Производство каменной ваты, технология заводского процесса
Английское словосочетание для обозначения базальтового утеплителя при дословном переводе на русский язык звучит как «горная шерсть». Представляя внешний вид утеплителя, и зная, что сырьем для производства служат горные габбро-базальтовые породы, с этим определением можно согласиться.
Впервые изверженные и застывшие волокна вулканической лавы, как будто взбитые и похожие на пучки шерсти, были найдены 15 веков назад. Их можно считать прототипом современной каменной (базальтовой) ваты, которую запустили в производство в далеком 1897 г. на американском континенте. Для рядового потребителя утеплитель стал доступен позже. В нашей стране его популярность и стабильный рост продаж приходится на последние три десятилетия. Пора узнать, в чем заключается технологический процесс получения «горной шерсти».
Производство: от измельченного камня до теплоизоляции. Наглядная схема заводского процесса
Многоступенчатая технология заключается в искусственном повторении на заводе по производству утеплителя сложных природных условий извергающейся лавы. 1500°С – температура печи, в которую попадает измельченный вулканический камень базальтовой группы и доводится до жидкого лавообразного состояния.
Базальт – камень, который сохраняет тепло
Расплавленная масса из отверстий питателя стекает в сопла специальных раздувочных приспособлений. Сжатым воздухом (9 атм.) струя разбивается на мелкие капли, которым придается огромное ускорение. Разлетаясь на выходе из сопла, частицы расплава удлиняются и после мгновенного охлаждения превращаются в небольшие тонкие волокна. Эта стадия производства утеплителя хорошо продемонстрирована в начальном отрезке представленного видеоматериала:
При осаждении полученных штучных волокон, в объем камеры вводят распылением необходимый связующий состав для объединения всех волокон в цельный «ковер».
Далее основа будущего утеплителя проходит обработку жидкими составами, помогающими повысить его паропроницаемость, водоотталкивающие характеристики и плотность. На следующем этапе «ковер» поступает в камеру тепловой обработки, где при 200°С происходит поликонденсация. Теперь полотно можно разрезать и отправлять на упаковку.
Разрезание полотна на стандартные плиты
Технические характеристики каменной ваты
Состав и структура минваты определяет главные свойства теплоизоляционного материала. Натуральный утеплитель по многим параметрам превосходит своих конкурентов: пробковые плиты, пенополистирол, пенопласт, эковату и пр.
Теплоизоляционные свойства
Методика изготовления обеспечивает пористую структуру минваты, множество воздушных ячеек повышают сохранность тепла. Бесчисленные хаотические переплетения образуют «сетку», заполненную воздухом. Такой барьер наделяет базальтовый утеплитель низкой теплопроводностью – показатель достигает 0,032-0,048 Вт/м°С. Уровень зависит от плотности материала и формы утеплителя.
Показатель теплопроводности базальтового утеплителя по значению близок к вспененному пенополистиролу, пробковому материалу и каучуку.
Интересно. Каменно-ватная плита толщиной в 9 см и плотностью 180-200 кг/куб. м удерживает столько же тепла, как кирпичная стена в 120 см, газосиликатный барьер в 70 см или дерево толщиной 20 см.
Гидрофобность и паропроницаемость
Базальтовый утеплитель отличается минимальным водопоглощением. В процессе производства материал подвергается обработке специальными маслами – влага частично проникает вовнутрь пор, но не впитывается и быстро выветривается.
Процент водопоглощения около 2%, за счет чего минеральный утеплитель хорошо сохраняет теплоизоляционные качества во влажной среде.
Помимо гидрофобности базальтовые материалы могут похвастаться высокой паропроницаемостью. Это свойство объясняет востребованность каменно-ватных утеплителей при строительстве каркасных домов. Изоляция помещения таким материалом позволяет поддерживать нормальный микроклимат и бережет деревянный каркас от избытка влаги.
Независимо от плотности базальтовой ваты, влага проникает в поры утеплителя, но конденсат не образуется. Уровень паропроницаемости – 0,3 мг/ (м*ч*Па).
Показатели прочности и огнеупорности
Базальтовые плиты хорошо противостоят деформациям, сохраняя первоначальною форму при существенных нагрузках. При 10% деформации прочность на сжатие достигает 8-60 кПа, средний показатель – 40 кПа. Такой разбег объясняется разной плотностью утеплителя.
Важно! Под действием механических нагрузок базальтовые плиты прогибаются, но затем моментально возвращаются в исходную форму
Каменная вата противостоит огню – плавление утеплителя начинается при температуре от 1100°С. Согласно ГОСТ и СНиП теплоизолятор относится к категории негорючих материалов (НГ), допустимых по требованию пожарной безопасности для изоляции жилых домов, сооружений, конструкций. Каменную вату применяют для изоляции приборов, нагревающихся при работе до высоких температур, например, для дымохода.
Дополнительные свойства негорючей минваты
Немаловажную роль при выборе теплоизоляционного материала отыграют следующие характеристики:
- Звукоизоляционные свойства. Благодаря пористой структуре базальтовые маты не отражают шум, а поглощают и частично снижают его. Каменная вата отлично справляется с задачей приглушения вертикальных звуковых колебаний.
- Биохимическая активность. Базальт инертен ко многим химикатам и не восприимчив к агрессивной среде. Тесный контакт каменно-ватного утеплителя с металлом абсолютно безопасен для конструкций – на поверхности не появится ржавчина. Не интересен теплоизолятор и грызунам. Базальтовый утеплитель не подвержен гниению, поражению плесенью, другими микроорганизмами.
- Экологическая безопасность. Как утверждают производители, токсичность синтетических добавок нейтрализуется на стадии изготовления минераловатного утеплителя. Некоторые компании заменяют формальдегидные смолы на арболо-карбамидные связующие. Такой подход обеспечивает абсолютную экологичность материала.
Волокнистые каменные плиты не колются, не раздражают кожу – монтажные работы можно выполнять без защитных перчаток. Утеплитель прост в обработке, отлично режется – для придания нужной формы подойдет обычная пила.
Что такое базальтовый утеплитель, его виды
После того, как материал остынет, получается высококачественный утеплитель – монолитная плита, которая имеет следующие технические характеристики:
- Теплопроводность каменной ваты составляет 0.85-0.95 Дж/ кг –К.
- Температура плавления – более 1000 °С.
Каменная вата не горит, соответственно, ее относят к классу негорючих материалов. Кроме того, при нагревании этот теплоизоляционный материал не выделяет никаких вредных веществ, поэтому он прекрасно подходит для утепления жилья.
Базальтовый утеплитель намного более надежен, эффективен и долговечен, чем его аналоги – минеральная вата и стекловата. Если человек когда-то видел процесс приготовления сахарной ваты, он с легкостью поймет, как делают базальтовый утеплитель.
Сегодня производители выпускают несколько видов каменной ваты со схожими техническими характеристиками, однако имеющими некоторые отличия.
Виды каменной ваты:
- Мягкий материал, с базальтовыми нитями толщиной до 15 мкм. Такая вата используется при монтаже и утеплении вентилируемых фасадов. Это неплотный материал, однако при этом обеспечивает очень хорошую теплоизоляцию объекта.
- Каменная вата средней жесткости, толщина базальтовых нитей – до 30 мкм. Это универсальный материал, подходит как для утепления жилых домов, так и других объектов.
- Жесткая каменная вата с толщиной нитей от 30 мкм. Используется в тех местах, где на утеплитель постоянно действует большая механическая нагрузка. Цена на этот материал значительно выше, чем на предыдущие, поэтому использовать ее в качестве утеплителя для жилых зданий и квартир невыгодно.
Базальтовый утеплитель – один из лучших материалов для утепления печей каминов, дымоходов, трубопроводов и теплотрасс. Она полностью отвечает всем требованиям относительно утепления объектов, которые подвергаются воздействию высоких температур на протяжении длительного времени.
Отличительные характеристики
- Обладает высокой степенью теплоизоляции.
- Влагонепроницаем.
- Устойчив к воздействию химических веществ.
- Максимальная температура воздействия – 1000 гр. С.
- Не подвержен истреблению грызунами.
- Не реагирует на воздействие микроорганизмов.
- Длительный срок эксплуатации.
- Используется в качестве звукоизоляции для стен дома, крыши.
- Имеет среднюю толщину волокон до 6 мкм, длину – 50 мм.
- Высокая устойчивость к механическим нагрузкам.
Широко используют в строительстве жилых и промышленных зданий, предприятиях общепита, для вентиляционных шахт, в качестве теплоизоляции, при производстве газовых плит, холодильного оборудования. Не уплотняется с течением времени, сохраняя тем самым основные функции – утепление стен, для потолка, изоляции деталей.
Опилки как утеплитель для дома
Опилки — это отходы деревообработки в виде мелкой стружки и древесной пыли. Этот хорошо известный материал очень давно используется в качестве утеплителя, поскольку прекрасно удерживает тепло, выделяет древесные смолы и является отличным наполнителем-разрыхлителем.
Область применения
Начало истории использования опилок в малоэтажном строительстве уходит корнями в те далекие времена, когда их начали добавлять в глину и сооружать из этой смеси перекрытия в деревенских домах.
Такие перекрытия можно назвать идеальными: они служили очень долго, ничем не повреждались, не имели никаких недостатков и обладали очень значимыми преимуществами — низкой стоимостью и высокой теплоизоляцией.
Взяв за основу эту древнюю технологию, современная промышленность начала изготавливать такие же качественные строительные материалы — гранулы, арболит, бетон с опилками, деревянные блоки.
Также опилки продолжают и сейчас использовать в малоэтажном строительстве. Особенно заинтересованы в этом материале частные застройщики, которые утепляют опилками стены, пол, потолок, а также используют их с другими целями по мере необходимости.
Есть ли тонкости в перевозке и хранении?
Изготовители советуют сохранять минвату в целостной упаковке, и идеально, если пачка будет располагаться на гладкой поверхности. Каждая стопка упаковок не должна быть больше, чем 2 метра. Идеальными условиями хранения являются помещения закрытого типа, стойкие к проникновению влаги. На улице теплоизолятор сохранять не рекомендуется, однако, если так произошло, тогда необходимо покрыть его брезентом или при помощи пленки.
Как отрезать минеральную вату
Сохранять вату необходимо лишь горизонтально
При перевозке стоит исполнять аналогичные правила: перевозить вату в горизонтальном положении и в сухом кузове грузовика. Также необходимо обеспечить материалу защиту от воздействий механики и от гидрометеоров. При загрузке и выгрузке материала его нельзя сильно сжимать.
Распаковка минерального материала для утепления также просит некоторых нюансов. Материал извлекать из упаковки следует только в начале работы, что даст возможность свести до минимума разные риски, которые связаны с порчей материала для утепления. Раскладывая материал для раскройки, применяйте его упаковку в качестве подстила. Аналогичным образом, изделие не станет грязной. Также, упаковку можно применять и для сбора иного мусора на стройке.
Основные параметры
Технические характеристики теплоизолятора из базальтового полотна по ряду параметров выше показателей других видов утеплителя.
При выборе материала следует учитывать:
- Размеры плит. Строгой регламентации не существует, ширина плиты обычно составляет 500-600 мм, длина — 1000-1200 мм, а показатель толщины колеблется в диапазоне от 20 до 240 мм. Согласно ГОСТ максимальная толщина плиты — 150 мм, но производители предлагают и другие варианты. Выбор размеров зависит от предназначения материала.
- Плотность базальтовой ваты составляет от 30 кг/м3 до 225 кг/м3.
- Прочность на сжатие 5-80 КПа (при условии деформации в 10%).
Подробнее рассмотрим основные характеристики базальтового утеплителя.
Тепло- и звукоизоляция
Высокие теплоизоляционные свойства базальтового утеплителя обеспечиваются за счет структуры материала. Волокна расположены хаотично, при переплетении они формируют многочисленные мелкие воздушные полости, а именно воздух является хорошим термоизолятором.
Теплопроводность материала составляет от 0,032 до 0,048Вт/мK, и это выгодно отличает каменную вату от других теплоизоляторов, включая стекловату и шлаковату.
Применение на скатной кровле
Волокнистая структура также способствует поглощению звуковых волн и вибрации. Благодаря этому базальтовая минплита применяется в качестве звукоизоляционного материала, при утеплении металлической кровли защищает дом от шума дождя и ветра, препятствует передаче вибраций от кровельного покрытия стеновым конструкциям.
Паропроницаемость и гидрофобность
Важное свойство базальтового волокна — гидрофобность, материал отталкивает воду. Коэффициент водопоглощения не превышает 2% от объема материала и зависит от добавок, которые используются производителем для гидрофобизации утеплителя
Волокнистый материал свободно пропускает пар (паропроницаемость составляет 0,3 мг/(м.ч.Па)), а сами волокна его не впитывают. Поэтому при наличии вентиляции утеплитель не удерживает избыточную влагу в себе, она быстро выветривается.
В помещениях с повышенной влажностью (в первую очередь в банях и саунах) применяется базальтовый теплоизолятор с паронепроницаемой фольгированной поверхностью.
Теплоизоляция с фольгированной поверхностью
Пожаробезопасность
Плиты теплоизоляционные из базальта, изготовленные в соответствии с ГОСТ, отличаются высокой огнестойкостью и относятся к негорючим материалам.
Его температура плавления составляет +1114 °С, причем волокна начинают плавиться спустя 2 часа воздействия открытого огня температурой не ниже 1000 °С. Дымообразование при этом минимально, токсичных продуктов базальтовое волокно не выделяет.
Каменная вата, выпущенная неизвестными производителями, может быть изготовлена с нарушением государственных стандартов. В этом случае материал может оказаться горючим и токсичным из-за использования органических связующих.
Базальтовая вата: оценка достоинств и недостатков
О плюсах применения минерального утеплителя говорят его характеристики. К основным преимуществам относят: хорошие теплоизоляционные качества, паропропускную способность, огнеупорность, прочность и экологичность.
Из минусов базальтовой теплоизоляции выделяют:
- Высокую стоимость. Это основной недостаток натурального утеплителя. Цена на материал определяется его плотностью и компанией изготовителем. Стоит заметить, что экономить в вопросе выбора бренда нельзя – дешевые предложения часто оказываются плохого качества с добавлением токсичных компонентов.
- Наличие стыков. В местах соединения плит образуются мостики холода. Однако при грамотном монтаже эту проблему удается минимизировать, плотно прижимая маты друг к другу и заполняя щели монтажной пеной.
- Пыль при обработке. Работы желательно проводить в респираторе, так как при встряхивании и порезке волокнистого утеплителя образуется облако пыли.
В определенных случаях минусом можно считать проводимость пара. Например, для утепления фундамента или цоколя лучше использовать воздухонепроницаемый пенополистирол.
