Каменная вата: свойства и характеристики
|
Каменная вата - это тепло-звукоизоляционный материал, который произведен преимущественно из расплава изверженных горных пород.
Исходным сырьем для производства волокна каменной ваты служат габбро-базальтовые горные породы.
 Вулканическое скальное образование базальта
Методика производства волокна из камня была основана на природных процессах. После вулканических извержений на Гавайских островах были найдены так называемые «Волосы Пеле» — вата из тонких нитей вулканических пород, которые и оказались «предшественниками» современного материала. Впервые вату из горных пород получили в США в 1897 г.
Современное производство каменной ваты основано на принципе действия, схожем с работой вулкана: В печи, где температура достигает примерно 1500 ºС, из горных пород получают огненно-жидкий расплав, который затем вытягивают в волокно различными способами. Далее в полученные волокна добавляются различные водоотталкивающие добавки и пластификаторы. После этого при температуре порядка 200 С происходит процесс полимеризации и в результате оборудование выпускает готовые базальтовые плиты, которые разрезаются в соответствии с необходимыми размерами.
Из каменной ваты, кроме плит и матов, могут изготавливаться формованные изделия (цилиндры, сегменты).
Одна из наиболее важных характеристик каменной ваты – высокая теплоизолирующая способность. Благодаря своим теплоизоляционным способностям материал позволяет предотвращать теплопотери через поверхности в холодное время года и сохранять прохладу помещения в течение теплого периода года. Это достигается за счет того, что базальтовые волокна в структуре материала тесно переплетены и образуют мельчайшие поры, заполненные воздухом. Как известно, воздух обладает самой низкой теплопроводностью, а в плитах каменной ваты он является неподвижным, что исключает передачу тепла конвекцией. Теплопроводность плит из каменной ваты зависит от плотности. Наименьший коэффициент теплопроводности (лучшие показатели теплозащиты) отмечается при плотности 50-80 кг/м3. При меньших значениях плотности поры между волокнами становятся крупнее, что несколько увеличивает подвижность заключенного в них воздуха. В плитах высокой плотности возрастает объемная доля твердой фазы – волокон и снижается доля пор, что также незначительно повышает теплопроводность. Плотность каменной ваты может колебаться в пределах от примерно 30 кг/м³ до 220 кг/м³, следовательно, отличаются и физико-механические характеристики. Так, жёсткие плиты способны выдерживать распределённую нагрузку в 70 кПа (700 кг/м²!). Материал не горит и не подвергается плавлению. Волокна материала выдерживают температуру до 1000 °C, что обеспечивает защиту конструкций от возгорания и тем самым предотвращает их разрушение. Каменная вата не выделяет жара, дыма или горящих капель в случае пожара. Гидрофобность. На производстве волокна каменной ваты обрабатывают водоотталкивающим раствором. В результате теплоизоляционные плиты не впитывают в себя влагу. Вода, попавшая на поверхность плит, не проникает вглубь, благодаря чему они остаются сухими и сохраняют свои высокие теплозащитные свойства. Устойчивость к деформациям и прочность каменной ваты обеспечивается свойствами волокна и структурой. Прочность на сжатие при 10% деформации может достигать более 80 кПа, а прочность при действии сосредоточенной нагрузки может достигать более 1100 Н для верхних слоев кровельной теплоизоляции. Структура изделий из каменной ваты обеспечивает отличные акустические и звукопоглощающие свойства материала. Изделия из каменной ваты способны изолировать и контролировать вибрацию и шумы, вызываемые городскими транспортными системами, и снижать их негативное воздействие на людей и здания. Каменная вата является практичным и удобным утеплителем. Она совмещает в себе прочность камня и свойства ваты. |
