Базальтовый утеплитель – один из самых распространенных материалов для защиты стен и перекрытий каркасного дома от потерь тепла. Его популярность объясняется сочетанием высоких показателей термо- и звукоизоляции, негорючестью, экологической чистотой и отсутствием усадки. Удобство укладки и доступная цена – немаловажные характеристики в списке достоинств материала.
Каркасное домостроение вызывает у застройщиков большой интерес, популярность его растет. Быстровозводимые здания экономичны, легки и энергоэффективны. Строительство обходится на 15-30 % дешевле по сравнению с кирпичными или бетонными домами.
Каркас представляет собой прочную стоечно-балочную систему из дерева или металла, служащую опорой для ограждающих конструкций и утеплителя.
Надежная и безопасная теплоизоляция создает комфортные условия для проживающих, позволяет сохранить финансы на отоплении, продлить срок эксплуатации всего сооружения.
Виды базальтового утеплителя
Базальтовый утеплитель – волокнистый теплоизолятор, разновидность минеральной ваты. Производят его из вулканических пород – базальта, габбро, долерита. Минералы расплавляют до температуры 1500 °С в печи и пропускают через филерный питатель с мельчайшими отверстиями. Затвердевшие при сильном потоке воздуха нити диаметром 3-8 мкм формируют в ковер, обрабатывают связующим на основе карбамидных, фенолформальдегидных смол, битума или бентонитовых глин. Содержание органических соединений – не более 2 %. Затем волокнистую заготовку нарезают на листы.
Базальтовую вату обрабатывают гидрофобизирующими добавками – масляными и кремнийорганическими композициями, придающими водоотталкивающие свойства.
Промышленность выпускает изделия слоистой вертикальной или горизонтальной структуры, пространственных форм, комбинированной плотности. Для изоляции плоских поверхностей утеплители изготавливают в виде рулонов, плит, прошивных матов, для криволинейных – цилиндры и сегменты. Дополнительно изделия покрывают алюминиевой фольгой, крафтбумагой, стеклохолстом для повышения теплозащитных качеств изоляции.
ГОСТ 9573-2012 регламентирует виды и свойства базальтового утеплителя. Согласно ему плиты маркируются по жесткости и плотности:
- Мягкие ПМ с удельным весом 40-50 кг/м³;
- Полужесткие ПП – 60-80 кг/м³;
- Жесткие ПЖ – 100-140 кг/м³;
- Повышенной жесткости ППЖ – 160-200 кг/м³;
- Твердые ПТ – 220-300 кг/м³.
Рекомендуется использовать материалы в соответствии с этими характеристиками.
Мягкие плиты ПМ – для теплоизоляции ненагруженных горизонтальных, наклонных и вертикальных поверхностей. В каркасных домах это перекрытия, полы по лагам, скатные крыши, внутренние перегородки.
Плитами марок ПП и ПЖ утепляют наружные стены, кровлю, потолки.
Жесткие плиты можно нагружать штукатуркой по армирующей сетке, устраивать бетонную стяжку. Они хорошо держат форму.
Самые плотные изделия применяют в промышленности для тепло- и шумоизоляции ограждающих конструкций, оборудования.
Все виды утеплителя используют как звукоизоляторы.
Размерность плит – 500-2000 мм длина, 400-1000 мм ширина, 20-200 мм толщина.
Свойства базальтового утеплителя
Физико-механические и теплотехнические свойства минеральной теплоизоляции для каркасных домов регламентирует ГОСТ 4640-2011. Это теплопроводность, влажность, модуль кислотности, водопоглощение, активность радионуклидов, прочность и усадка.
Теплопроводность
Основная характеристика, которой пользуются строители при расчете необходимой толщины теплоизоляции – коэффициент теплопроводности. Он определяет скорость прохождения тепловой энергии сквозь материал. Чем выше его значение, тем быстрее тепло перемещается от нагретого слоя к более холодному.
Для базальтового утеплителя величина равна 0,038-0,040 Вт/м°С. Это в 2 раза меньше, чем у дерева, и в 6 раз – чем у глиняного пустотелого кирпича. Слой минеральной ваты в 10 см удерживает тепло так же, как древесина толщиной 20 см или кирпичная стена 60 см.
Низкая способность базальтового утеплителя проводить энергию обусловлена его пористой волокнистой структурой. Скорость теплопередачи уменьшается благодаря большому количеству пустот, заполненных воздухом, обладающим одним из самых низких коэффициентов теплопроводности среди других веществ – 0,022 Вт/м°С. Меньше только у некоторых газов и вакуума, где абсолютный 0. Поэтому чем больше в материале полостей, тем хуже проникает сквозь его толщу энергия.
На теплопроводность утеплителя влияет размер, характер и структура пор. Чем меньше диаметр пустот и слабее их связь с атмосферой, тем лучше изоляционные свойства материала.
При увеличении плотности в базальтовой вате растет количество мелких замкнутых ячеек, наблюдается некоторое уменьшение коэффициента теплопроводности.
Паропроницаемость
Способность хорошо пропускать пар – неоспоримое достоинство базальтового утеплителя. Благодаря этому стены в помещении «дышат», на поверхности не накапливается конденсат.
Для теплоизоляции деревянных построек предпочтение отдают базальтовому материалу. Он наиболее близок по паропроницаемости древесине. Показатели у каменной ваты – 0,3 мг/мчПа, у дерева – 0,32мг/мчПа. Это позволяет свободно мигрировать частицам влаги без ухудшений свойств конструкций.
Совместная работа материалов в этом случае наиболее благоприятна, в помещении сохраняется оптимальный микроклимат.
Влажность
Влажность негативно отражается на теплоизоляционных качествах базальтовой ваты. Коэффициент теплопроводности воды в 20 раз выше, чем у воздуха. Чем больше материал насыщен влагой, тем быстрее сквозь него проникает тепло. Заполняя поры утеплителя, жидкость вытесняет газ и создает прямой путь для потерь энергии.
ГОСТ определяет нормативную влажность базальтового утеплителя – 1 %. При этом значении все характеристики ваты выдерживаются.
На производстве за влажностью выпускаемой продукции тщательно следят. Регулярно отбирают пробы и проводят испытания лабораторным методом. Изделия упаковывают в полиэтиленовую пленку. Но на пути к потребителю базальтовая вата проходит через перевозку и склады строительных материалов.
ГОСТ не допускает повреждения тары, а хранившийся дольше 6 месяцев утеплитель должен пройти проверку на соответствие характеристик нормативным требованиям.
На строительной площадке волокнистые материалы уберегают от дождя и почвенной влаги. Складируют базальтовую вату в сухих помещениях или под навесом на щиты штабелями до 2 метров. Упаковку вскрывают непосредственно перед монтажом. Если не удалось занести утеплитель в безопасное место, его защищают брезентом или пленкой от осадков.
Модуль кислотности
Эту характеристику применяют для определения водостойкости и долговечности волокна. Химический состав базальтового утеплителя представляет смесь неорганических оксидов алюминия, железа, кальция, магния, натрия, кремния.
Модуль кислотности – это соотношения оксидов, имеющих кислую и щелочную реакцию. Согласно ГОСТ 4640-93, минеральный утеплитель классифицируют на 3 типа – А (свыше 1,6), Б (1,4-1,6), В (1,2-1,4). Чем больше модуль, тем сильнее выражены водостойкие свойства волокна.
Соответственно, срок эксплуатации его будет дольше.
Водопоглощение
Водопоглощение – свойство пористых материалов впитывать воду. Величина рассчитывается как процентное соотношение массы жидкости, проникшей сквозь поры образца при полном насыщении, к его массе в сухом состоянии.
При ярко выраженной гидрофобности базальтовый утеплитель обладает свойством поглощать влагу из окружающего пространства.
ГОСТ ограничивает значение водопоглощения минеральной ваты в 15-30 % для марок ПМ, ПП и ПЖ. К жестким и твердым плитам требования строже – 6-12 %.
Рыхлый материал способен впитать жидкость до трети своей массы. Это один из недостатков минерального утеплителя.
Необходима надежная защита от воды при транспортировке, хранении, монтаже и эксплуатации.
Удельная активность радионуклидов
В строительных материалах содержатся радионуклиды природного происхождения. Это радий-226, торий-232, калий-40. Базальтовый утеплитель не исключение, так как его производят из ископаемых минералов. В обязательном порядке сырье испытывают на количество удельной эффективной активности. Применяют экспресс-метод или исследования радиометрическими приборами в лабораторных условиях.
ГОСТ 30108 ограничивает содержание радионуклидов до 370 Бк/кг с учетом суммарного биологического воздействия на человека.
Прочность и усадка
Прочность на сжатие у плит марок ПМ 40 и ПМ 50 не нормируется, так как их рекомендуется эксплуатировать без нагрузки. Базальтовый утеплитель с более высокой плотностью должен выдерживать сжимающее усилие от 4 до 150 кПа. При этих воздействиях допускается усадка до 10 %.
Уплотнение и усадка – одна из причин снижения эффективности утепления ограждающих конструкций. При использовании материалов с плотностью, несоответствующей нагрузке, образуются щели и зазоры, которые провоцируют образование мостиков холода и накопление конденсата.
Утепление стен каркасного дома плотной малосжимаемой базальтовой ватой марок ПЖ100-120 гарантированно не приведет к появлению усадочных деформаций теплоизолятора в ограждающих конструкциях.
Это подтверждают строительные бригады, которые разбирали готовые каркасные дома, простоявшие 4-5 лет, для перемещения на другое место. При вскрытии стен в базальтовом утеплителе усадочные щели или просветы не обнаруживались.
Экологическая чистота
Базальтовое волокно инертно, не выделяет токсичных испарений. Но при производстве каменной ваты применяют связующие вещества из органических смол. Это настораживает общественность, которая делает выводы о небезопасности минерального утеплителя.
Такое мнение не имеет под собой достаточных оснований. В плитах содержится не более 1,5-2 % органических веществ, которые находятся в связанном виде. По сравнению с другими теплоизоляторами базальтовая вата – наиболее экологически чистый материал.
Ответственные производители дорожат своей репутацией, следят за качеством продукции и соответствием всем требуемым нормативам.
Ведущие российские предприятия по производству минеральных утеплителей, в качестве которых можно не сомневаться, это концерн Rockwool, компании Технониколь, Изорок, Эковер, Isovol, Paroc.
Укладка базальтовых плит
Утепление ограждающих конструкций каркасного дома базальтовой ватой наиболее эффективно при соблюдении правил монтажа:
- Ненагруженные поверхности — перекрытия, полы по лагам, скаты кровель утепляют рыхлыми рулонными теплоизоляторами или мягкими плитами низкой плотности – до 35 кг/м³;
- Во внутренние перегородки устанавливают ПМ 40, ПМ 50;
- Для защиты фасадов применяют более плотные плиты ПП 80 – ПЖ 140, под штукатурную отделку – ПЖ 160 и выше;
- Для устранения мостиков холода материалы большой толщины лучше заменить на 2 более тонких слоя, например, плиту в 200 мм на две по 100 мм;
- Раскладку выполняют с разбежкой швов не менее чем на 150 мм;
- Изделия монтируют в распор между стойками каркаса или лагами полов без зазоров, для этого при резке оставляют припуск 10-20 мм;
- Обязательно укладывают влаго- и ветрозащитную мембрану снаружи утеплителя, пленочную пароизоляцию – со стороны помещения, швы тщательно проклеивают;
- Места прямого доступа грызунов закрывают металлическими сетками, мыши не едят базальт, но прокладывают в нем ходы, используют волокно для устройства гнезд;
- При наличии слоя из алюминия утеплитель укладывают, обращая фольгированной стороной к помещению;
- Режут материал острым ножом или пилой с мелкими зубьями;
- При резке, монтаже или перемещении минваты защищают органы дыхания и кожу от контакта с микрочастицами утеплителя. Применяют маску или респиратор, перчатки с резиновым напылением на ладони, одежду из плотных тканей.
