Основные параметры и характеристика базальтового утеплителя

Каменной или минеральной ватой принято называть все утеплители, которые произведены из твердого природного материала – базальта, габбро, вулканического шлака, песка, металлургического шлака, диабаза, известняка, доломита плюс множество сопутствующих компонентов. Но при использовании данного материала в строительных работах необходимо учитывать их свойства, иначе вместо водоотталкивающего слоя можно получить наоборот – гигроскопичное вещество, которое быстро потеряет форму.

Общая информация

Самый первый опыт получения базальтового волокна принадлежит крупному английскому промышленнику Эдварду Перри, который заметил, что во время извержения лавы из вулкана она застывает в воздухе и превращается в тончайшие нити. Бизнесмен решил попробовать воспроизвести процесс в цеху. Опыт оказался неудачным, так как технология не предусматривала защиту органов дыхания рабочих, которые несколько раз вдохнули мелкодисперсное вещество и заболели.

В следующий раз волокно уже получали в Германии, решив усовершенствовать процесс, учитывая ошибки Перри. Волокно производили в закрытом помещении, куда люди не имели доступа. В результате получился базальтовый утеплитель, характеристики которого совпали с ожидаемыми.

Характеристики базальтового утеплителя

Базальт – это тяжелая вулканическая порода, в которую входит около 42% оксида кремния, то есть родоначальника стекла, поэтому неспециалисту так трудно отличить материалы по названиям – их все называют минеральной ватой. Минеральной, потому что она производится из минерального вещества, а вата, потому что имеет пористую легкую структуру из-за хаотично расположенных волокон.

Несмотря на сходство различных материалов, которые называют минватой, они могут иметь абсолютно разную структуру и назначение. Самым качественным считается тот материал, который имеет сбалансированное количество кислых элементов в составе. Это делает каменную вату влагонепроницаемой, а значит долговечной.

Вторым важным элементом базальтового утеплителя является связующее вещество для волокон. Оно может быть:

• синтетического происхождения;
• битумным;
• многокомпонентным;
• бетонитовым.

На данный момент самым используемым является фенолформальдегидная смола, хотя зарубежные производители уже не выпускают минвату с фенолом, так как данное вещество является канцерогеном. При обычных и низких температурах оно не вредно, так как не испаряется, но при высоких температурах или при пожаре способно вызвать отравление.

Теплопроводность

Показатель теплопроводности у каменной ваты очень низкий, поэтому в зимнее время года через нее не проходит холод, а летом материал не пропускает жару в помещение. Происходит такая регуляция благодаря пористо-волокнистой структуре, в которой задерживаются воздушные массы. Пока происходит газообмен, они успевают нагреться или остыть.

В зависимости от плотности, с которой волокна спрессованы в плиты, степень теплопроводности может меняться в большую или меньшую сторону. Также влияет на нее положение волокон – как они расположены горизонтально и вертикально. Чем больше пересечений, тем меньше минвата проводит воздушные массы – горячие или холодные.

Способность впитывать влагу

В обычном состоянии базальтовая теплоизоляция содержит не более 1% влаги. Даже при полном погружении в воду он не впитывает более 3% жидкости, оставаясь практически сухим. Благодаря новым технологиям пропитки волокон удается получить гидрофобную вату. Для этого используют масла или органические соединения кремния. Благодаря сухости внутри не заводится грибок и другие микроорганизмы.

Если сравнить базальтовую вату и шлаковату, влагоемкость этих двух материалов будет разной. Там, где высокая влажность, нельзя использовать шлаковату. Тем более нельзя оборачивать ею железные конструкции, так как они быстро покроются слоем ржавчины из-за гигроскопичности шлаковаты.

Вата из диабаза или доломита по устойчивости к влаге может поспорить с базальтовой. Эти материалы такие же «сухие», как и базальт. Стекловата склонна накапливать влагу, поэтому ее применяют только для внутренних работ.

Паропроницаемость

Воздух циркулирует внутри каменного утеплителя, поэтому молекулы воды не задерживаются в помещении. Поры между волокон открытые и не мешают испаряться влаге.

Сопротивляемость огню

В природе базальтовые породы плавятся при температуре свыше 1000 градусов. Достичь такой величины в бытовых условиях невозможно, поэтому материал в худшем случае спечется и потеряет форму, но для этого нужен очень сильный пожар с применением химического топлива.

Каменная вата не горит и не поддерживает горение. При снижении температуры при пожаре волокна сразу застывают. Единственный вред, который она может нанести здоровью – это выделение связующего вещества и вдыхание его человеком.

Плотность

Плотность базальтовой ваты зависит от количества волокон, которые были использованы в производстве. Разные марки выпускают материалы, которые по своей плотности предназначены для определенных работ – внутренних, внешних, для заливки в бетон. Чем выше плотность, тем больше нагрузок способна выдержать базальтовая вата. Например, не каждую марку можно укладывать под бетонный пол, так как под весом цементного раствора она потеряет форму.

Самый плотный материал выпускается в плитах. Базальтовые плиты для утепления наружных стен и пола очень твердые и выдерживают большие нагрузки при сжимании.

Звукоизоляция

Утеплитель базальт часто используется в качестве звукоизолирующего материала. Хаотично расположенные волокна создают преграду для звуковых волн. Существуют отдельные марки, которые предназначены исключительно для звукоизоляции помещений.

Где применяют минвату

В зависимости от плотности каменную вату применяют для разных работ. Различают марки материала:

• П-75 – самая легкая. Вес кубического метра материала 75 кг. Ее используют для горизонтальных поверхностей с минимальной нагрузкой, так как при давлении вата дает усадку и теряет часть теплоизоляционных свойств. Может использоваться для изоляции чердака или кровли. Подходит под сайдинг или другие жесткие облицовки фасада.
• П-125. Вес кубометра 125 кг. Подходит для межкомнатных стен, дверей, а также потолков, что положительно влияет на уровень шума.
• П-175. Материал повышенной плотности, внешне похожий на деревянную плиту. Подходит для утепления железобетонных конструкций, межэтажных перекрытий с повышенной нагрузкой. Плотные плиты подходят под штукатурку, так как жидкие смеси хорошо наносятся на жесткое основание.
• П-200 – самый жесткий материал из этой серии, поэтому воздуха в нем маловато, чтобы можно было совместить звукоизолирующие свойства и прочность. Эта марка применяется для заливки в бетон. При этом она не сминается и не теряет в теплопроводности.

Первые две марки выпускаются в плитах и рулонах. Остальные – самые плотные – только в плитах. Также продукция отличается по толщине: для обычных условий применяют слой в 50 мм, в экстремальных – 100 мм.

Выпускаются также цилиндрические конструкции для утепления трубопроводов, расположенных выше уровня промерзания грунта, дымоходов, водопроводов. Такие изделия имеют специальные замки в виде вырезов, чтобы плита хорошо соприкасалась с трубой.

Плюсы и минусы теплоизоляции базальтом

Базальтовая каменная вата – универсальный утеплитель по всем показателям, если сравнивать ее с остальными видами – стекловатой, шлаковатой. Если утеплить дом базальтовым волокном, можно рассчитывать на следующие преимущества:

• Длительный срок эксплуатации – по заявлению производителей до 50 лет.
• Материал не дает усадку, поэтому не теряет полезных свойств за время службы. При условии, что он подобран правильно и технологически верно уложен.
• В помещении не скапливается пары воды и конденсат, поэтому мала вероятность образования плесени.
• Экономия электроэнергии и теплоносителей за счет сохранения тепла зимой. Летом реже придется включать кондиционер, так как стены поддерживают прохладу.

Главным препятствием для людей является миф о канцерогенности базальтовой ваты, то есть ее способности вызывать раковые заболевания у человека. Международное агентство по изучению рака в США провело ряд исследований, исходя из которых минеральную вату поставили в один ряд с кофеином и чаем. По их мнению, овощи в рассоле вреднее, так как стоят на порядок выше, то есть являются более опасными. Что касается связующих веществ, то их в составе не более 4%, поэтому вызвать какое-либо заболевание они не способны.

Подтвердили данные исследования в Германии – стране, в которой законы об экологии самые жесткие. Даже там минвату отнесли к веществам, канцерогенность которых доказать не смогли.

Разновидности утеплителя

Все виды минеральной ваты можно различить по типу волокна – его толщине, длине и физическим свойствам. Например, толщина волокна в стекловате от 5 до 15 микрон. При всех положительных качествах тонкие стеклянные нити имеют высокую степень ломкости, могут попасть в легкие и вызвать проблемы со здоровьем. Если работать с данным материалом, нужно одевать защитный костюм, респиратор и очки, чтобы нити не проникли на кожу – это вызывает покраснение и зуд.

По типу волокон

Толщина волокон каменной ваты от 3 до 5 микрон, длина их до 16 мм. Это позволяет спрессовывать ее в твердые плиты с минимальным количеством воздуха внутри. Волокна базальтового утеплителя не колются и не повреждают органы дыхания. Работать с ними можно без защитных приспособлений.

Шлаковата имеет в составе волокна длиной до 16 мм и толщиной от 5 до 12 микрон. Они такие же колючие, как и стекловатные, поэтому рабочим необходимо использоваь защиту.

Фольгированный

Выпускается обычная каменная вата и фольгированная, чтобы отражать больше тепла внутрь помещения. Для склеивания используется алюминиевая фольга, отшлифованная до такой степени, чтобы она могла отражать наибольшее количество лучистой энергии.

Слой алюминия можно приклеить или напылить на базальтовый утеплитель. Фольга усиливает такие свойства минваты как:

• теплопроводность;
• гидроизоляция.

Полезные свойства материалов, у которых степень влагозащиты низкая, например, шлаковата, можно улучшить с помощью технологии фольгирования.

По прочности

Прочность основана на свойствах исходного сырья, которое используется для производства минеральной ваты. Самым прочным является базальт – тяжелая вулканическая порода, затем идут отходы доменных металлургических печей, затем стекло.

Способы монтажа

Монтировать каменную вату или какой-либо другой утеплитель можно тремя способами. Два из них предусматривают применение гипсокартона, третий – просто в стену.

Для способа без гипсокартона нужно:

• расчетное количество утеплителя;
• основание для сооружения профиля;
• скобы для удобства крепления ваты;
• рулетка и ножницы.

Порядок работы:

1. Закрепить скобы на стене через каждые 50 см. На них будет надеваться минераловатный утеплитель.
2. Размотать рулоны и нарезать ножницами по высоте стен. Можно брать с запасом по 3 см на случай деформации.
3. Одеть куски на скобы так, чтобы слои располагались внахлест.
4. Прикрепить профили и прижать материал к стенке.

В некоторых случаях вату накрывают паропроницаемой пленкой. Это также хорошо, чтобы частицы не попадали в глаза и на кожу.

Второй способ:

1. Сбить профиль из гипсокартона так, чтобы по ширине он был не меньше толщины минваты.
2. Прикрутить профиль к стене и просунуть в него рулонный утеплитель. Иногда делают квадратные отверстия в профиле и вкладывают туда плиты минваты.
3. Зашить вату листами гипсокартона.

Если не планируется делать гипсокартонные стены, можно использовать более плотные плиты и приклеить их к стене, предварительно очистив от остатков штукатурки. Для этого есть специальные клеящие составы. Таким же способом монтируют базальтовую вату на потолки или кровлю, даже если предварительно сооружается каркас.

Самый популярный способ зашить стену утеплителем – прикрепить плиты дюбелями, предварительно подложив под шляпку квадратную пластину из плотного материала, например, пластика или дерева.

Чтобы уложить минвату в пол под бетонную стяжку, используются лаги – перекрытия из дерева или полимерных материалов, между которыми укладывается утеплитель. В этом случае применяются плотные плиты, способные выдержать нагрузку при заливке сверху бетонной смеси с большим весом.

Чем разрезать утеплитель

При резке минераловатных утеплителей есть риск повреждения волокон, что скажется на теплоизоляционных свойствах. Самым подходящим инструментом является монтажный нож, но у него короткое лезвие – толстые плиты он не разрежет.

На кухне можно найти зазубренный нож для резки хлеба. Перед работой его необходимо подточить.

В строительных супермаркетах можно найти специальные ножи из нержавеющей стали или углеродистого волокна, которые предназначены для резки утеплителей. В качестве дешевой альтернативы подойдет ножовка по дереву.