Vermikuliittilevy toimii palonkestävänä eristemateriaalina. Sitä valmistetaan pääasiassa laajentuneesta vermikuliitista, joka on peräisin luonnonmukaisesta silikaattimineraalista, joka on sukua mika-mineraalille. Mielenkiintoista tapahtuu, kun tämä aine kuumennetaan noin 900–1000 celsiusasteeseen. Näissä lämpötiloissa se laajenee jopa kolmekymmentä kertaa alkuperäiseen tilavuuteensa verrattuna, jolloin sisään muodostuu pieniä ilmakuplia, jotka estävät lämmön leviämistä. Valmistajat sekoittavat tämän laajennetun materiaalin esimerkiksi natriumsilikaatin kanssa muodostaakseen kiinteitä levyjä. Näiden levyjen paino vaihtelee 350–450 kilogrammaa kuutiometriä kohti, mikä tekee niistä noin kuusikymmentä prosenttia kevyempiä kuin tavalliset kipsilevyt, joita käytetään yleisesti seinien ja kattojen rakentamiseen.
Valmistusprosessiin liittyy kolme keskeistä vaihetta:
Tämä prosessi tuottaa materiaalin, joka kestää lämpötiloja jopa +1200 °C rakenteellista kantavuuttaan menettämättä, mikä on vahvistettu BS 476 ja EN 1366 palokokeilla.
| Omaisuus | Suorituskykymittari | Etuoikeus |
|---|---|---|
| Lämpöjohtokyky | 0,062–0,085 W/mK | Erinomainen eristys kipsiin (0,21 W/mK) verrattuna |
| Palonkestävyys | 60–120 minuuttia (EI 60/90/120) | Epäsytytävää ja ei myrskyltä savua |
| Painevoima | 1,8–2,5 MPa | Tukee mekaanisia kuormia seinärakenteissa |
Nämä ominaisuudet tekevät vermiuliittilaudoista ideaalisen ratkaisun passiivisiin palosuojelujärjestelmiin ja energiatehokkaisiin rakennuskuoriin.
Miksi vermiuliittilevyt ovat niin hyviä tulenkestoisuudessa? Asia palautuu siihen, miten niitä valmistetaan. Aineella on kerroksellinen mineraalirakenne yhdistettynä tiettyihin kemikaaleihin, jotka eivät reagoi liekkeihin. Kun lämpötila nousee todella korkeaksi, yli 300 celsiusasteeseen, sisäinen vesi alkaa muuttua höyryksi. Tämä luo lämmöstä suojaavan esteen. Samalla kerrokset alkavat laajentua voimakkaasti, joskus jopa 30 kertaa alkuperäistä suuremmaksi. Tämä laajeneminen muodostaa hiiltyneen eristekerroksen, joka hidastaa lämmön etenemistä materiaalin läpi. Näiden kahden tekijän ansiosta vermiuliittilevyt kestävät hyvin jopa noin 1200 celsiusasteen lämpötiloja pettämättä.
EN 1363-1-kuumennustesteissä vermiuliittilevyt saavuttavat jatkuvasti:
Nämä tulokset ylittävät perinteisten kipsilevyjen lämmönkestävyyden 200–400 %.
Vuonna 2022 toteutetussa korkearakennuksen peruskorjauksessa käytettiin vermiiliyttä portaiden seinissä, jolloin saavutettiin:
Projekti osoitti vermiuliitin tehokkuuden nykyaikaisten tilavuuksien eristämiseen liittyvissä vaatimuksissa.
Vaikka se on tehokas normaaleissa palotilanteissa, jatkuva altistus yli 4 tuntia 1000 °C:n lämpötilassa voi johtaa vähitellen irtoamiseen. Teollisuusympäristöissä, joissa on nopeasti etenevät liekit – kuten petrokemiallisissa laitoksissa – eristystehokkuus voi laskea 12–18 %, mikä edellyttää hybridiratkaisuja tai suojapeitteitä.
Vermikuliittilevyt tarjoavat R-arvot 2,9–3,8 per tuuma, lämmönjohtavuudella (λ) 0,048 W/m·K – 40 % alhaisempi kuin laajennetusta polystyreenistä (EPS). Tämä suorituskyky johtuu luonnostaan esiintyvistä alumiinisilikaattikerroksista, jotka varastoituvat ilmaa ja vastustavat kosteuden aiheuttamaa hajoamista, mikä tekee niistä erittäin tehokkaita sekä uudisrakennuksissa että peruskorjausten eristysjärjestelmissä.
Arkkitehdit käyttävät vermiculite levyjä:
Vuoden 2021 eurooppalainen peruskorjausten tutkimus osoitti, että vermiculite-julkisivut vähensivät vuotuisia lämmityskustannuksia 19 % verrattuna perinteiseen tiilirakentamiseen.
Vermiuliittilaatat vähentävät ilmanvaihto- ja jäähdytyskuormitusta 18–27 %:lla sekä integroidaan jatkuviin eristysjärjestelmiin. Niissä on 94 %:a kierrätysmateriaalia ja niiden valmistuksessa syntyvä hiilijalanjälki on 0,007 CO₂eq/kg, mikä on 63 % alhaisempi kuin jäykän muovin kohdalla. Ne täyttävät LEED v4.1 -standardin vaatimukset. Rakentajat raportoivat takaisinmaksuajaksi 6–8 kuukautta säästöjenä energiankulutuksessa keskikorkeissa kaupallisissa rakennuksissa.
Vermiuliittilaatat ovat jopa 70 % kevyempiä kuin perinteiset kivieristeet, mikä vähentää rakenteellista kuormitusta ja minimoi teräsvahvistustarpeen korkeissa rakennuksissa. Niiden puristuslujuus (≥1,2 MPa) takaa kestävyyden ja helpottaa peruskorjaustöitä vanhoissa rakennuksissa, joissa on rajoitettu kuormituskesto – erityisesti hyödyllinen maanjäristysalueilla.
Vermikuliittilevyt eivät sisällä näitä haitallisia VOC-yhdisteitä, joista keskustellaan nykyään paljon, ja niiden lisäksi niitä voidaan käyttää täysin uudelleen, mikä tekee niistä erinomaisia vihreiden rakennusten kannalta. Valmistuksessa levyihin kuluu noin 35 prosenttia vähemmän energiaa kuin tekoaineisiin verrattuna. Tällainen energiansäästö puolestaan auttaa rakennuksia saamaan LEED v4.1 -pisteitä tehokkaiden materiaalien ja jätteen vähentämisen osalta. Kolmannen osapuolen tekemät testit ovat osoittaneet, että vermiculiitti toimii hyvin elävien järjestelmien kanssa ja se on saanut sertifiointeja, kuten Cradle to Cradle -sertifioinnin. Myös urakoitsijat pitävät tästä materiaalista – useat kyselyt osoittavat, että yli kahdeksan kymmenestä ammattilaisesta valitsee vermiculiitin passiivitalosuunnittelussa, koska se sopii hyvin ympyrätalouden käsitteeseen, jossa resursseja käytetään uudelleen sen sijaan, että ne hävitetään.
Uusimmat innovaatiot sekoittavat vermiuliittiä piidioksideen ja grafiittiin valmistamaan levyjä, jotka ovat ohuempia mutta toimivat paremmin kuin tavanomaiset tuleenkestävät materiaalit. Hiljainen Yhdysvaltain rakennusmateriaaliyhdistyksen tutkimus osoittaa, että noin 60 prosenttia kysynnästä tulee nykyään rakennustyömailta ja tehtailta, etupäässä siksi, että rakentajat haluavat kevyempiä materiaaleja, jotka sopivat hyvin nykyaikaisiin älykkäisiin rakennusjärjestelmiin. Monet teollisuuden yritykset ovat alkaneet siirtyä kasveihin perustuviin liimapohjaisiin ratkaisuihin yrittäessään saada LEED v4.1-sertifiointeja. Tämä muutos puolestaan edistää tulenkestävien tuotteiden valmistusta, jotka todella ovat ympäristöystävällisiä.
Uudet rakentamismääräykset koskien palamattomia pinnoitteita ja NFPA 285 -standardien noudattamista ovat nostaneet vermikuliittilevyjen merkitystä kaupallisissa rakennushankkeissa. Vuoden 2023 uusin kansallinen palokoodi vaatii nyt näitä levyjä palonkestävissä rakenteissa asuintaloissa, ja myös Euroopassa nähdään samankaltaisia siirtymiä EN 13501-1 -säädösten päivittymisen myötä. Lisäksi OSHA:n ja EPA:n tiukentuessa asbestia sisältäviin tuotteisiin, rakentajat siirtyvät vermikuliittiin turvallisempana vaihtoehtona, joka täyttää kaikki sääntelyvaatimukset. Tämä tekee siitä erityisen suosittua vanhojen rakennusten peruskorjauksissa, joissa turvallisuus on tärkeää kysymys.
Grand View Researchin mukaan vuonna 2023 vermiuliittilevyjen maailmanmarkkinat saattavat nousta noin 1,2 miljardia dollareita tämän vuosikymmenen loppuun mennessä, kasvaen noin 7,8 prosenttia vuodessa. Suurimmat kasvun ajajat tulevat todennäköisesti Aasiassa ja Tyynellämerellä sekä osissa Lähi-idässä, kun kaupungit jatkavat nopeaa laajenemistaan. Palonkestävistä katto-ratkaisuista on erityisen suuri kysyntä, ja tarpeen arvioidaan kasvavan lähes 30 prosenttia ajan myötä. Amerikassa valmistajat puolestaan odottavat oman tuotantotilavuutensa nousevan noin 18 prosenttia vuodessa vuoteen 2027 asti. Tämä kasvu johtuu suurelta osin valmiirakennusten ja modulaaristen rakenteiden suosion kasvusta, joiden eristekerroksille vaaditaan hyvät lämmön eristysominaisuudet. Vermiuliitti täyttää tämän vaatimuksen, sillä siinä on kohtuullinen R-arvo yli 1,25 m²K/W, ja se kestää myös paloa hyvin.
Vermikuliittilevyt valmistetaan ensisijaisesti laajentamattomasta vermikuliitista, luonnollisesta silikaattimineraalista, johon on sekoitettu natriumsilikaattia ja muita lisäaineita.
Korkean lämmön vaikutuksesta vermikuliittilevyjen sisällä oleva vesi muuttuu höyryksi, joka muodostaa suojakerroksen, samalla kun mineraalikerrokset laajenevat ja muodostavat hiiltyneen eristekerroksen, joka estää lämmön siirtymistä.
Niitä käytetään tulilujuuksien seinärakenteiden, kattojen, fasadien, korkean suorituskyvyn rakennusvaipat ja peruskorjausprojektit, jotka vaativat lämpöeristystä ja tulenselännessä.
Kyllä, vermikuliittilevyt ovat kestäviä, koska ne eivät emittoi haitallisia VOC-päästöjä, niiden voi kierrättää täysin ja niiden valmistukseen kuluu vähemmän energiaa kuin synteettisiin materiaaleihin verrattuna.
EN
