базальтовое волокно что это такое
Что такое Базальтовое волокно? Обзор и Технические характеристики утеплителя и что это такое- Обзор +Видео и укладки
Утеплитель на основе базальтового волокна: технические характеристики и его преимущества и недостатки. Нередко для утепления домов используют каменную вату, и не зря – она не боится огня, проста в монтаже и цена на нее относительно невысока. Но есть у нее одна разновидность – базальтовый утеплитель, технические характеристики которого отлично подходят для любого вида утепления.
Стоит отметить и то, что это один их самых экологичных материалов.
Базальтовая вата и ее преимущества
Так как этот вид утеплителя принадлежит к минеральным ватам, то у него есть несколько популярных названий, одно из которых базальтовая/каменная вата. Он не только прочнее многие других видов минеральной ваты, но и полностью безопасен для здоровья человека и экологии природы.
Даже в сравнении с ватой, которую делают из шлаков производства металлургии, базальтовое волокно более чистое, его легче резать и монтировать, а также оно долго служит.
Породы габбро-базальта при расплавлении создают тонкие волокна, которые и лежат в основе базальтовой ваты. Его можно назвать стекловолокном, но не из привычного для нас кварца, а из базальта. Придуман этот материал (точнее, замечен) был гавайцами. В один из очередных случаев извержения вулкана лава низвергнулась, остыла, и в ней местные жители нашли удивительные длинные волокна, отличавшиеся высокой прочностью. Впоследствии то, что создала природа, было повторено уже в исполнении людей, и появилось производство базальтового волокна.
Для создания материала нужна горная порода, которую следует измельчить и расплавить. Плавильные печи для изготовления каменной ваты растапливают до +1550 градусов. Далее на специальные барабаны попадает расплав, он вращается и его обдувает струя воздуха. Благодаря этому процессу получаем волокна, по толщине они не больше 7 микрон, а в длину не больше 50 мм. Для прочности упругости волокна в состав добавляют некоторые составы для связывания. После этого ее нагревают до +310 градусов и 2 раза пропускают через пресс.
Характеристики базальтовой ваты
В базальтовом утеплителе нет строгого расположения волокон – они расположены хаотично, благодаря чему структура ваты воздушная. Огромное количество воздушных прослоек среди каменных тончайших волокон играют роль отличного теплоизолятора. По этой причине коэффициент теплопроводности у материала крайне мал – значение колеблется от 0,032 до 0,048 Ватта на метр и на Кельвин. Это равно уровню вспененного каучука, пробки и пенопилистирола, причем как обыкновенного, так и экструдированного.
Утеплитель на основе базальтового волокна имеет свойства гидрофобности. Это значит, что при попадании на него воды она не будет проникать внутрь, за счет чего изоляционные свойства не будут изменены. А вот такой же опыт, но проведенный с минеральной ватой даст другие результаты – она впитает в себя больше количество воды.
В этом случае, если вам нужно утеплить помещение, к примеру, сауну, то следует брать не обычное стекловолокно, а базальтовое и вы не ошибетесь. Общий показатель водопоглощения не превышает 2 %.
В соответствии с требованиями, которые выдвигают пожарные службы и инстанции, базальтовая вата считается негорючим веществом. Но и это не все плюсы – она может преградить путь огню. Температурамакс, которая может быть выдержана ватой без плавления +1115 градусов. Это дает возможность использовать его и для изоляции специальных приборов, которые работают только при высокой температуре.
Если изучить показатели этого теплоизолятора по технике пожарной безопасности (которая определена по НПБ 244-97), то каменная вата причислена к материалам негорючего вида (группа НГ). Эти данные определены по ГОСТу 30244 и СНиП 21-01-97. По этой причине нет никаких запретов на использование этого вида утеплителя. Любые конструкции, здания, элементы следует изолировать именно этим материалом.
Что же касательно свойств акустики, то и они отличные у базальтового волокна – в плане звукоизоляции, естественно. Данный вид утеплителя отлично приглушает звуки, а именно звуковые волны вертикального вида, которые идут внутри стен. За счет этого помещение можно неплохо изолировать от внешних звуков. При поглощении звуковых волн каменная вата снимает время реверберации, а это не только защищает от шума помещение, которое изолировано этим материалом, но и расположенные рядом комнаты.
Как мы говорили, внутри материала волокна базальта расположены хаотично, и некоторые из них идут вертикально. За счет этого даже та вата, которая обладает не самой высокой плотностью, может выдерживать приличные нагрузки. Например, при деформации в 10% у базальтовой ваты есть пределы прочности на сжатие от 7-ти до 8-ого кПа. Более конкретные показатели в этом случае зависит от плотности марки материала. Прочностные характеристики дают гарантию того, что теплоизоляция прослужит вам долго, и при этом не поменяет свою форму и размеры во время всего периода использования.
Изготовление каменной ваты подразумевает использование такого минерала, как базальт. Волокна материала соединены друг с другом при помощи формальдегидной смолы. Она дарит материалу отличные прочностные характеристики и делает его еще плотнее. Хотя часто можно услышать, что фенол опасен для здоровья, но точно не в этом случае. Все потому, что он не может выделяться из ваты, так как нейтрализуется на 100% еще на этапе производства. Но даже при изготовлении испарения фенола минимальны – куда меньше допустимого предела в 0,06 мг на м 2/ час.
В отличие от стекловолокна базальтовые составляющие не даю раздражение на кожу, не колются и не могут стать причиной аллергической реакции. Сейчас на строительном рынке можно найти множество марок каменной ваты любой плотности, а также с разными техническими характеристиками. Но все они одинаковы в своей прочности и длительности использования.
Сфера применения
Базальтовое волокно можно использовать для строительства почти всех конструкций. Им можно создавать изоляцию кровли любой формы, а также делать изоляцию перегородок, стен и перекрытий. Помимо этого, благодаря характеристикам утеплитель можно использовать в тех местах, где другие виды утеплителя. Давайте рассмотрим весь список мест, где будет уместно использование этого материала.
Хочется отметить, что весьма удачное решение – это использование жестких матов из базальтового волокна в тех местах, где будут большие нагрузки. Они могут быть и монтажными, и эксплуатационными. Если вам требуется утепление вентилируемого фасада, то следует взять базальтовую вату, которая имеет для слоя. Оба слоя будут разными по плотности, причем тот, что рыхлее, будет находиться внутри, а тот, что плотнее снаружи, там, где вентиляция.
Если вы строите загородный коттедж, который имеет всего несколько этажей, идеальным вариантом будет использование теплоизолятора из базальта. Он отлично подойдет для утепления любого элемента конструкции: перекрытий, крыш, стен, перегородок и фасадов. А в местах с повышенной влажностью базальтовая вата будет настоящим спасением. Если учитывать соотношения отличных технических характеристик, цены и качества – это лучший вариант.
Недостатки базальтового утеплителя
Применение волокон из базальта
Благодаря малому весу, сопротивляемости к негативному воздействию кислот, соляных растворов и щелочей, базальтовое волокно становится более пригодным материалом для применения в разных сферах производства. В отличие от дорогого углеродного и не такого прочного стекловолокна, базальтовый аналог невероятно устойчив к истиранию, систематическому механическому воздействию, высоким температурам и ультрафиолету, обладает отличной прочностью и электромагнитной инертностью.
Появление базальтового волокна
Базальт по своей природе является застывшей вулканической магмой, свойства которой изменились под воздействием атмосферы. Превратившись в камень, эта порода стала основой многих орудий труда древнего человека.
Производить из нее волокно в незначительных количествах начали лишь в 20-х годах XX века. Но уже в период обострения Холодной войны между СССР и США ученые вели активные разработки материала, тщательно исследуя его полезные свойства и потенциальные возможности применения в милитаристских целях. Промышленный способ изготовления волокна из базальта применялся уже в начале 80-х. Центр разработок дислоцировался в Киеве.
Со временем от него отказались в пользу более дорогого углеродного волокна и стекловолокна. Причиной тому стало несовершенство технологий обработки базальта. Сегодня же ситуация в корне изменилась.
Основные этапы производства
Данным способом изготавливается и стекловолокно, но в его состав входит сразу несколько компонентов.
Применение в композиционных материалах
Композит состоит из связующего материала (матрицы) и наполнителя. Последний может быть в виде ровингов, шнуров и тканей из непрерывного волокна. Правильно комбинируя данные материалы, можно получить совершенно разные продукты с уникальными свойствами и характеристиками. Базальтовые термопластичные композиты необычайно стойки к образованию трещин и легко перерабатываются при больших температурах. Для связующего в жаростойких базальтокомпозитах, применяющихся в ракетостроительной сфере, используются металл и керамика.
Строительство – одна из основных отраслей, где продукты из базальта получили огромное распространение. Здесь в основе многих сооружений находится необыкновенно прочный бетон, армированный специальной базальтовой фиброй, который хорошо переносит любые температурные перепады и повышенную влажность. Арматура из того же волокна делает строительный объект долговечным.
С помощью базальтовой ваты можно повысить звуко- и термоизоляцию помещения. Целью работы многих ученых есть создание идеальных емкостей для хранения разного рода химических веществ. Ожидается, что ими станут баллоны, сделанные из базальтового волокна.
Первостепенная задача – охрана природы и окружающей среды
Все сферы промышленности (в том числе автомобильная) заинтересованы в повышении своей энергоэффективности. Кроме того, каждое социально ответственное предприятие в первую очередь должно заботиться о состоянии экологии и по возможности минимизировать объемы выбрасываемых в атмосферу парниковых газов. Именно над этим сейчас работают крупные лаборатории в развитых странах. Базальтовое волокно рассматривается ими, как один из самых прогрессивных материалов по ряду причин:
Благодаря небольшому весу, негорючести и стойкости к коррозии, композиты активно применяются в судостроении, производстве экояхт и лодок. Автопром также не стоит в стороне. Он заинтересован в продлении срока эксплуатации автомобилей и сокращении расходов топлива путем снижения веса машин. Для этого разрабатываются новые материалы для современных электромобилей с увеличенным пробегом и отсутствием вредных выбросов в атмосферу. Из базальтового волокна изготавливается термоизоляция к выхлопным трубам. Кроме того, известные мировые производители транспортных средств, такие как Tesla и Infiniti, используют композиты для создания инновационных комплектов для тюнинга престижных и дорогих авто.
Базальтовое сырье повсеместно используется в тех сферах промышленности, где нужно запустить процесс рециклинга с повторным использованием отходов в производственном цикле.
Базальтовое волокно
Базальтовое волокно представляет собой искусственный материал, получаемый из горной базальтовой породы. Путем последующего преобразования получается материал, с характерными свойствами. Этот материал, как и продукция, изготовленная на его основе широко применяются в различных направлениях и получают все большую популярность.
Содержание
Технологические особенности производства
Технология производства имеет существенное отличие от процесса получения аналогичного стеклянного волокна. Это обусловлено тем, что базальт представляет собой сырье в готовом виде, с изначально заданной от природы структурой и составом, значительно отличающимися от стекла.
Получение базальтового волокна основано на плавлении базальта в специальных печах с очень высокой температурой 1400-1600 градусов. Процесс нагревания базальта происходит один раз. Далее, все последующие этапы производства и переработки базальтового волокна, вплоть до получения изделия и материалов, происходят при обычных температурах – применяются «холодные технологии».
Особенности технологии по получению базальтового волокна и изделий, изготовленных на основе базальта, являются широко востребованными в мире. Это обусловлено рядом отличительных факторов:
Основные этапы получения базальтового волокна
Технология получения готовой продукции представляет собой достаточно емкий и сложный процесс, состоящий из нескольких основных этапов.
Свойства базальтового волокна
Базальтовые волокна отличаются устойчивостью к воздействию щелочных и кислотных сред. Они способны выдерживать высокие температуры. К тому же, им свойственна высокая степень устойчивости к механическим повреждениям. Благодаря этим свойствам, продукция изготовленная на основе базальтового волокна уверенно занимает лидирующие позиции на рынке среди многочисленных материалов и изделий, изготовленных из стекловолокна.
Базальтовое волокно имеет ряд преимуществ, обусловленный набором высоких качественных характеристик. Все они, в совокупности, по качеству превосходят другие, подобные материалы.
Широкий спектр применения базальтового волокна
Применение изделий, изготовленных на основе базальта, обусловлено, в первую очередь, их уникальными свойствами. Этот показатель формирует достаточно широкий спектр для их использования в различных видах производства и промышленности. Основным параметром, влияющим на сферу применения, является устойчивость к различным видам агрессивного воздействия. Такой показатель позволяет применять подобный материал для производства различных видов производственных изделий, таких как различные виды фильтров, технические трубы и другой продукции для применения в химической и металлургической промышленности, а также для использования коммунальными службами.
Основной отраслью, где повсеместно используются изделия из базальта, является строительство. Такое качество, как повышенная стойкость и прочность, открывает широкие возможности применения для различных конструкций и сооружений, работающих под воздействием агрессивных сред, таких как, воздействие влаги, солевых и химических растворов.
Широко используется, например, при строительстве морских и портовых сооружений, где характерно достаточно сильное воздействие морской воды с высоким содержанием соли, или для придания дополнительной прочности бетонным конструкциям. При производстве дорожных покрытий, добавление базальтовой крошки в состав, значительно увеличивает качественные показатели бетона.
Продукция, изготовленная на основе базальта – современный, высокотехнологичный материал, широкое применение которого продиктовано высокими качественными характеристиками. Оптимальное соотношение качества и цены – весомый показатель в пользу выбора подобного материала для нужд производства.
Базальтовый утеплитель
Базальтовый утеплитель занимает лидирующие позиции, когда домовладелец составляет список теплоизоляционных материалов для утепления своего дома. Для снижения тепловых потерь и улучшения микроклимата в загородных домах или коттеджах, сегодня принято утеплять ограждающие конструкции, полы, кровли. Чтобы качественно и надежно утеплить дом, можно использовать материалы на основе базальтового супертонкого волокна.
В зависимости от области применения и желаемых технических характеристик, процессы производства каменной ваты немного разнятся. Но основное сырье – это базальтовый щебень. Из его расплава в плавильных печах и изготавливают базальтовый утеплитель.
При выборе утеплителя для дома стоит обратить внимание на минеральную вату. Наиболее популярный вид такого утеплителя – утеплитель на основе базальта. Каменная базальтовая вата производится из расплавленных горных пород (доломит, базальт и другие). Волокно из натурального камня получается более качественным, чем из стекла или доменных шлаков.
Базальтовый утеплитель изготавливают из расплавов горной породы. Этим объясняется длительный срок его службы. Кроме того, базальтовая вата является более надежным и эффективным теплоизоляционным материалом, в отличие от утеплителей из стекловаты или шлаковаты. Если вы видели приготовление сахарной ваты, то можете себе представить процесс превращения базальтовой породы в утеплитель.
Базальтовый утеплитель плюсы и минусы
Изделия на основе базальтовой ваты имеют волокнистую структуру. Многочисленные волокна из камня хаотично переплетены друг с другом, поэтому между ними присутствуют воздушные поры. При отсутствии влаги внутри утеплителя его теплоизоляционные характеристики очень высокие. Это связано с тем, что в толще материала не происходит конвекция воздуха и, следовательно, отсутствует перенос тепла.
В каменной вате отсутствуют химически активные вещества, токсичные компоненты. Хороший базальтовый утеплитель обладает очень высокой устойчивостью к поражению плесенью и грибком.
Базальтовое волокно может выдерживать высокий температурный режим, не горит, не изменяет свои свойства в химически агрессивных средах. Минеральную вату легко монтировать самостоятельно, также она не выделяет токсические вещества и поэтому абсолютно безвредна. Этот утеплитель превосходно подходит для утепления перекрытий, кровли, вентилируемых фасадов, стен, для системы «мокрый фасад».
Особый плюс базальтовой теплоизоляции заключается в ее огнеупорности. Каменное волокно выдерживает длительное воздействие огня, не плавится и не дымит. Жесткие плиты из каменной ваты сохраняют свою форму при высокой температуре, что позволяет замедлить распространение огня по зданию.
Теплоизоляционные плиты из базальтового утеплителя является паропроницаемым. Это важное преимущество минераловатных утеплителей перед пенопластом и пенополиуретаном. Благодаря паропроницаемой структуре минвата выпускает из здания лишнюю влагу, предотвращая тем самым скопление конденсата на строительных конструкциях. Деревянные стены не гниют, а металлические и бетонные конструкции не подвергаются коррозии благодаря отсутствию сырости.
Базальтовый утеплитель минусы
Минус минераловатных изделий заключается в том, что при попадании воды в утеплитель существенно повышается его теплопроводность, из-за чего падают теплоизоляционные показатели. Чтобы не допустить конденсации влаги в каменной вате, производители пропитывают ее гидрофобизаторами, которые предотвращают прилипание капелек воды к нитям.
К недостаткам каменной ваты можно отнести то, что в ней присутствуют связующие смолы, за счет которых волокна удерживаются на своем месте. Благодаря смолам каменная вата сохраняет свою форму, однако при большом количестве таких веществ ухудшается экологичность материала. Связующие компоненты попадают в атмосферу и загрязняют воздух в доме.
Если правильно установить теплоизоляционные материалы из каменной ваты, то эти два недостатка легко устраняются. Утеплитель находится внутри конструкций, закрытый паро- и гидроизоляцией, ветрозащитными мембранами, а также отделочными материалами. Поэтому отрицательное воздействие каменной ваты на окружающую среду практически нулевое.
Более того, производители стремятся использовать современные формальдегидные смолы, в которых отсутствуют вредные компоненты. Хороший базальтовый утеплитель от известного производителя, таких как Технониколь или Батиз совершенно не опасны для здоровья человека.
Сертифицированный базальтовый утеплитель может использоваться в сферах повышенной ответственности. Вредность базальтовой ваты слишком преувеличена и несет лишь опасность для здоровья безответственных монтажников, пренебрегающих элементарными средствами защиты — перчатками и респираторами. Материал пылит только при монтаже конструкции.
Сфера, где применяется базальтовый утеплитель
Сферы применения каменной ваты – теплоизоляция наружных стен, перегородок между помещениями, полов, межэтажных перекрытий, различных строительных конструкций. Такой способ утепления очень прост в реализации и позволяет создать долговечный слой теплоизоляции. Особенно сильное распространение в строительстве, базальтовый утеплитель получил в мероприятиях утепления каркасного дома.
Исходя из технических характеристик, можно сделать вывод, что базальтовый утеплитель может использоваться практически в любых сферах строительства и производства. Особенно его можно рекомендовать для фасадов зданий с высокими требованиями пожарной безопасности. Действительно, разве можно поджечь камень?
В частном домостроении утеплитель может быть применен для защиты труб, утепления фасадов, межэтажных перегородок, стен внутри помещений. Благодаря низкому поглощению воды базальтовая плита рекомендована к использованию в банях и саунах. Необходимо помнить, что базальтовый утеплитель имеет больший вес по сравнению с пенополистиролом или минеральной ватой на основе стекловолокна.
Плотность базальтового утеплителя.
Вне зависимости от производителя, базальтовый утеплитель всегда изготавливается с различным показателем плотности. Начиная с показателя плотности 25 кг/м3 — менее плотную вату делать не целесообразно, так как она рассыпется в руках. Заканчивая высокой плотностью, есть такой базальтовый утеплитель ППЖ-200, он скорее всего самый плотный из существующих вариантов.
Каждая плотность используется в определенном месте утепления каркасного дома:
Как можно догадаться, чем плотнее базальтовый утеплитель, тем выше цена, так как наполнителя в нем больше. Жесткость нужна только для обеспечения устойчивочти материала к нагрузкам. Например на плоских кровлях, по стяжке свободно могут передвигаться люди. Однако сами характеристики теплопроводности не зависят от плотности и даже самый не плотный материал в 25 кг/м3 по цене в три раза дешевле, будет сохранять тепло также эффективно как и 200 кг/м3.
К сожалению, в большинстве случаев критерии выбора базальтовой ваты ограничиваются только ее плотностью, что правильно только в определенной мере. Ключевой параметр по которому следует выбирать базальтовый утеплитель, это коэффициент теплопроводности. Это параметр показывает насколько плохо материал проводит тепло. Получается выбрать лучший базальтовый утеплитель, означает найти продукт с наименьшим числовым значением коэффициента.
Технические характеристики
Самый главный показатель минеральной плиты – это ее плотность. В зависимости от области применения, необходимо выбирать плиты с разной плотностью. Например, если вы возьмете утеплитель недостаточной плотности для перегородок, то со временем он осядет. Также для утепления потолочных перекрытий нет необходимости переплачивать за плиту высокой плотности.
Из-за того, что волокна каменной ваты расположены в случайном порядке, между слоями этих волокон образуются воздушные слои. Этим обусловлена низкая теплопроводность каменной ваты.
Еще одно отличительное свойство данного утеплителя – низкая гидрофобность. Базальтовый утеплитель практически не впитывает воду. Паропроницаемость тоже высокая, утеплитель не накапливает конденсат. Но при установке утеплителя обязательно нужно использовать гидроизоляционные и пароизоляционные пленки. Этим правилом нельзя пренебрегать! Тогда утеплитель, обязательно прослужит долго.
Утеплитель на основе базальта относится к негорючим материалам. Плиты общестроительной линейки выдерживают до +500 С, а плиты специального назначения могут выдерживать до +1000 С.
Отличная звукоизоляция – это еще одно свойство базальтовой плиты. Плита поглощает звук благодаря своей слоистой структуре и хаотичному расположению волокон.
Стоит отметить, что в состав утеплителя на основе базальта не входит известняк. Поэтому данный утеплитель непривлекателен для грызунов, в нем не будет образовываться плесень. Из-за отсутствия извести утеплитель устойчив к агрессивному химическому воздействию.
Монтажные работы
Базальтовый утеплитель, в мероприятиях по организации сохранения тепла в доме, удобнее монтировать, когда у него правильная форма. В магазине лучше базальтовый утеплитель купить в упаковках плит прямоугольной или клиновидной формы.
Подобная геометрия поможет легче состыковывать материал между собой, не создавая проблемных зон, а низкий коэффициент усадки, базальтового утеплителя, поможет избежать возникновения «мостиков холода».
При монтаже базальтовый утеплитель следует в обязательном порядке защитить от негативных воздействий внутренних паров и наружной влаги. Утепление для каркасного дома задача ответственная, не имея монолитных и однородных массивных стен, строение подвержено резким перепадам температуры.
Внутренний теплый воздух, стремящийся покинуть помещение на границе стены встречается с морозным воздухом снаружи. В месте втречи образуется “точка росы”. Выпадает конденсат, и в будущем влага обязательно начнет разрушать базальтовый утеплитель.
Защитить базальтовый утеплитель можно используя пароизоляцию закрыв материал изнутри. Гидроизоляция и пленки ветрозащиты следует уложить снаружи, блокируя воздействия негативных атмосферных явлений.
На качестве пароизоляционных пленок лучше не экономить, и использовать только известные и проверенные марки: Тайвек, Ютафол, пленки Изоспан или Ондутис. Перехлест полос пароизоляционных мембран необходимо осуществлять с таким расчетом, чтобы предотвратить попадание влаги на базальтовый утеплитель.
Вес базальтовый утеплитель имеет не значительный, но все же его стоит учитывать при конструировании стен каркасных перегородок. При установке утеплителя следует использовать дополнительные средства фиксации: дюбели и клей. Как правильно выбрать лучший базальтовый утеплитель, и способы его укладки мы предлагаем узнать из видео обзора:
Период эксплуатации утеплителей из базальтового волокна настолько высок, что в большинстве случаев теплоизоляционный слой может служить так же долго, как и основные конструкции здания. При грамотном монтаже качественный базальтовый утеплитель будет исправно выполнять свои функции, не требуя замены.
Как показывает статистика объемов продаж, базальтовый утеплитель давно стал любимым материалом у населения. Надежный, легко монтируемый, долговечный, не горит и не разрушается при правильной изоляции. Советуем и вам приглядеться к разработкам технологически современных, строительных материалов.