Ювелирное обозрение

Минвату отечественного или импортного производства применяют при строительстве зданий, производстве автобусов, поездов, катеров, ватой утепляют бани и многое другое. Минеральная вата и базальтовая относятся к категории строительного утеплителя, полученного из неорганических веществ. Но в быту под минеральной обычно подразумевают стекловату.

Особенности базальтовой ваты

Базальт – один из самых твердых камней, из него делали памятники еще в Древнем Египте. Наиболее распространенное изделие из базальта в строительстве – вата. Ее производство на первый взгляд – сложный процесс. Для ее получения расплавленный камень под воздействием высокой температуры расщепляется на длинные и тонкие волокна.

Субстанция имеет пористую структуру, насыщенную кислородом, негорюча, паропроницаема, но низкогигроскопична – почти не впитывает влагу. Базальтовая минвата легко режется, но сохраняет форму и выдерживает небольшие нагрузки. Это обусловливает ее повсеместное применение. Она незаменима при устройстве вентилируемых фасадов. Находясь круглогодично под воздействием холода, влаги, снега, отрицательных или повышенных температур, утеплитель не разрушается и выполняет свою теплосберегающую функцию. При этом он не закрыт мембранами и пленками.

Используется базальтовая вата в строительных конструкциях практически на всех участках снаружи и внутри помещения. За счет низкой гигроскопичности ей выгодно утеплять бани, сауны. Ее монтируют на вентилируемые фасады, в составе сэндвич-панелей. Задействуют при утеплении трубопроводов, функционирующих в различных условиях – от -120 градусов до +700 градусов Цельсия. За счет огнестойкости и легкости материал применяют для изоляции конструкций от нагревающихся элементов – дымоходов печей и каминов, отделения топки от основной кладки.

Преимущества и недостатки утепления базальтовой ватой

Плюсов у этого материала больше, чем минусов. Это связано со свойствами исходного материала – базальт один из самых твердых камней, тяжело поддающийся обработке. В виде ваты он сохраняет свои свойства. Пыли выделяет гораздо меньше, чем стекловата, из-за более прочных волокон. Достоинства материала:

• Низкая теплопроводность – слой ваты толщиной 10 см по теплосбережению аналогичен 160 см кирпичной стены.
• Огнестойкость – выдерживает воздействие прямого огня, температуры свыше 1100 градусов Цельсия.
• Малый вес по сравнению с другими утеплителями, например, керамзитом – плиту легко поднять самостоятельно, без помощи техники.
• Удобный монтаж – материал можно прикрепить даже к потолку.
• Не поддерживает рост бактерий, грибов, насекомых.

Несмотря на большой спектр применения, огнестойкость, шумоизоляцию, базальтовая вата имеет и недостатки:

• Высокая цена.
• Менее прочна, чем пенополистирол, пенопласт.
• Паропроницаема, поэтому со временем накапливает влагу.
• При резке и укладке выделяет небольшое количество пыли, поэтому необходимо пользоваться респиратором.

Минеральная плита для утепления по сравнению с ватой более жесткая. Минвата может отпускаться в пакетах или навалом. По характеристикам они одинаковы, но если нужно утеплить стену, для укладки предпочтительнее плита.

Вата на основе базальта многим похожа на другие теплоизоляторы из неорганических материалов. Но она будет отличаться от схожих материалов в следующих аспектах:

• Монтировать проще, чем стекловату. Стекловолокно приходится укладывать в респираторе, плотном костюме, так как волокна могут попасть в дыхательные пути, на кожу, вызвать раздражение. При работе с базальтовым аналогом такие меры не нужны.
• Базальтовая вата может выдержать нагрев до 1100 градусов, при нагревании до 700 градусов долго не меняет свои свойства, а стекловата уже при 300 градусах начинает изменять структуру.
• Утеплитель экологичнее, меньше выделяет вредных веществ.
• Стоимость выше, чем у аналогов из стекла.

Особенности минеральной ваты

К данной категории стройматериалов относятся: шлаковата, получаемая из отходов металлургической промышленности, стекловата из расплава кварцевого песка и каменная вата, в том числе, базальтовая. Все эти виды отличаются устойчивостью к огню, для их возгорания понадобится несколько сотен градусов. Для сравнения, популярный утеплитель пенополистирол тлеет уже при 85 градусах. Ваты имеют отличную шумоизоляцию. Каменная вата менее всего впитывает влагу, стекловата же требует влагоизоляции, иначе, впитав в себя воду, она почти полностью теряет свои теплоизоляционные свойства.

Минваты – хорошие теплоизоляторы, используются в различных частях конструкций зданий и транспортных средств, в том числе судов. Они легко обрабатываются, имеют невысокую плотность и малый вес, поэтому удобны для транспортировки. Небольшой слой такого утеплителя по своим теплоизоляционным характеристикам (но не прочностным) аналогичен кирпичной стене.

Каменная вата при соблюдении технологического процесса не вредна для здоровья. Стекловата чаще используется в промышленных зданиях, так как она более вредная. Ее волокна легко ломаются, попадая в дыхательные пути или на кожу, вызывают раздражение.

Какой материал лучше

Какую разновидность выбрать, зависит от конкретной задачи, возложенной на утеплитель.Стекловата дешева, но сильно крошится, вызывает аллергию, поэтому ее не применяют в жилых помещениях. При строительстве бизнес-центров в Москве и других городах, минвата используется для утепления фасадов, стен и прочих конструктивных элементов. Строители выбирают теплоизоляцию из базальта как более стойкую к погодным условиям.

Основное отличие базальтовой минваты – в ее структуре короткие и толстые волокна, что делает материал более устойчивым к нагрузкам. В связи с низким впитыванием влаги она подходит для помещений с высокой влажностью – душевых, саун, бань. Несмотря на присутствие фенола в составе, считается экологически чистой, поэтому эксплуатируется в жилых помещениях и офисах для утепления стен, звукоизоляции перегородок, теплоизоляции крыши.

Каменные мышцы, каменное сердце, каменное терпение. Эпитет «каменный» применяется по отношению к чему-то крепкому, стойкому. Но, поговорим о фактически каменном предмете – вате.

Она бывает не только шерстяной или хлопковой. Одна из реалий рынка – каменная вата. Зачем к «твердому» эпитету присоединили нечто рыхлое и мягкое? Давайте разбираться.

Описание каменной ваты

Каменная вата минеральная. Человечество «почерпнуло» ее в природе. В 1840-ом английский промышленник Эдвард Перри заметил, что во время извержения вулканов брызги расплавленной лавы схватываются в воздухе в тонкие нити.

Бизнесмен воссоздал процесс в цехах, предполагая теплосберегающие свойства каменной ваты. Характеристики совпали с ожидаемыми, но от производства Перри отказался. Пострадали рабочие.

Процесс застывания расплавленного шлака велся открыто. Часть волокон, как и вблизи жерл вулканов, взлетели в воздух. Рабочим цехов пришлось вдыхать застывшие нити камня, а Перри оплачивать лечение сотрудников.

Производить утеплитель «Каменная вата» уже в закрытых плавильных начали в 1871-ом уже в Германии. Выпуск новинки запустили на металлургическом заводе города Георгсмариенхютте.

Внешне каменная вата больше напоминает сахарную, чем обычную. Нити в материале столь же тонкие, полупрозрачные. Однако, направленность минеральных волокон хаотичная.

Это придает материалу плотность, сочетаемую с воздушностью. Дополнительную сцепку волокон обеспечивают смолы. Они служат связующей пропиткой. Состав утеплителя получается на 100% натуральным.

Виды каменной ваты

Если первую каменную вату произвели из вулканического шлака, то после в ход пошли другие породы. Современникам известны утеплители из известняка, кварцевого песка, доломита, диабаза, базальта. Особенности сырья определяют и свойства ваты. Начнем перечисление характеристик.

• Шлаковая вата. Современные образцы вместо вулканического происхождения имеют металлургическое. Сырьем для утеплителя служит шлак доменных печей. Его основа – сернистые окислы металлов. Кроме них в шлаки входят кремнезем, глинозем и известь. Последняя является оксидом кальция.

Кремнезем – оксид кремния, а глинозем – алюминия. Их смесь образует волокна толщиной в 4-12 микрон и длиной в 1,5 сантиметра. Им в минус идет загрязненность и высокая влагоемкость. Поэтому, шлаковой ватой не утепляют водопроводные трубы и фасады зданий. Внутри жилых домов шлаковая вата приемлема, если надежно закрыта.

Однако, чаще утеплитель пользуют в сухих временных и подсобных помещениях. Там шлаковата выдерживает до 50-ти градусов мороза. Случись пожар, утеплитель расплавится уже при 300-от по шкале Цельсия.

• Каменная базальтовая вата. Базальт – вулканическая, плотная и тяжелая порода. Утеплитель из нее тоже получается увесистым. Это приводит к слеживанию материала под собственным весом. Однако, закрепленная на стенах и крыше, базальтовое волокно сохраняет форму. Нити утеплителя столь же короткие, как и в шлаковой вате.

Это приводит к надламыванию волокон и их «прилипанию к телу, одежде. Поэтому, монтажники базальтовый утеплитель не любят. Даже при полной защитной амуниции, вата умудряется «пробраться» к рабочим.

• Вата из песка иначе именуется стекловатой. Песчинки берутся кварцевые, состоящие из оксида кремния. Добавляются сода, бура, известняк. Получается стекло. Материал искусственный, но состоящий из природных, минеральных компонентов. Стойкость их сплава к огню меньше, чем у материалов из цельных камней.

Менять структуру стекловата начинает уже при 250-ти градусах. Те же базальт противостоит и 1 000 по шкале Цельсия, а минус терпит до 190-та градусов. Уступает стекловата и во влагостойкости. Она подобна шлаковому материалу. Базальт же воду почти не впитывает.

• Вата из диабаза и доломита именуется минеральной. Такой утеплитель не колется и не впитывает влагу. При этом, пары воды материал пропускает, впрочем, как и все каменные ваты. Температура плавления минерального утеплителя средняя, около 600-от градусов. Минусовые температуры вата выдерживает до -45-ти.

Существует, так же, классификация каменной ваты по маркам. Их главное отличие состоит в плотности материала. Отсюда разность свойств, обусловленная уже не составом, а структурой.

• П-75. Марка с минимальной плотностью на кубический метр. Сколько на него приходится килограммов видно из названия марки. Продукция под ней идет на утепление горизонтальных поверхностей с малой нагрузкой, к примеру, чердаков. При большой нагрузке вата дает усадку, теряя теплосберегающие характеристики.
• П-125. Эта вата годится уже для утепления межкомнатных перегородок, стен, потолков. При этом, воздуха в утеплителе еще достаточно, чтобы блокировать шумы и задерживать тепло, так сказать, на высшем уровне.
• П-175. Это уже материал повышенной плотности, закупается для утепления железобетонных стен и перекрытий. Внешне продукция похожа не столько на вату, сколько на плиту из древесной стружки.
• П-200. Максимально плотная и жесткая вата. На каждый кубический метр приходятся 200 килограммов веса. Используется продукция марки тоже для железобетонных конструкций. Плотность каменной ваты такова, что шумоизоляция снижена, да и тепло материал держит хуже «коллег» по цеху.

Если брать усредненные показатели теплопроводности, то минимальны они у шлаковой ваты, составляют 0,460-0,480 единицы. На втором месте базальт. Его теплопроводность равна 0,350-0,440. Показатель минеральной ваты снижен до 0,077, а стеклоутеплителя до 0,035.

Классифицировать каменную вату можно и по форме выпуска. Зачастую утеплитель представляет скрученные дорожки, то есть рулоны. Реже выпускают плиты. Они бывают разных размеров и толщины. Каменная вата 50 мм – наиболее популярный вариант. Для экстримального утепления используют плиты шириной в 10 сантиметров.

Какими бы ни были плиты каменной ваты, они габаритнее рулонов. Возникают сложности с перевозкой. Поэтому плиточная форма выпуска и уступает по востребованности. Еще реже, но уже из-за узкой специализации, приобретают продукцию цилиндрической формы.

Применение каменной ваты этого типа связано с утеплением дымоходов, трубопроводов. Чтобы вата «села» на них, в ее цилиндрах есть швы или замковые соединения.

Свойства и характеристики каменной ваты

Утепление каменной ватой привлекательно с точки зрения экологичности и долговечности материала. Стойкость к высоким температурам тоже в плюс. Минеральные волокна базальта, к примеру, выдерживают под «прицелом» пламени 3 часа.

Правда, битумные связующие испаряются уже при 200-от градусах. Материал становится более рыхлым. В случае дальнейшего использования утеплитель теряет примерно 10% шумоизоляционных и теплопроводных свойств, может давать усадку.

Средняя паропроницаемость каменной ваты составляет 0,25 единиц. Показатель измеряется в миллиграммах водяной взвеси, проходящей через 1 квадратный метр утеплителя в течение часа.

«Дыхание» каменной ваты исключает скапливание конденсата. Это поддерживает здоровый микроклимат помещения. Поэтому каменная вата в доме – желанный гость, подобно дереву и камню в его привычном виде.

Впитывать воду каменные ваты могут, но максимум ограничен 3% на площадь утеплителя. Минеральные и стеклянные нити не вбирают влагу вовсе. Показатель базальта – около 1,5%.

Подобно гипсу каменные волокна способны не только вбирать воду, но и отдавать ее. Обратный процесс происходит при иссушении окружающей атмосферы.

Применение каменной ваты

Применение утеплителя зависит от его типа и вида. Жесткие и плотные плиты, к примеру, хороши под плавающей стяжкой. Так именуют пол, выравнивающий слой которого не сцеплен с плитой-основой, отделен от нее гидроизоляцией. Утеплитель нужен в плите перекрытия.

Но, особенно необходимы жесткие плиты каменной ваты в системах мокрого фасада. Так именуют оформление дома жидкими смесями, а не твердыми панелями, к примеру, сайдингом. Проще говоря, штукатурка – мокрый фасад. Плотность и характеристики плотных блоков минваты позволяют наносить смесь прямо на них.

Среди максимально плотных славится каменная вата Rockwool. Ее прочность на отрыв равна минимум 10-ти килопаскалям. Это позволяет крепить на плиты утеплителя мокрый фасад вместе с армирующим слоем.

Влияет на применение каменной ваты и ее толщина. Максимальная, к примеру, помогает противостоять прогибу. Он возникает при нестандартных габаритах меж пролетами зданий. В этом случае берут не только толстую вату, но и монтируют ее горизонтально. Это сокращает расход материала.

Как видно, при выборе утеплителя, ориентироваться стоит не только на основные характеристики, но и форму выпуска. Если для каркаса главное упругость, то для стяжки пола – жесткость.

При правильном использовании и подборе каменная вата служит минимум 50 лет. Максимальное время нахождения на «посту» — 100 лет. Заявление проверено, ведь первым домам, утепленным минватой идет 3-ий век.

Плюсы и минусы каменной ваты

Проверенность временем – один из основных плюсов каменного утеплителя. На рынок, к примеру, зашла эковата из бумаги. Она и легче и дешевле и монтируется в считанные часы способом задува в основу.

При этом, у эковаты есть противогорючие пропитки и защита от гниения. Производители сулят утеплителю те же 50 лет службы. Однако, жизненных примеров такой стойкости нет. Каменная же вата уже показала себя.

Несмотря на долгий век минерального утеплителя, на его счет есть заблуждения. Считается, к примеру, что каменная вата для фасадам и внутренней отделки исключает нашествия грызунов.

Не будут же они есть камень. Замечание резонно. Однако, крысы да мыши и не едят вату. Они в ней живут. Тонкие волокна утеплителя легко прогрызаются. Внутри ваты образуется сеть ходов и домиков мышей.

Поэтому, грызунов каменный материал не интересует лишь условно. Так, в московских новостях проходил сюжет о доме, утепленным по программе капитального ремонта. В фасад загнали минвату.

Прикрыли ее не везде. В лоджии одной из жительниц дома остался ход. Им воспользовались крысы. Пробравшись в квартиру, грызуны убили домашнюю черепаху. Это и послужило поводом для обращения хозяйки животного на телевидение.

Неоспоримо идеальное сочетание в вате высоких изоляционных свойств и минимального веса. Малая масса утеплителя облегчает его монтаж. Способствует этому и стойкость ваты к температурным перепадам, отсутствие расширения.

Укладывать минеральные маты удается и в -40-ок и в +50 по шкале Цельсия. Не важно, взята каменная вата «Технониколь», или менее известного производителя. Базовые свойства утеплителя одинаковы под любыми лейблами.

Экологичность каменной ваты омрачают лишь связующие компоненты. Что это за смолы и смолы ли вовсе объясняется редко. Теоретически, клеевой состав утеплителя может нести угрозу. Впрочем, проявляется она лишь при нагреве и должна быть малой. Связующие компоненты в каменной вате занимают не более 7% от общей массы изделий.

Цена каменной ваты

Обычно, цена каменной ваты выставляется за упаковку. В ней, как правило, несколько листов. Так, за 4 штуки размером 100 на 50 и на 10 сантиметров просят от 300-от до 900-от рублей в зависимости от плотности, состава утеплителя и его имени. Имеется в виду название фирмы-производителя, его известность.

Четыре минеральных плиты размером 120 на 60 на 5 сантиметров стоят от 500-от рублей. Как видно, рулонная продукция выгоднее. Однако, самые привлекательные варианты предлагают при утилизации товаров.

Распродавая остатки, некоторые склады отдают каменный утеплитель в 3-4 раза дешевле рыночной цены. Есть даже специальные утилитсервисы. На одном из них актуально предложение каменного утеплителя по 30-40 рублей за килограмм.

Каменная вата — тепло- звукоизоляция, изготовленная преимущественно из расплава изверженных горных пород. Разновидность минеральной ваты.

Исходным сырьем для производства волокна каменной ваты служат габбро-базальтовые горные породы.

Содержание

Сырье [ править | править код ]

В качестве одного из основных компонентов сырья для производства каменной ваты выступают горные породы, как правило, это изверженные породы габбро-базальтовой группы и подобные им по химическому составу метаморфические горные породы, а также мергели.

Примерный химический состав сырья:

Один из основных показателей качества волокна каменной ваты является модуль кислотности — соотношение между кислыми и основными окислами.

Наиболее качественная каменная вата может быть получена из горных габбро-базальтовых пород, с введением добавок карбонатных пород для регулирования модуля кислотности.

По значению модуля кислотности каменную вату можно классифицировать согласно ГОСТ 4640-93 «Вата минеральная. Технические условия», следующим образом (3 типа):

• А — модуль кислотности св. 1,6
• Б — модуль кислотности св. 1,4 до 1,6
• В — модуль кислотности св. 1,2 до 1,4

Вата с большим модулем кислотности является более водостойкой и, следовательно, более долговечной.

Одним их компонентов изоляции из каменной ваты является связующее, которое скрепляет волокна между собой, тем самым обеспечивает изделиям заданные параметры формы и плотности. Виды связующего:

1. Битумные связующие
2. Синтетические связующие. Как правило это фенолоспирты, фенолоформальдегидные, карбамидные смолы.
3. Композиционные связующие (связующие, состоящие из нескольких компонентов).
4. Бентонитовые глины.

В настоящее время наиболее распространено использование композиционного синтетического связующего, состоящего из фенолоформальдегидных смол и гидрофобизирующих добавок, т.к. этот вид связующего обеспечивает наилучшие характеристики теплоизоляции. В готовом изделии фенола и формальдегида меньше 2-х % по массе, вещества находятся в связном состоянии, связующее инертно по отношению к окружающей среде.

Технология производства каменной ваты [ править | править код ]

Методика производства волокна из камня была «подсмотрена» у природы: после вулканических извержений на Гавайских островах были найдены так называемые «Волосы Пеле» — вата из тонких нитей вулканических пород, которые и оказались «предшественниками» современного материала. Впервые вату из горных пород получили в США в 1897 г. Современное производство каменной ваты основано на принципе действия, схожем с работой вулкана: В печи, где температура достигает примерно 1500 ºС, из горных пород получают огненно-жидкий расплав, который затем вытягивают в волокно различными способами:

• Дутьевой способ
• Центробежно-валковый способ
• Центробежно-дутьевой способ
• Центробежно-фильерно-дутьевой способ
• Иные модифицированные способы

Производство изделий: После процесса волокнообразования вводится связующее путём распыления связующего на волокна, полива ковра из каменной ваты или приготовления гидромасс. Ковёр из каменной ваты с нанесённым на волокна связующим проходит этап формирования структуры изделия. Технологически могут быть заданы горизонтально-слоистая, вертикально-слоистая, пространственная или гофрированная структуры, а также создана комбинированная плотность, что увеличивает возможности применения изделий в тех или иных конструкциях.

После формования каменная вата подвергается термообработке, где теплоноситель с температурой 180-230 °С провоцирует реакцию поликонденсации связующего. Содержание органических веществ в готовой продукции, как правило, составляет 3-4 % по массе. Затем происходит резка изделий на необходимые размеры, упаковка и складирование.

Из каменной ваты, кроме плит и матов, могут изготавливаться формованные изделия (цилиндры, сегменты).

Свойства [ править | править код ]

Каменная вата является негорючим материалом. Волокна каменной ваты способны выдерживать температуру, не плавясь при температуре, достигающей 870 ºС. Каменная вата не горит, но при температуре в 600—700 градусов распадается, образуя горячую пыль. [ уточнить ] Изделия из каменной ваты обладают тепло- звукоизоляционными свойствами благодаря открытой пористости. Коэффициент теплопроводности каменной ваты находится в пределах 0,035 — 0,039 Вт/м•К. Воздух, заключённый в порах ваты, обладает низкой теплопроводностью и находится в статичном состоянии, именно это определяет её отличные теплоизоляционные качества. Благодаря открытой пористости каменная вата — паропроницаемый материал, паропроницаемость равна примерно 0,25 — 0,35 мг/м²•ч•Па.

Плотность каменной ваты может колебаться в широких пределах от примерно 30 кг/м³ до 220 кг/м³, следовательно, отличаются и физико-механические характеристики. Так, жёсткие плиты способны выдерживать распределённую нагрузку в 70 кПа (700 кг/м²!).

Изделия могут выпускаться с покрытием из алюминиевой фольги, крафт-бумаги, стеклохолстом и т. д.

Положительными сторонами каменной ваты являются: экологичность, биологическая стойкость, долговечность, лёгкость в процессе монтажа, достаточное паропропускание, пожарная безопасность, хорошая теплоизолирующая способность.

Применение [ править | править код ]

Применение каменной ваты в качестве утеплителя получило широкое распространение с начала 20-го столетия ввиду того, что этот натуральный материал (примерно на 95 % состоящий из камня) является негорючим и долговечным. Основное распространение каменная вата получила в качестве утеплителя для ограждающих конструкций зданий (фасадов, кровли). Благодаря своим теплоизоляционным способностям материал позволяет предотвращать теплопотери через поверхности в холодное время года и сохранять прохладу помещения в течение теплого периода года. В настоящее время каменная вата широко применяется в следующих конструкциях:

• Стены. В вентилируемых фасадных системах, фасадах с тонким или толстым штукатурным слоем, лёгких внешних каркасных конструкциях, трёхслойных кирпичных стенах, стеновых ж/б панелях, металлических сэндвич-панелях, панелях поэлементной сборки.
• Перегородки. Внутри помещения в качестве звукоизоляции в перегородках в офисных и жилых помещениях.
• Полы. Для утепления полов по лагам или плитам перекрытия, с возможностью устройства стяжек. Для звукоизоляции в конструкциях «плавающего» пола.
• Кровли (скатные, плоские). Возможна укладка утеплителя на плоские кровли по железобетонным плитам или профилированному настилу с дальнейшей гидроизоляцией битумными материалами или ПВХ-мембранами.
• Огнезащита стальных несущих колонн и балок, транзитных воздуховодов, ж/б перекрытий, трубных и кабельных проходок

Изоляция оборудования и трубопроводов. Благодаря негорючести и высокой температуре плавления волокон каменная вата может применяться при изоляции поверхности с температурой до +700 ºС.

Для изоляции криволинейных поверхностей могут применяться цилиндры, сегменты или маты (для больших радиусов).