Базальтовые (или минеральные) утеплители изготавливают из волокон горных пород габбро-базальтовой группы, получаемых (в основном) методом аэродинамического раздува.
Свойства базальтового утеплителя.
В базальтовом утеплителе беспорядочно перепутанные между собой волокна длинной 50-60 см связаны друг с другом силами естественного сцепления, что позволяет не использовать вообще (или в ограниченном количестве) синтетические связующие, снижающие экологическую безопасность и высокотемпературную стабильность материала. Благодаря этому и физико-химическим свойствам базальтовых волокон готовая теплоизоляция:
- не выделяет токсичных или канцерогенных летучих соединений в воздушной, водной и слабоагрессивной химической среде;
- взрывобезопасная, негорючая, вибростойкая;
- химически и биологически инертная;
- стабильная при высоких температурах и даже в условиях жесткого радиоактивного излучения, что обусловило интенсивное использование базальтовых утеплителей на атомных станциях.
Кроме того, базальтовой теплоизоляции характерна:
- низкая теплопроводность.
Коэффициент теплопроводности базальтовых утеплителей зависит от плотности материала, эксплуатационной влажности, толщины элементарных волокон и температуры. С повышением температуры, диаметра элементарных волокон в теплоизоляции одинаковой плотности и эксплуатационной влажности коэффициент теплопроводности возрастает.
Рис. Коэффициент теплопроводности базальтовых волокон различного диаметра при разной температуре.
С повышением плотности материала снижается теплопроводность и паропроницаемость базальтовых утеплителей.
Таблица. Теплопроводность и паропроницаемость базальтовых утеплителей при условиях эксплуатации А и Б по справочным данным ГОСТ 21880-2011.
- малая гигроскопичность (способность к сорбции влаги из воздуха).
Базальтовые волокна имеют открытую ячеистую структуру, но в процессе производства обрабатываются гидрофобными материалами и потому практически не впитывают воду (объемная сорбционная влажность материала при 100% относительной влажности воздуха менее 0,5 %);
- высокая паропроницаемость.
Благодаря высокой паропроницаемости базальтовые утеплители быстро стабилизируются на уровне равновесной влажности – отдают и передают излишки влаги, что позволяет осуществлять наружное утепление стен, кровель без гидроизоляции, а также использовать базальтовые холсты, маты, цилиндры, войлоки для утепления помещений и коммуникаций, эксплуатируемых во влажных условиях;
- высокая огнестойкость.
Базальтовые утеплители плавятся при температуре более 1400 градусов, относятся к негорючим материалам и не содержат синтетических (полимерных) связующих, что обуславливает их применение в противопожарных преградах, а также в качестве противопожарных рассечек в системах наружного утепления мокрым фасадом;
- хорошая изоляция от воздушного и структурного шума.
Реверберационный коэффициент звукопоглощения базальтовых матов, цилиндров плотностью 50 кг/м3 в диапазоне частот 500-8000 Гц при толщине 50 мм 0.75, а при толщине 100мм – 0.95-1, что делает их высокоэффективными материалами для изоляции от структурного и воздушного шума.
Применение базальтовой теплоизоляции.
Маты, цилиндры, полуцилиндры или «скорлупы», войлоки, холсты, ткани из тонких и супертонких базальтовых волокон (БТВ толщиной 9 - 15 мкм и БСТВ толщиной 1 – 3 мм на рис. ниже) могут эксплуатироваться длительное время при температурах от –260 до 700-750 градусов Цельсия, занимая промежуточное положение между теплоизоляцией из стекловолокна и утеплителями из волокон каолина, кремнезема, кварца, нитевидными кристаллами SiC и Al2O3.
Рис. Предельная и максимальная температура эксплуатации волокнистой теплоизоляции.
Благодаря:
- низкой гигроскопичности базальтовых волокон (в 6-8 раз меньше гигроскопичности стекловолокна и на 2 порядка меньше гигроскопичности полимерных утеплителей) базальтовые маты, холсты используют для утепления и звукоизоляции помещений с повышенной влажностью;
- негорючести, низкой гигроскопичности и высокой паропроницаемости базальтовые утеплители нашли применение в системах вентилируемых (на относе) и «мокрых» (связанных) фасадов;
- стабильности базальтового утеплителя в широком диапазоне температур и малой удельной массе наряду с низкой гигроскопичностью и высоким сопротивлением теплопередаче базальтовые маты, цилиндры, полуцилиндры, войлоки, холсты и ткани востребованы в судостроении, ракетостроении и самолетостроении, производстве криогенной техники;
- малому удельному весу, теплозащите и эффективной изоляции от воздушного и структурного шума базальтовые маты и холсты используют в обустройстве перегородок из сэндвич-панелей;
- хорошей технологичности материала базальтовые цилиндры, полуцилиндры, «скорлупы», маты, войлоки и холсты нашли применение в утеплении и звукоизоляции коммуникаций инженерно-технических систем (оборудования и трубопроводов систем холодного и горячего водоснабжения, теплосетей, канализации, рециркуляции).
Монтаж базальтового утеплителя.
При монтаже базальтового утеплителя на:
- стены цоколя или подвала формируют «ковер» в оболочке гидроизоляции из кирпича и базальтового утеплителя, а сам утеплитель к стене крепят на битумной мастике. Возможно использование вместо защитного наружного слоя кирпича покрытия из битумной мастики по гидроизоляции, которое выполняется до засыпки стены подвала или цоколя грунтом;
Рис. Базальтовый утеплитель (3) на стене (4) подвала или цоколя с защитой кирпичом (2) и слоем гидроизоляции (1).
- пол на грунте под стяжку с покрытием формируют на основании ковер из слоя утрамбованного песка, подстилающего слоя, гидроизоляции и базальтового утеплителя, на который перед обустройством стяжэки укладывают полиэтиленовую пленку. При использовании покрытия из досок на лагах базальтовый утеплитель укладывают по гидроизоляции и подстилающему слою в промежутках между лагами, оставляя воздушный зазор для вентиляции;
Рис. Базальтовый утеплитель (3) под стяжкой (2) и половым покрытием (1) на грунте (7), покрытом слоем из утрамбованного песка (6) и подстилающим слоем (5).
бетонное перекрытие базальтовый утеплитель укладывают непосредственно на плиту и покрывают полиэтиленовой пленкой) или рубероидом) под стяжку;
Рис. Базальтовый утеплитель (3) на плите перекрытия (4) под стяжкой (2) с половым покрытием (1).
- стену в многослойной конструкции базальтовый утеплитель фиксируют мастикой и анкерами со шляпками, а наружный слой стены может быть обустроен, как связанным, так и с воздушной прослойкой;
Рис. Базальтовый утеплитель (1) на анкерах (4) и мастике в многослойной стене, где 2 – внутренняя, 3 – ограждающая наружная стены, 3 – воздушная прослойка.
наружные стены в системах мокрого фасада базальтовый утеплитель фиксируют на стене клеящей мастикой или раствором и анкером с прижимной шляпкой, под штукатурку покрывают сеткой из стекловолокна, а в случае теплоизоляции отельного сегмента стены используют ограничительные цокольные планки из металлопрофиля;
Рис. Базальтовый утеплитель (2) в системе «мокрого» фасада, где 1- клеящая мастика, 3 - штукатурка, 4 - сетка из стекловолокна, 5 - грунтовка, 6 - финишная штукатурка, 7 – фасадная декоративная краска, 8 - цокольная профильная планка, 9 - соединительный элемент, 10 - анкер для крепления цокольной планки, 11 – анкер с прижимной шляпкой для фиксации базальтового утеплителя.
- стене в системе вентилируемого фасада базальтовый утеплитель фиксируют на наружной стене клеящей мастикой или раствором и анкером с прижимной шляпкой, а при необходимости обустраивают ветрозащиту со стороны вентилируемой прослойки.
Рис. Базальтовый утеплитель (4) в системе вентилируемого фасада, где 1 - фасадная облицовка (покрытие), 2 - воздушная прослойка, 3 - ветроизоляция, 5 – стена.
Цена на базальтовый утеплитель
Базальтовые (или минеральные) утеплители остаются одним из наиболее недорогих материалов, поскольку их изготавливают из волокон, получаемых (в основном) методом аэродинамического раздува при одностадийном производственно-технологическом процессе в отличие от дорогого многостадийного производства стекловолокна, кварцевых и кремнеземных волокон.
Недостатки базальтового утеплителя.
К недостаткам базальтовых утеплителей относят:
- низкую технологичность жестких и полужестких матов, скорлуп, цилиндров, полуцилиндров в отношении заполнения пустот без щелей;
- необходимость работы по укладке в респираторе, поскольку возможно попадание микроскопических частиц «отломанных» волокон в дыхательную систему человека.