влажные, тяжелые глинистые грунты. Удобрение из каменного угля улучшает структуру однородных почв, увеличивает их влагопропускную способность и плодородность. К тому же, такая удобрение подкормка практически не содержит хлористые соединения. Применение каменноугольного удобрения недопустимо для песчаных почв и грунта с повышенной кислотностью, так как высокое содержание серы преобразуется в сульфаты и способствует увеличению кислотности. В связи с этим, каменноугольное удобрение рекомендуют сочетать с кальцийсодержащими, аммониевыми и органическими (помет птиц и навоз).
2. Зола бурого угля. Получают бурый уголь под влиянием высокого давления на растительные массы, которые насыщены фосфорными, калиевыми и другими минеральными соединениями. Такая подкормка используется как минеральное удобрение, которое обогащает бедные почвы микроэлементами. В отличие от каменноугольной буроугольная зола снижает уровень кислотности грунта, улучшает его структуру и насыщает его бором, марганцем, медью, молибеном, цинком и другими компонентами, что способствует повышению урожайности. Крошка бурого угля содержит глуминовые кислоты (порядка двух процентов) и является сырьем для получения глуматов (удобрений), имеющих высокую физиологическую активность, способствующую улучшению агрохимических свойств грунта и стимулированию активности земляных микроорганизмов. Также глуматы предотвращают вымывание полезных элементов из почвы.

Преимущества и отрицательные стороны

Металлургический шлак не применяют во влажной среде из-за склонности к коррозии

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

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

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

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

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

Металлургический тип подвержен ржавчине в условиях повышенной влажности.

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

Древесный уголь как удобрение для огорода: можно ли использовать, как применять золу, угольный шлак

Применять древесный уголь как удобрение для огорода придумали индейцы Южной Америки. Чтобы получить нужное вещество, они сжигали деревья в джунглях.

Смола при высоких температурах не сгорала, а затвердевала и образовывала корочку на перегоревших угольках.

Слой золы, покрывавший почву после пожарища, способствовал быстрому усвоению полезных веществ растениями.

Древесный уголь: как получают удобрение

Древесный уголь – это остатки дерева, полученные после сгорания сырья при минимальном доступе кислорода.

В домашних условиях его делают так:

1. В железную бочку засыпают древесину.
2. Сырье поджигают и ждут, пока огонь перегорит полностью.
3. Оставшиеся почерневшие куски вынимают из емкости и используют по назначению.

Данное средство имеет ряд положительных качеств. Оно способно:

• долго храниться, не вступая в химические реакции и не разлагаясь;
• впитывать в себя большое количество жидкости и окислов алюминия (является хорошим абсорбентом);
• превращать азот, содержащийся в воздухе, в доступные для усвоения растениями формы;
• регулировать влажность грунта за счет впитанной в себя во время дождей воды;
• активировать биосферу верхнего слоя почвы.

Благодаря пористой структуре угольное удобрение:

1. имеет небольшой вес;
2. способно подкармливать внушительные площади минимальным количеством.

Полезные свойства древесного угля в сельском хозяйстве

Древесную золу издавна применяли как удобрение на полях. С углем все иначе: его стали использовать с этой целью несколько десятилетий назад. Цветоводы и овощеводы, применявшие это средство на своих приусадебных участках, отметили, что растения, растущие на удобренных им грядках, лучше плодоносят, хорошо переносят засушливые периоды.

Удобрять золой и древесным углем огородные грядки выгодно, поскольку они:

1. обходятся дешевле удобрений химического происхождения;
2. совершенно безвредны для человека и животных;
3. могут вноситься в почву несколько лет подряд;

Другие положительные качества подкормки:

• В случае небольшой передозировки зеленые насаждения не пострадают.
• Опрысканные настоем угольной пыли и золы растения меньше болеют грибковыми заболеваниями.
• Обладает хорошими защитными свойствами. Опудренные пылью растения и посыпанные крошкой грядки перестают атаковать вредные насекомые.

Технические характеристики

Параметры разных видов засыпки для сравнения собраны в таблицу. Данные усреднённые, но достаточные для правильных расчётов массы и эффекта от утепления.

Вид шлака	Удельный вес, кг/м3	Теплопроводность, Вт/(м*С)
Доменный	360 – 1000 в зависимости от фракции	0,12 – 0,18
Котельный, каменноугольный	750	0,24 – 0,32
Топливный	1000	0,25
Металлургический	От 1000	0,35 -0,4

Теплопроводность полнотелого силикатного кирпича составляет 0,81 Вт/(м*С). Таким образом, слой каменноугольного шлака толщиной 20 см по свойствам утепления примерно равен кладке в 2 кирпича (51 см). Учитывая разницу в цене, застройщик значительно снижает расходы на материалы.

Какие культуры подкармливают угольным удобрением

Каменноугольную золу рекомендовано вносить при выращивании культур, которые активно потребляют серу. Ее вносят чтобы вырастить качественные:

Для повышения урожайности этих культур продукт горения каменного угля сочетают с гипсом. Для требовательных к питательным элементам культур удобрения каменной золой не принесет никакой пользы, потому как она содержит недостаточное для них количество питательных веществ.

Измельченный каменноугольный шлак вносят во время перекопки пристволовых кругов плодоносящих деревьев.

При регулярных подкормках каменноугольной золой в грунтепочвах происходит накопление фтора и калия, потому как зола сохраняет свою полезность в грунте на протяжении пяти лет. Но для эффективности применения такого удобрения необходимо сочетание с органикой.

Зола и мука бурого угля часто применяется в изготовлении субстрактов под рассаду огуречных и томатных культур. Для этого смешивают по одной части торфа и песка и 5% измельченного бурого угля. Полезные свойства такой золы сохраняются в почве от трех до пяти лет. Зола бурого угля эффективно добавляется в компост из мелкой соломы, травы и опилок.

Технология утепления строительных конструкций

Теплотехнические расчёты и инструментальные замеры показывают, что 5 – 10 % тепла уходит из жилья через пол и грунт, 20 -30 % через стены и столько же через чердачные перекрытия и крышу. Для этих строительных конструкций можно использовать утеплитель шлак.

Последовательность работы по улучшению теплоизолирующих характеристик для пола, потолка, стен различаются.

Утепление пола

Слой шлака заливается бетонной стяжкой

В зависимости от конструкции жилища утепление пола шлаком в частных домах проводят по-разному. Если в весенний период и после сильных дождей в подполе, подвале появляется вода, обязательно делают гидроизоляцию.

Краткая инструкция по утеплению земляного пола:

1. Поверхность освобождают от мусора, выравнивают, при необходимости трамбуют.
2. Обустраивают гидроизоляцию, для чего засыпают пол глиной, растворённой в воде, и тщательно перемешанной до состояния теста. Другой вариант: расстилают слой гидроизоляционного рулонного материала, стыки проклеивают мастикой.
3. Аккуратно насыпают слой утеплителя необходимой величины — чем толще, тем лучше. Для большинства регионов достаточно подсыпать 15 – 20 см.
4. Насыпают 5 см песка, трамбуют.
5. Заливают цементно-песчаную стяжку (ЦПС) 5 – 10 см.

Если высота потолков в подвале не позволяет обустраивать такой «пирог», можно залить пол бетоном, используя в качестве наполнителя шлак. До заливки устраивают песчаную подушку, которую проливают водой и трамбуют.

Возможен вариант, когда утепляют не земляное основание, а насыпают утеплитель поверх плиты перекрытия на первом этаже. В этом случае получают тепло в комнатах и прохладный подвал.

Последовательность работ простая:

1. Убирают мусор, грязь, пыль.
2. Трещины и технологические отверстия заделывают цементным раствором.
3. Плиту обрабатывают антисептиком для предотвращения возникновения плесени и грибка.
4. Укрывают поверхность слоем пароизоляционной плёнки (мембраны), которая не допустит проникновения паров из подвала, но даст влаге испариться в подпольное помещение. В домах с сухими подвалами пароизоляция не нужна.
5. Поверх слоя теплоизолятора выполняют ЦПС.
6. После высыхания проводят отделку финишными материалами (ламинат, ДСП, линолеум).

Для утепления деревянных полов проводят демонтаж верхнего слоя. Между лагами укладывают гидроизоляцию, поверх которой засыпают шлак. По верхней поверхности лаг прибивают пароизоляцию и контробрешётку. Толщина реек 1 – 2 см. Между насыпкой и настилом образует прослойка воздуха, что предотвратит образование плесени и грибка.

Теплоизоляция потолка

Утепление потолка шлаком с чердака

Технологически работа по утеплению пола и потолка не отличаются.

Перед тем как утеплить шлаком потолок, нужно провести расчеты, чтобы не придать конструкциям излишнюю нагрузку. Для этого надо узнать несущую способность плит перекрытия и сравнить её с массой засыпки.

Шлак как утеплитель потолка имеет те же плюсы и минусы, как и при использовании в других строительных конструкциях.

Высота нежилого чердака позволяет насыпать слой любой необходимой толщины (с учётом характеристик плит). Утеплитель сохранит свойства на протяжении всего срока эксплуатации дома.

Чтобы шлак для утепления потолков сохранил свойства, на него не должны попадать осадки. Слуховое окно нельзя закрывать наглухо — это поможет влаге своевременно испариться.

1. Плиты перекрытия покрывают слоем гидроизоляции.
2. Засыпают нужное количество засыпки.
3. Обустраивают бетонную стяжку толщиной 10 – 15 см, соблюдая уклон для слива воды во время осадков.
4. Проводят гидроизоляцию рулонными материалами.

Чтобы покрытие прослужило долго, соблюдают инструкции производителей строительных материалов.

Утепление пустотелых стен

Утепление стен шлаком не требует специальных приготовлений. Между внешними и внутренними слоями кирпича по мере постройки стены засыпают любой шлак. Лучше выбирать пористый материал средней фракции. Такие характеристики сделаю дом теплее, между кусками засыпки не будет пустот.

Утепление домов методом засыпки не требует специальных навыков и приобретения дорогостоящего оборудования. В населённых пунктах, где материал является отходом местных производств, теплоизоляция им окажется самым дешёвым и простым вариантом.