Прагматичные европейцы, обратившие внимание на свойства каменных волокон, задумались о полезных качествах застывшей магмы, и в результате, в 1897 году, на свет появился новый утеплитель — каменная вата. Первый завод по производству этого материала был открыт в США, однако сегодня каменная вата производится не только в Соединенных Штатах, но и в таких странах, как Россия и многие европейские государства.
Каменная вата — надёжный утеплитель для любого дома
В России наблюдается настоящий бум индивидуального домостроения. Городское население стремительно перемещается в загородные дома, которые растут на глазах, как грибы после дождя. Новые владельцы жилья выбирают различные подходы к строительству: от дома из кирпича и газобетона до конструкций, возведенных по каркасной технологии, включая как канадские, так и скандинавские методы, а также традиционные срубы и ультрасовременные коттеджи, построенные из SIP-панелей. Все эти строения нуждаются в долговечном и высококачественном утеплителе. В семи случаях из десяти в качестве теплоизоляции используется минеральная вата, часто именуемая каменной ватой. В настоящее время ассортимент каменной ваты стал более разнообразным, чем когда-либо ранее, и для каждой конкретной задачи можно найти специальное решение.
Каменная вата представляет собой теплоизоляционный материал, который производится на основе высококачественного волокна, извлекаемого из природных минералов. В прошлом этот материал чаще всего выпускался в виде жёстких плит, но современные технологии позволяют создавать и легкие утеплители. Такие материалы широко используются в жилищном строительстве, включая частное малоэтажное строительство.
Сегодня на рынке представлены различные виды теплоизоляции, основанные на базальтовом и кварцевом волокне, которые предназначены для утепления каменных стен, каркасных строений, кровель и других конструкций. ИЗОВЕР — это первый и, на сегодняшний день, единственный производитель обоих видов минеральной ваты в России. Каждый из этих материалов оптимален для своей области применения.
Что такое базальтовая вата?
Базальтовая вата — это классический утеплитель, который уже многие годы успешно используется в жилищном и других видах строительства. Она производится из горных пород габбро-базальтовой группы, которые плавят при температуре около 1500 °C. Полученное расплавленное вещество формируется в базальтовое волокно на специализированном оборудовании, которое разбрызгивает расплавленную лаву с помощью вращающихся валов в заданном направлении. При остывании эти капли превращаются в каменные волокна, образующие своеобразный ковёр.
Из описанного процесса становится понятно, почему базальтовое волокно короче, жёстче и более хрупкое по сравнению с кварцевой ватой. Тем не менее, благодаря своему повышенному уровню жёсткости, оно позволяет формировать теплоизоляционные плиты, способные выдерживать значительные механические нагрузки и обладающие высокой прочностью на отрыв.
Эти материалы могут быть использованы для решения ряда специфических задач. Например, их применяют для утепления так называемых мокрых фасадов, где плиты жёсткой минваты служат основой для нанесения штукатурного слоя. Базальтовую вату также широко используют в индивидуальном строительстве, включая утепление каркасных стен, вентилируемых фасадов, кровель и межэтажных перекрытий и др.
Кроме того, существует современная технология производства легкой базальтовой ваты, обладающей определенной упругостью. Это позволяет ей надежно удерживаться в каркасах и строительных конструкциях при установке враспор, улучшая ее сопротивление к сползанию благодаря сочетанию упругости и низкого веса. Таким образом, такая вата может конкурировать даже с кварцевой ватой.
С особенностями технологии производства кварцевой ваты и ее характеристиками вы можете ознакомиться в статье Утеплитель из кварца — виды, свойства, характеристики из официальных источников.
Минеральная вата и каменная вата — разбираемся в отличиях
Когда речь заходит о выборе утеплителя, часто можно услышать два термина: минеральная вата и каменная вата. Несмотря на то что многие считают эти два термина синонимами, на самом деле они обозначают несколько разные вещи. Давайте разберемся с этим подробнее, чтобы избежать путаницы.
Минеральная вата — это обширный термин, который охватывает три основных типа утеплителей: стекловату, шлаковату и каменную вату. Каждый из этих видов обладает своими уникальными свойствами и областями применения, но их объединяет общее происхождение — все они производятся из минеральных волокон.
Стекловата, как следует из названия, изготавливается путем плавления и вытягивания в волокна стекла. Этот материал известен своими высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами.
Шлаковата представляет собой продукт, получаемый из отходов металлургической промышленности. Хотя ее изоляционные свойства тоже достаточно заметны, она менее популярна из-за некоторых ограниченных характеристик по сравнению с другими видами минеральной ваты.
Каменная вата, в свою очередь, изготавливается из базальтовых пород или доломита, что придаёт ей выдающиеся качества в области тепло- и звукоизоляции, а также огнестойкости. Эти характеристики сделали каменную вату наиболее популярным вариантом среди всех видов минеральной ваты.
Таким образом, говоря о минеральной вате, мы подразумеваем обширную категорию, включающую различные по своей сути материалы. А каменная вата выделяется в рамках этой группы благодаря своим выдающимся характеристикам, что делает её идеальным выбором для обеспечения тепло- и звукоизоляции в помещениях, а также для защиты от огня. Это делает каменную вату не только практичным, но и безопасным решением для вашего дома.
Как создается каменная вата
Производственный процесс создания каменной ваты можно считать настоящим искусством, вдохновленным природными явлениями. Основой для ее создания служат габбро-базальтовые породы, которые под воздействием высоких температур (до 1500°C) проходят качественное преобразование, словно переживая второе рождение. Этот процесс можно сравнить с изготовлением сахарной ваты на ярмарке, где раскаленный сахар превращается в легкие волокна; в нашем случае в роли «сахара» выступает горная порода.
Аналогично процессу вулканического образования, из расплавленных пород создаются изысканные каменные волокна. Затем, чтобы превратить их в утеплитель, к волокнам добавляют органические связующие вещества, что позволяет точно регулировать плотность получаемого продукта. Именно количество воздуха между волокнами определяет их теплоизоляционные характеристики: чем больше воздуха, тем лучше получается изоляция и меньше плотность.
Следующий этап включает термообработку при температуре от 180 до 230°C, которая объединяет волокнистую массу в прочное целое изделие, при этом сохраняя воздушные пространства внутри. Это и обеспечивает высокие теплоизоляционные свойства материала.
В составе связующего, которое составляет всего 2-3% готового продукта, могут использоваться различные компоненты — от битума до синтетических и бентолиновых смол. Однако самыми распространенными являются фенолформальдегидные смолы, в которые добавляют различные вещества для улучшения гидрофобности. Эти материалы были выбраны с учетом безопасности как для здоровья человека, так и для окружающей среды.
Интересно, что идея производства каменной ваты возникла благодаря наблюдениям за природными процессами, такими как вулканические извержения, во время которых формировались тонкие нити из расплавленных пород. С 1897 года, когда был сделан первый шаг к промышленному производству этого материала, технология значительно эволюционировала, но основной принцип, который был вдохновлён природой, остался неизменным.
Уникальные характеристики каменной ваты, включая огнестойкость, влагоустойчивость, долговечность, простоту использования, а также высокие тепло- и звукоизоляционные свойства, делают её незаменимым материалом для утепления множества компонентов зданий, начиная от фасадов и заканчивая перегородками, обеспечивая комфорт и тепло в помещениях.
Отличительные характеристики каменной ваты
Рассмотрим уникальные качества каменной теплоизоляции, которые отличают ее от многих других изоляционных материалов.
- Теплопроводность. Волокна в изоляции расположены рандомно, создавая беспорядочную структуру. Комбинация структуры и воздушных карманов делает каменную вату превосходным изолятором. Теплопроводность варьируется от 0,032 до 0,048 Вт/(м*K).
- Гидрофобность. Этот тип утеплителя практически не впитывает воду, в отличие от стекловаты и других видов ваты. Это делает её подходящей для применения в влажных помещениях, таких как подвалы, бани и ванные комнаты.
- Паропроницаемость. Независимо от толщины базальтовой изоляции, она имеет отличные характеристики паропроницаемости. Влага без труда проходит через изоляцию, что предотвращает образование конденсата и не позволяет материалу влагостоявать. Эта характеристика обеспечивает оптимальный температурный и влажностный режим в помещении.
- Огнестойкость. Базальтовая вата считается не воспламеняющимся материалом и обеспечивает защиту от открытого пламени. Каменная вата идеально подходит для изоляции тех устройств, которые работают в условиях высоких температур. Она классифицируется как негорючая (НГ) согласно правилам пожарной безопасности.
- Звукоизоляция. Этот материал, помимо отличных теплоизоляционных качеств, также обладает высокими звукоизолирующими свойствами. Он способен поглощать звуковые колебания, значительно снижая уровень шума не только в изолированном пространстве, но и в соседних помещениях.
- Прочность. Специфическое расположение волокон позволяет утеплителю выдерживать высокие нагрузки от различных конструкций.
- Химическая и биологическая безопасность. Этот изоляционный материал не вступает в химические реакции с металлами, деревом, пластмассами или другими веществами, и не подвержен разрушению от микроорганизмов или вредителей.
- Экологичность и безопасность. Плиты из каменной ваты абсолютно безопасны как для человека во время монтажа, так и во время эксплуатации. Поскольку материал изготавливается из природных компонентов, он является экологически чистым.
Все перечисленные характеристики делают этот утеплитель подходящим как для теплоизоляции, так и для звукоизоляции. Каменная вата не горит, а также не выделяет токсичных веществ при нагревании. Все эти преимущества каменного утеплителя позволяют его использовать в любом виде строительства.
Область применения
Универсальность утеплителя позволит применять его как для изоляции нового строительства, так и существующих объектов, вне зависимости от наличия вентиляционных систем. Каменная вата не препятствует воздухообмену в помещении, что позволяет обеспечить нормальную циркуляцию воздуха.
Ее отличные теплоизоляционные характеристики делают данный материал подходящим для самых разнообразных климатических условий. Утеплитель используется для покрытия стен, наружных поверхностей, труб и других элементов как в жилых, так и в промышленных зданиях.
В частном строительстве чаще всего выбирают как мягкие, так и жесткие плиты. Данный материал использует для утепления стен, полов, межэтажных перекрытий, чердаков и подвалов, кровли, фасадов и множества других конструкций.
В промышленности тепло- и звукоизоляцию применяют как для отделки стен, так и для изоляции оборудования, что делает рабочий процесс более безопасным для работников. Также каменная вата используется для теплоизоляции трубопроводов и подземных коммуникаций.
Благодаря своей огнестойкости, материал можно эффективно использовать для утепления сооружений, которые имеют высокий риск воспламенения: деревянных строений, а также помещений, где установлены печи, духовки, камины и трубы с горячими элементами.
Важно отметить, что применение определенного вида базальтовой теплоизоляции зависит от его плотности. Например, чтобы утеплить стены, полы между лагами, межкомнатные перегородки и другие конструкции, на которые не подразумевается значительная нагрузка, можно использовать каменную вату низкой плотности (35–75 кг/м³).
Для утепления кровли обычно выбирают каменную вату плотностью 35–75 кг/м³. Этот материал обеспечивает высокую тепло- и звукоизоляцию и в то же время обладает небольшим весом, что становится важным при проведении кровельных работ.
При утеплении полов необходимо учитывать тип напольного покрытия и особенности его монтажа. Например, для паркета или паркетной доски, установленной на лаги, достаточно использовать каменную вату с плотностью 35–45 кг/м³, поскольку на них не создается значительная нагрузка. Если же планируется заливка стяжки поверх каменной ваты, следует выбирать материал с высокой прочностью и плотностью – от 200 до 220 кг/м³.
Для устройства вентилируемых фасадов рекомендуется применять теплоизоляционный материал из каменной ваты с плотностью от 45 до 100 кг/м³. Утеплитель укладывается в четко организованной сетке и не испытывает дополнительных деформаций, сохраняя свою структуру. В невентилируемых фасадах предлагается использовать каменную вату плотностью 135–165 кг/м³.
Как правило, для утепления перекрытий между этажами в бетонных и железобетонных зданиях применяется каменная вата плотностью 125–150 кг/м³.
Для изоляции помещений с повышенной влажностью рекомендуется использовать плиты из каменной ваты, специально предназначенные для работы в высоких температурах и во влажной атмосфере.
Как определить необходимую толщину утеплителя?
Чтобы выяснить, какая толщина слоя утеплителя будет необходима, представьте стену как сэндвич, состоящий из несущей внутренней части, теплоизолирующего слоя и внешнего покрытия, закрывающего его. Формула для расчета термического сопротивления трехслойной конструкции выглядит так:
Rобщ = Rвнутр + Rутеплителя + Rвнешн
где Rобщ=3,2 м² °С/Вт (согласно изменениям № 3 СНиП II-3-79 Строительная теплотехника).
Термическое сопротивление каждого слоя можно определить по формуле:
где λ — коэффициент теплопроводности, Вт/(м °С);
δ — толщина слоя материала, м.
Зная материал стены (кирпич, газобетон, брус и так далее) и ее толщину, а также материал и толщину отделочного слоя, можно выяснить λ обоих материалов и, следовательно, получить теплопроводные сопротивления внутреннего (Rвнутр) и внешнего (Rвнешн) слоев.
Затем необходимо выбрать утеплитель и определить коэффициент его теплопроводности λ. Подставив эти данные вместе с λ утеплителя в формулу для подсчета Rобщ, можно вычислить толщину требуемого утеплителя.
Rутеплителя= Rобщ — Rвнешн — Rвнутр
Следовательно, δутеплителя = (3,2 — Rвнешн — Rвнутр)/ λутеплителя
Тем не менее для большей точности важно учитывать не только теплопередачи самой стены, но и тепловые потери через окна, двери, перекрытия и так далее. По этой причине детальные расчеты могут оказаться значительно сложнее. Приведенная формула может быть использована скорее для предварительного расчета, чтобы определить приблизительный объем необходимых материалов.
Как лучше утеплить фасады – изнутри или снаружи?
Существуют три основных варианта размещения утеплителя по отношению к стене. Первый вариант — утепление с внутренней стороны. У этого способа есть немного преимуществ: удобство монтажа (выполнять работы в помещении гораздо комфортнее, чем на улице) и отсутствие необходимости защищать утеплитель от воздействия внешней среды. Однако недостатков больше. Прежде всего, это потеря драгоценной полезной площади — чем толще утеплитель, тем меньше свободного пространства в помещении.
Еще одним недостатком является риск намокания стен. Поскольку каменная вата представляет собой паропроницаемый материал, водяные пары свободно проходят через нее, потенциально скапливаясь на границе холодной стены и утеплителя, либо внутри самой стены. Таким образом, выбирая данный вариант установки, потребуется установка пароизоляции со стороны помещения и, возможно, организация эффективной (возможно, принудительной) вентиляции.
Второй вариант — утепление снаружи. В этом случае точка росы (зона конденсации водяных паров) переместится внутрь минеральной ваты, что позволит жидкости испаряться естественным образом и избавит стену от намокания.
Внешнее утепление также защищает стену от циклического воздействия заморозки и оттаивания, что положительно сказывается на общей устойчивости сооружения к неблагоприятным погодным условиям. И, конечно, если утеплитель располагается снаружи, речь о потерях полезной площади не идет вовсе.
Недостатком данного метода является необходимость защиты утеплителя от влаги и механических повреждений, используя для этого штукатурку (для мокрых фасадов) или облицовочные панели (для вентилируемых фасадов).
Наконец, третий способ — это укладка утеплителя с наружной стороны стены с последующим закрытием облицовочным кирпичом. Этот вариант надежно защищает каменную вату от воздействия внешней среды, устраняет риск потерь полезного пространства и другие упомянутые недостатки. Однако стоит отметить, что это решение оптимально только для строящихся зданий. Утеплить уже готовое строение с помощью этого метода будет труднее, так как увеличение толщины часто требует усиления или переделки фундамента.
Что лучше: каменная вата или стекловата?
Если вы стремитесь выбрать теплоизоляционный материал, который прослужит вам долгие годы, то стоит предпочесть каменную вату, так как она имеет более долгий срок службы и, в целом, отличные прочностные характеристики.
Каменная вата является продуктом, изготовленным в соответствии со всеми стандартами качества, в полной мере экологичным и безопасным, а ее монтаж не требует больших усилий.
Несмотря на то что плиты каменной ваты стоят дороже стекловаты, их цена полностью оправдана за счет превосходных качеств, которыми обладает каменная вата.
Характеристики каменной ваты
- Экологичность и безопасность для здоровья человека;
- Сохранение тепла на высоком уровне (поскольку в процессе производства используются горные породы, материал хорошо теплоизолирует зимой и обеспечивает прохладу летом благодаря своей пористости);
- Устойчивость к огню. Используя каменную вату в деревянном доме, вы сможете не беспокоиться о пожарной безопасности, так как данный материал совершенно негорючий;
- Отличные звукоизоляционные качества. Каменная вата, благодаря переплетению своих волокон, отлично поглощает звуковые колебания, обеспечивая качественную звукоизоляцию;
- Долговечность. Этот изоляционный материал отличается высокой прочностью и долговечностью. Даже после многих лет эксплуатации его свойства остаются на высоком уровне, а форма и толщина остаются прежними;
- Простота транспортировки и монтажа. Для перевозки ваты с завода и ее установки не требуется приглашения специалистов, вы сможете выполнить эти работы самостоятельно благодаря неприхотливости и отсутствию потребности в специальном оборудовании;
- Устойчивость к влаге. Материал не боится ни влаги, ни пара.
