Płyta wermikulitowa stanowi materiał izolacyjny, który nie zapala się łatwo. Składa się głównie z wermikulitu ekspandowanego, który powstaje z naturalnego minerału krzemianowego z grupy muszkowitów. Interesującą rzeczą dzieje się, gdy ten materiał zostaje podgrzany do temperatury około 900 do 1000 stopni Celsjusza. Wówczas faktycznie zwiększa swoją objętość około trzydziestokrotnie, tworząc małe kieszonki powietrzne wewnątrz, które pomagają zapobiegać przenikaniu ciepła. Producenti mieszają ten rozszerzony materiał z substancjami takimi jak krzemian sodu, tworząc płytę wiórową. Płyty te ważą od 350 do 450 kilogramów na metr sześcienny, co czyni je o około sześćdziesiąt procent lżejszymi w porównaniu do standardowych płyt gipsowych, które są powszechnie stosowane do wykańczania ścian i sufitów.
Produkcja obejmuje trzy główne etapy:
Ten proces daje materiał odporny na temperatury do 1200°C przy zachowaniu integralności konstrukcyjnej, co potwierdzają normy badania ogniowego BS 476 i EN 1366.
| Nieruchomości | Wskaźnik wydajności | Zalety |
|---|---|---|
| Przewodność cieplna | 0,062–0,085 W/mK | Doskonała izolacja w porównaniu do gipsu (0,21 W/mK) |
| Opor Przed Pożarem | 60–120 minut (EI 60/90/120) | Nieniszczalny, nie emituje żadnych toksycznych oparów |
| Wytrzymałość na uciskanie | 1,8–2,5 MPa | Wspiera obciążenia mechaniczne w zestawach ścianowych |
Te właściwości czynią płytę wermikulitową idealną do zastosowań w pasywnych systemach ochrony przeciwpożarowej oraz energooszczędnych powłokach budynków.
Dlaczego płyty wermikulitowe tak dobrze wytrzymują ogień? To wszystko wynika z ich produkcji. Materiał ten posiada warstwową strukturę mineralną oraz pewne składniki chemiczne, które nie sprzyjają działaniu płomieni. Kiedy temperatura staje się bardzo wysoka, na przykład powyżej 300 stopni Celsjusza, woda znajdująca się wewnątrz zaczyna zamieniać się w parę. Tworzy to rodzaj ochronnej bariery przed ciepłem. W tym samym czasie warstwy zaczynają się gwałtownie rozszerzać, czasem zwiększając swoją wielkość nawet 30-krotnie. To rozszerzenie tworzy warstwę izolacyjną przypominającą zwęglenie, która znacząco spowalnia przenikanie ciepła przez materiał. Dzięki tym dwóm zjawiskom płyty wermikulitowe mogą naprawdę dobrze się sprawdzać, nawet przy temperaturach dochodzących do około 1200 stopni Celsjusza, nie ulegając przy tym całkowitemu zniszczeniu.
Zgodnie z wynikami badań w piecu według normy EN 1363-1, płyty wermikulitowe osiągają zawsze:
Wyniki te przewyższają tradycyjne płyty gipsowe o 200–400% pod względem wytrzymałości termicznej.
W 2022 roku podczas modernizacji budynku wysokiego zastosowano płyty wermikulitowe w ścianach klatki schodowej, osiągając:
Projekt wykazał skuteczność wermikulitu w spełnianiu współczesnych wymagań kompartmentalizacji
Chociaż skuteczny w standardowych zdarzeniach pożarowych, długotrwałe narażenie powyżej 4 godzin w temperaturze 1000°C może prowadzić do stopniowego odwarstwiania. W środowiskach przemysłowych z wysokociśnieniowymi płomieniami - takich jak zakłady petrochemiczne - skuteczność izolacji może spaść o 12–18%, co uzasadnia stosowanie rozwiązań hybrydowych lub powłok ochronnych
Płyty wermikulitowe oferują wartości R w zakresie 2,9–3,8 na cal, z przewodnictwem cieplnym (λ) wynoszącym 0,048 W/m·K - o 40% niższym niż styropian (EPS). Wynika to z naturalnie występujących warstw glinokrzemianowych, które uwięzają powietrze i odpornieją na degradację wilgocią, czyniąc je bardzo skutecznymi zarówno w nowych, jak i modernizowanych systemach izolacji
Architekci stosują płyty wermikulitowe w:
Badanie z 2021 roku dotyczące modernizacji budynków w Europie wykazało, że elewacje wermikulitowe zmniejszyły roczne koszty ogrzewania o 19% w porównaniu do tradycyjnej konstrukcji ceglanej.
W ramach systemów izolacji ciągłej, płyty wermikulitowe zmniejszają obciążenie systemów HVAC o 18–27% w klimacie zmiennym. Dzięki zawartości 94% materiału recyklingowego i niskiemu poziomowi emisji węglowej (0,007 CO₂eq/kg) – o 63% niższemu niż w przypadku styropianu – wspierają zgodność z normą LEED v4.1. Inwestorzy zgłaszają okres zwrotu nakładów inwestycyjnych po 6–8 miesiącach oszczędności energetycznych w komercyjnych budynkach średniowysokich.
Płyty wermikulitowe są o 70% lżejsze niż tradycyjna izolacja mineralna, co zmniejsza obciążenie konstrukcji i ogranicza potrzebę stosowania zbrojenia stalowego w budynkach wysokich. Ich wytrzymałość na ściskanie (≥1,2 MPa) gwarantuje trwałość, ułatwiając jednocześnie modernizację starszych obiektów o ograniczonej nośności — szczególnie przydatne w strefach sejsmicznych.
Płyty wermikulitowe nie zawierają szkodliwych związków VOC, o których tak często słyszymy w ostatnich czasach, a ponadto można je w pełni odzyskać, co czyni je bardzo przyjaznymi dla środowiska materiały w budownictwie zrównoważonym. W procesie produkcji płyty te wymagają około 35 procent mniej energii w porównaniu do materiałów syntetycznych. Taki poziom oszczędności energii pomaga budynkom zdobywać punkty w systemie certyfikacji LEED v4.1 związanych z efektywnym wykorzystaniem materiałów i redukcją odpadów. Niezależne testy potwierdziły, że wermikulit dobrze współgra z systemami biologicznymi, uzyskując certyfikaty takie jak Cradle to Cradle. Kontrahenci również chwalą ten materiał – wiele badań pokazuje, że aż osiem na dziesięć profesjonalistów wybiera wermikulit przy projektowaniu pasywnych domów, ponieważ doskonale wpasowuje się w koncepcję gospodarki kołowej, w której zasoby są ponownie wykorzystywane zamiast trafiać na śmietnik.
Najnowsze innowacje polegają na łączeniu wermikulitu z krzemionką i grafiten, aby uzyskać płyty nie tylko cieńsze, ale również lepiej działające niż tradycyjne materiały ognioodporne. Ostatnie badanie przeprowadzone przez Amerykańskie Stowarzyszenie Materiałów Budowlanych wykazało, że około 60 procent całkowitego popytu pochodzi obecnie z placów budowy i fabryk, głównie dlatego, że budowni chcą lżejszych materiałów, które dobrze współdziałają z nowoczesnymi systemami inteligentnych budynków. Wiele firm z branży zaczęło przechodzić na kleje pochodzenia roślinnego, ponieważ dążą do uzyskania certyfikatów LEED v4.1. Ta zmiana sprzyja rozwojowi produktów ognioodpornych, które są naprawdę przyjazne dla środowiska.
Zmiany w przepisach budowlanych dotyczących niepalnych materiałów wykończeniowych i zgodność ze standardami NFPA 285 zdecydowanie przyczyniły się do popularności płyt vermiculitowych w projektach budowlanych komercyjnych. Najnowszy Fire Code 2023 (Międzynarodowy Kod Wybuchowy) wymaga obecnie stosowania tych płyt w zabezpieczeniach ogniowych w budynkach mieszkalnych, a w Europie również widzimy podobne działania, ponieważ ich regulacje EN 13501-1 są aktualizowane. Dodatkowo, zacieśnienie kontroli ze strony OSHA i EPA w zakresie produktów zawierających azbestyty zmusza budowniczych do poszukiwania bezpieczniejszej alternatywy, jaką jest vermiculit, który spełnia wszystkie wymagania zgodności. To czyni go szczególnie popularnym przy modernizacji starszych budynków, gdzie kwestie bezpieczeństwa mają kluczowe znaczenie.
Zgodnie z danymi z 2023 roku firmy Grand View Research, światowy rynek płyt vermiculitowych może osiągnąć wartość około 1,2 miliarda dolarów do końca dekady, rosnąc średnio o około 7,8 procent rocznie. Największe tempo wzrostu odbędzie się najprawdopodobniej w Azji i Pacyfiku oraz w części krajów Bliskiego Wschodu, gdzie miasta rozwijają się szybko. Szczególnie duży popyt przewidywany jest na materiały do dachów odporne na ogień, przy czym prognozowana jest potrzeba wzrostu o blisko 30 procent w przyszłości. Tymczasem w Ameryce producenci spodziewają się, że ich własne wolumeny produkcji wzrosną o około 18 procent rocznie do 2027 roku. Ten wzrost wydaje się wynikać głównie z rosnącej popularności budynków prefabrykowanych oraz konstrukcji modułowych, które wymagają materiałów izolacyjnych o dobrych właściwościach termicznych. Vermiculit spełnia te wymagania, ponieważ oferuje wartości oporności cieplnej (R) powyżej 1,25 m²·K/W, a także dobrze znosi działanie ognia.
Płyty wermikulitowe są w głównej mierze wytwarzane z rozdętego wermikulitu, naturalnego minerału krzemianowego zmieszanego z krzemianem sodu i innymi dodatkami.
Podczas narażenia na wysoką temperaturę woda znajdująca się w płytach wermikulitowych zamienia się w parę, tworząc ochronny barier, podczas gdy warstwy mineralne się rozszerzają, tworząc węglową warstwę izolacyjną, która hamuje przenikanie ciepła.
Stosuje się je w ścianach ogniowych, dachach, elewacjach, wysokowydajnych powłokach budynków oraz w projektach modernizacyjnych wymagających izolacji termicznej i odporności pożarowej.
Tak, płyty wermikulitowe są trwałe, ponieważ nie emitują szkodliwych związków organicznych (VOC), mogą być w pełni recyklingowane i są produkowane z użyciem mniejszej ilości energii w porównaniu do materiałów syntetycznych.
EN
