Что такое базальтовый утеплитель и как его производят
Базальтовый утеплитель, также известный как минеральная вата на основе горных пород, представляет собой современный теплоизоляционный материал. Его изготавливают из волокон, полученных из габбро-базальтовых горных пород. Основной метод производства — аэродинамический раздув расплавленной каменной массы, в результате которого образуются тонкие и прочные волокна длиной 50-60 см.
Ключевые свойства и преимущества материала
Структура базальтового утеплителя состоит из хаотично переплетенных волокон, которые удерживаются вместе благодаря естественному сцеплению. Это позволяет минимизировать или полностью исключить использование синтетических связующих веществ, что повышает экологичность и термостойкость материала. Благодаря этому, а также уникальным физико-химическим характеристикам базальтовых волокон, готовый утеплитель обладает рядом выдающихся свойств:
- Абсолютная безопасность для здоровья — материал не выделяет токсичных или канцерогенных веществ ни в воздушную, ни в водную среду, даже при контакте со слабоагрессивными химическими веществами.
- Превосходная пожарная безопасность — утеплитель негорючий, взрывобезопасный и устойчивый к вибрациям.
- Химическая и биологическая инертность — материал не вступает в реакции с большинством веществ и не подвержен воздействию микроорганизмов, плесени или грибка.
- Экстремальная стабильность — сохраняет свои свойства при высоких температурах и даже в условиях сильного радиоактивного излучения, что обусловило его широкое применение на объектах атомной энергетики.
Помимо этого, базальтовой теплоизоляции присущи следующие важные характеристики:
- Низкая теплопроводность, обеспечивающая эффективное сохранение тепла.
Коэффициент теплопроводности базальтовых утеплителей — ключевой параметр, определяющий их эффективность. Он зависит от нескольких факторов: плотности материала, уровня эксплуатационной влажности, толщины элементарных волокон и температуры окружающей среды. Важно отметить, что с увеличением температуры, диаметра волокон и влажности коэффициент теплопроводности возрастает, что несколько снижает изоляционные свойства. При этом повышение плотности материала, наоборот, снижает как теплопроводность, так и паропроницаемость.
Рис. 1. Зависимость коэффициента теплопроводности базальтовых волокон от их диаметра и температуры.
Таблица. Теплопроводность и паропроницаемость базальтовых утеплителей согласно ГОСТ 21880-2011 для условий эксплуатации А и Б.
- Минимальная гигроскопичность (способность впитывать влагу из воздуха).
Несмотря на открытую ячеистую структуру волокон, в процессе производства они обрабатываются специальными гидрофобными составами. Благодаря этому материал практически не впитывает воду — объемная влажность при 100% влажности воздуха составляет менее 0,5%.
- Высокая паропроницаемость.
Эта характеристика позволяет материалу «дышать» — быстро отдавать и передавать излишки влаги, достигая равновесного состояния. Это делает возможным наружное утепление стен и кровель без обязательной гидроизоляции, а также применение в условиях повышенной влажности.
- Исключительная огнестойкость.
Базальтовые утеплители начинают плавиться лишь при температуре выше 1400°C, что классифицирует их как абсолютно негорючие материалы (НГ). Отсутствие полимерных связующих позволяет использовать их в противопожарных преградах и в качестве противопожарных рассечек в системах фасадного утепления.
- Эффективная звукоизоляция.
Материал отлично поглощает как воздушный, так и структурный шум. Коэффициент звукопоглощения матов плотностью 50 кг/м³ при толщине 50 мм составляет 0.75, а при 100 мм достигает 0.95-1.0 в диапазоне частот 500-8000 Гц.
Области применения базальтовой теплоизоляции
Базальтовый утеплитель выпускается в различных формах: маты, цилиндры, полуцилиндры («скорлупы»), войлок, холсты и ткани. Изделия из тонких (БТВ, 9-15 мкм) и супертонких (БСТВ, 1-3 мкм) волокон могут эксплуатироваться в широчайшем температурном диапазоне: от -260°C до +750°C, занимая промежуточную позицию между стекловатой и более дорогими утеплителями на основе кремнезема или кварца.
Рис. 2. Предельные температуры эксплуатации различных видов волокнистой теплоизоляции.
Благодаря комплексу уникальных свойств, базальтовая вата нашла применение в самых разных сферах:
- Утепление влажных помещений: Низкая гигроскопичность (в 6-8 раз ниже, чем у стекловаты) делает материал идеальным для бань, саун, бассейнов и подвалов.
- Фасадные системы: Негорючесть, паропроницаемость и влагостойкость обусловили широкое использование в системах вентилируемых и «мокрых» фасадов.
- Промышленность и высокие технологии: Стабильность в экстремальных условиях, малый вес и высокое термическое сопротивление востребованы в судо-, авиа- и ракетостроении, а также при производстве криогенного оборудования.
- Строительство: Малый вес в сочетании с отличной тепло- и звукоизоляцией позволяет эффективно использовать материал в сэндвич-панелях для внутренних перегородок.
- Инженерные коммуникации: Технологичность форм (цилиндры, скорлупы) делает базальтовую вату оптимальным решением для изоляции трубопроводов горячего и холодного водоснабжения, теплотрасс, систем вентиляции и канализации.
Технология монтажа базальтового утеплителя
Методы монтажа варьируются в зависимости от типа конструкции:
- Стены цоколя или подвала: Формируется многослойный «ковер». Утеплитель крепится к стене на битумной мастике, защищается слоем гидроизоляции и наружной кладкой из кирпича. Альтернатива кирпичу — покрытие из битумной мастики, наносимое до обратной засыпки грунтом.
Рис. 3. Схема утепления стены подвала: 1 – гидроизоляция, 2 – защитный кирпичный слой, 3 – базальтовый утеплитель, 4 – несущая стена.
- Пол по грунту: На подготовленное основание (утрамбованный песок, подстилающий слой, гидроизоляция) укладывается утеплитель. Перед заливкой стяжки его накрывают полиэтиленовой пленкой. При устройстве деревянного пола по лагам утеплитель размещают между лагами, обязательно оставляя вентиляционный зазор.
Рис. 4. Утепление пола по грунту под стяжку: 1 – напольное покрытие, 2 – стяжка, 3 – утеплитель, 4 – гидроизоляция, 5 – подстилающий слой, 6 – песчаная подготовка, 7 – грунт.
Бетонное перекрытие: Утеплитель укладывается непосредственно на плиту перекрытия, накрывается пароизоляционной пленкой (полиэтилен или рубероид) и затем выполняется стяжка.
Рис. 5. Утепление бетонного перекрытия: 1 – напольное покрытие, 2 – стяжка, 3 – базальтовый утеплитель, 4 – плита перекрытия.
- Многослойные стены: Утеплитель фиксируется с помощью специальной мастики и анкеров с тарельчатыми шляпками. Наружная отделка может быть как «мокрой» (штукатурной), так и с вентилируемым зазором.
Рис. 6. Утепление в многослойной стене: 1 – утеплитель, 2 – внутренняя стена, 3 – наружная ограждающая стена, 4 – анкер, 5 – вентилируемый зазор.
- Система «мокрый фасад»: Плиты утеплителя приклеиваются к стене и дополнительно фиксируются анкерами. Поверхность армируется стеклосеткой и покрывается штукатурными слоями. Для ограничения зоны утепления используются цокольные профили.
Рис. 7. Схема «мокрого фасада»: 1 – клей, 2 – утеплитель, 3 – базовый штукатурный слой, 4 – армирующая сетка, 5 – грунтовка, 6 – финишная штукатурка, 7 – декоративное покрытие, 8 – цокольный профиль, 9 – соединительный элемент, 10, 11 – анкеры.
- Вентилируемый фасад: Утеплитель крепится аналогично «мокрой» системе, но с обязательным устройством вентилируемого зазора между ним и наружной облицовкой. Со стороны зазора часто монтируется ветрозащитная мембрана.
Рис. 8. Схема вентилируемого фасада: 1 – фасадная облицовка, 2 – вентилируемый зазор, 3 – ветрозащита, 4 – утеплитель, 5 – несущая стена.
Стоимость и недостатки материала
Ценовая доступность — одно из важных преимуществ базальтовой ваты. Относительно низкая стоимость обусловлена эффективным одностадийным процессом производства (аэродинамический раздув), в отличие от более сложного и дорогого многостадийного производства стекловолокна или кварцевых утеплителей.
Однако материал имеет и некоторые недостатки:
- Сложность подгонки: Жесткие и полужесткие плиты, цилиндры могут оставлять щели при заполнении сложных или неровных поверхностей, что требует тщательной работы и дополнительной герметизации стыков.
- Требования к безопасности при монтаже: Во время резки и укладки возможно образование мелкой пыли из обломков волокон. Работать необходимо в респираторе и защитных очках, чтобы предотвратить их попадание в дыхательные пути и глаза.
Несмотря на эти особенности, базальтовый утеплитель остается одним из самых популярных, безопасных и эффективных материалов для комплексной тепло- и звукоизоляции в частном и промышленном строительстве.
