Steine, die nach dem Erhitzen wie Blutegel aussehen, klingen vielleicht beängstigend, sind aber tatsächlich eine große Hilfe beim Bauen →

Yu Feng

Im kürzlich vom Staatsrat veröffentlichten „Aktionsplan zur Energieeinsparung und Kohlenstoffreduzierung 2024–2025“ wurde darauf hingewiesen, dass die Entwicklung umweltfreundlicher Baumaterialien energisch vorangetrieben, die Produktion grundlegender Rohstoffe und die Herstellung leichter Wanddämmstoffe gefördert, die Erneuerung und Modernisierung von Außenwanddämmungen und alten Heizungsrohren aktiv vorangetrieben und die energetische Umgestaltung von Gebäuden beschleunigt werden müsse. Unter den zahlreichen im Bauwesen verwendeten Wärmedämmstoffen wird Vermiculit aufgrund seiner guten Wärmedämmeigenschaften am häufigsten verwendet.

Vermiculit ist ein magnesiumhaltiges, sekundär metamorphes Hydroaluminosilikatmineral mit einer zweidimensionalen Schichtstruktur. Es verliert Wasser und dehnt sich aus, wenn es erhitzt wird, und ist nach seiner blutegelartigen Form benannt.

Als knapper Mineralrohstoff wird Vermiculit hauptsächlich in Südafrika, China, den USA, Russland und anderen Ländern produziert. Die weltweiten Vermiculitreserven betragen etwa 600 Millionen Tonnen. Die Vermiculitreserven von Qiganbulake im Kreis Yuli in Xinjiang, China, betragen etwa 100 Millionen Tonnen, was mehr als 90 % der Gesamtreserven des Landes entspricht. Es handelt sich um die zweitgrößte Vermiculitlagerstätte der Welt.

Wärmeleitung ist die wichtigste Art der Wärmeübertragung in Festkörpern. Je kleiner der Leitfähigkeitskoeffizient eines Materials ist, desto besser speichert es die Wärme. Die Wärmeleitfähigkeit von Vermiculit beträgt weniger als oder gleich 0,2. Seine hervorragende Wärmedämmleistung kann die Wärmeleitfähigkeit von Gebäuden wirksam reduzieren, die Innentemperatur stabil halten und den Energieverbrauch senken.

Nach der Kalzinierung bei hohen Temperaturen kann sich das Volumen des Vermiculit sofort um mehr als das Zehnfache ausdehnen und die Porosität nimmt erheblich zu. Jedes Stück expandiertes Vermiculit hat viele Poren und jede Pore hat eine Mikro-Nano-Porengröße. Diese kleinen Zwischenräume sind die Wärmedämmzwischenräume. Je höher die Ausdehnungsrate von Vermiculit, desto ausgeprägter sind die Hohlräume und desto besser ist die Wärmedämmleistung.

Vermiculit ist ein natürlicher anorganischer Mineralstoff. Im Baubereich verfügt es nicht nur über gute Wärmedämmeigenschaften, sondern auch über eine gute Feuerbeständigkeit. Es brennt nicht und erzeugt keine giftigen Gase in Umgebungen mit hohen Temperaturen und kann den Brandschutz von Gebäuden verbessern. Seine poröse Struktur kann außerdem Lärm wirksam absorbieren und reduzieren, sodass die Menschen ruhiger und komfortabler leben können.

Vermiculit hat eine geringe Dichte und erhöht die Belastung der Gebäudestruktur nicht. Es eignet sich besonders für Hochhäuser und Gebäudestrukturen, bei denen das Eigengewicht reduziert werden muss. Gleichzeitig ist Vermiculit äußerst langlebig und korrosionsbeständig. Es bleibt in rauen Umgebungen lange Zeit stabil und neigt nicht zur Alterung und Verschlechterung. Zu den spezifischen Anwendungen von Vermiculit im Bauwesen zählen Dach- und Wandisolierung, Dämmplatten und Dämmmörtel sowie die Isolierung industrieller Rohre, wodurch die Wärmedämmung, Feuerbeständigkeit und Wärmedämmleistung von Gebäuden deutlich verbessert werden können.

Noch wichtiger ist, dass Vermiculit bei seiner Herstellung und Verarbeitung nur eine geringe Umweltverschmutzung verursacht und das Produkt nach der Entsorgung recycelt und wiederverwendet werden kann. Dies steht im Einklang mit dem Konzept der nachhaltigen Entwicklung, das im Bauwesen hohes Ansehen genießt.

Derzeit sind bei Funktionsmaterialien auf Vermiculitbasis große Durchbrüche zu verzeichnen. Die volle Ausnutzung der reichlich vorhandenen Mineralressourcen von Vermiculit sowie ihre wissenschaftliche und rationale Entwicklung und Nutzung sind jedoch noch immer dringende Probleme, die gelöst werden müssen. Der Schwerpunkt sollte von der Herstellung primärer Vermiculitprodukte und dem Export von Rohstoffen auf die Forschung und Entwicklung sowie Produktion hochwertiger Produkte verlagert werden, um deren Entwicklung in Spitzenbereichen wie Umweltschutz, Biologie, Energiespeicherung, Luft- und Raumfahrt usw. voranzutreiben. Wir sind davon überzeugt, dass Vermiculit durch kontinuierliche Innovation und Anwendung von Technologie der menschlichen Gesellschaft weiteren Nutzen bringen wird.

(Der Autor ist Professor und Prodekan der Fakultät für Chemie und Chemieingenieurwesen der Shihezi-Universität)