Статьи

СИСТЕМЫ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ И ОГНЕЗАЩИТЫ НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО СУПЕРТОНКОГО ВОЛОКНА «MAGMAWOOL» ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ УКЛАДКИ

 

СИСТЕМЫ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ И ОГНЕЗАЩИТЫ НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО СУПЕРТОНКОГО ВОЛОКНА «MAGMAWOOL» ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ УКЛАДКИ
Е.И. Зубко, В.Г. Есипов, Ю.Е. Зубко, Д.Н. Олейник, А.А. Фомичев
ООО «МАГМА ИНДУСТРИЯ»,  г. Костополь Ровенской области, Украина

We describe a new material – «MAGMAWOOL» blown-in insulation. Its production is mastered by «MAGMA INDUSTRY»  Co.Ltd. (www.magmawool.com.ua), located in Kostopil, Ukraine. The material is based on environmentally friendly product - basalt super fine fiber obtained by the technology of induction basalt melting. It contains no asbestos, formaldehyde or chemical additives. It is non-combustible, noncorrosive, non-smoke development, nontoxic and odour-free. It will not absorb moisture not support mould, mildew or fungus and will not decay or breakdown. Installation of the material can be made with standard commercially available type of pneumatic equipment such as KRENDL or X-FLOC.  Dry and wet fibers blowing with inorganic binders are possible. The developed product can be the basis for the development of reliable systems of superior fire, thermal and sound protection in civil and industrial construction, transport, heat and sound insulation of industrial equipment in machine energy, chemical and metallurgical industries.

Практика развитых стран доказывает, что наиболее прогрессивным способом выполнения работ по эффективной теплоизоляции промышленного оборудования и строительных объектов или по созданию надежных систем огнезащиты является пневматическая укладка минерального волокна с использованием различных связующих или без них. Это может быть стеклянное штапельное волокно толщиной 2...3 мкм производства компаний «Johns Manville», «Owens Corning», «Knauf Insulation», «CertainTeed» либо аналогичное по толщине базальтовое волокно «Amerrock Products». Характерной тенденцией последних лет является заметный рост объемов производства и количества продуктов для пневматической укладки.
Применение пневматической укладки имеет значительные преимущества перед ручной, прежде всего, это гораздо более высокая производительность труда, стабильно более высокое качество, низкая стоимость. Пневматическая укладка позволяет заполнить любую сложную полость в стене либо в перекрытии непрерывным бесшовным ковром из минеральных волокон, которые естественным образом обволакивают размещенные в стене трубы, кабели, электротехническое и климатическое оборудование и плотно примыкают к поверхностям каркаса. При ручной укладке даже квалифицированными рабочими в объеме утеплителя остается не менее 4% полостей, образуемых швами, областями неплотного прилегания утеплителя к элементам конструкции и другими дефектами. В холодное время года по этим пустотам происходит интенсивная конвекция воздуха, что снижает эффективность уложенной ручным способом теплоизоляции в среднем на 50% по сравнению с аналогичным слоем бесшовной теплоизоляции, уложенной пневмоукладчиком.
Снижение конвекционных потоков воздуха между холодной и теплой поверхностями приводит к значительному уменьшению конденсации влаги в объеме утеплителя, примыкающего к холодной стенке. Во многих случаях это позволяет отказаться от использования паробарьеров в виде полимерных пленок. Известно, что накопление влаги внутри утеплителя значительно снижает его изоляционные свойства и срок службы, заметно увеличивает вес сооружения, что может даже служить причиной его обрушения.
Пневматический метод предоставляет возможность укладки волокна в труднодоступные и герметически закрытые полости любых нестандартных геометрических размеров и кривизны, в том числе купольного типа. Также это наиболее технологичный способ укладки волокна при использовании модернизированных каркасов, не содержащих сквозных элементов конструкции, которые являются мостиками холода и существенно снижают огнестойкость сооружения.
При использовании пневматического метода поверхность, на которую укладывается волокно, не требует какой-либо сложной предварительной подготовки, лишь при влажной укладке желательно опрыскать её раствором связующего вещества или просто водой.
Технология пневмоукладки позволяет создавать и специальные многослойные покрытия, элементы которых могут отличаться плотностью и химическим составом, и является полностью безотходной (любое избыточное количество выдутого материала может быть собрано и использовано повторно).
Благодаря тому, что вата может поставляться на строительные объекты в брикетах плотностью 135...140 кг/м3, достигается значительная экономия средств,  времени и складских площадей при выполнении погрузочно-разгрузочных работ, а также при транспортировке и хранении волокна.
Немаловажен и вопрос утилизации использованного волокна. Ужесточение экологических стандартов приводит к постоянному удорожанию стоимости  утилизации продуктов, в состав которых входят токсичные органические связующие вещества. Не содержащее таких компонентов волокно «MAGMAWOOL» может быть использовано повторно, переработано в плиты, картоны или другие изделия повышенной плотности, либо захоронено на полигоне для твердых промышленных отходов.
Поэтому, несмотря на то, что материалы для пневматической укладки имеют, как правило, более высокую стоимость, а их инсталляция требует применения дополнительного оборудования, использование данного метода оправданно для подавляющего числа случаев выполнения теплоизоляционных работ.
На постсоветском рынке теплоизоляции наиболее распространены волокнистые утеплители из стекловолокна, шлаковаты и базальта. Как правило, они используются в виде мягких матов для ручной закладки в полости либо в виде плит различной жесткости для теплоизоляции фасадов, плоских кровель и полов. В большинстве случаев эти материалы нельзя считать полностью неорганическими, поскольку в их составе содержатся органические связующие вещества в количестве от нескольких процентов (в матах) до 10 % (в жестких плитах), следовательно, называть их негорючими можно лишь условно. При определенных условиях органическое связующее выгорает с выделением целого «букета» токсичных соединений. По статистике, этот токсичный дым гораздо более опасен, нежели тепло, выделяющееся при сгорании органического связующего, и в подавляющем числе случаев служит причиной гибели людей, находящихся в зоне возгорания.
С другой стороны, работы по укладке традиционных материалов в полости при каркасном строительстве или при утеплении фасадов выполняются полностью ручным способом и являются достаточно дорогостоящими. Их качество трудно контролировать, а использование минеральных волокон, содержащих фенолформальдегидные, карбамидоформальдегидные или другие потенциально опасные органические связующие существенно ухудшает состав воздуха внутри помещений и обрекает людей, находящихся там, на постоянный многолетний контакт с парами фенола, формальдегида и аммиака. Эти вещества – сильные аллергены и канцерогены, т.е. могут способствовать возникновению аллергических реакций, астмы и онкологических заболеваний.
Противоположная ситуация имеет место при использовании базальтового супертонкого волокна «MAGMAWOOL» для пневмоукладки. Его выпуск освоен на предприятии «МАГМА ИНДУСТРИЯ»   (г. Костополь Ровенской области, Украина) [1, 2] на линии ВМ-100 фирмы «Рось-Базальт» (г. Барнаул, Россия) из базальтов месторождений Янова Долина и Берестовецкого без применения корректирующих добавок в виде доломитов и известняков.
Благодаря тому, что в процессе производства органические связующие вещества не используются, волокно «MAGMAWOOL» совершенно не выделяет токсичных соединений ни в процессе обычной эксплуатации, ни при пожаре, к тому же оно является  негорючим. Отсутствие полостей и стыков внутри утеплителя и в области прилегания к элементам каркаса дополнительно препятствует распространению пламени и дыма, обеспечивает гораздо более высокую степень защиты людей и зданий при пожаре. Поэтому БСТВ  «MAGMAWOOL» для пневмоукладки может использоваться при строительстве объектов с повышенными требованиями к пожарной и экологической безопасности и даже в системах огнезащиты самого высокого уровня.
Наш опыт применения стандартных пневмоукладчиков с подачей волокна барабанного типа и системой air-lock показал, что имеется возможность в достаточно широких пределах (35...160 кг/м3) варьировать плотность укладки волокна, использовать сухой, влажный и комбинированный способ пневматической укладки. Правильно подобранные способ и параметры укладки, а также тип связующего, значительно снижают вероятность усадки утеплителя при эксплуатации и обеспечивают пониженный расход и отсутствие потерь связующего при влажной укладке. Качество выполненных работ в большинстве случаев можно проконтролировать визуально. Для теплоизоляции горизонтальных или слабонаклонных поверхностей наиболее оправдан способ сухой задувки со средней плотностью волокна 45...70 кг/м3.  В случае вертикальных или сильнонаклонных поверхностей предпочтительно  использовать влажную либо комбинированную укладку волокна с плотностью 70...80 кг/м3. Были проведены тестовые задувки волокна с использованием как органических (акрил, латекс и ПВА), так и неорганических (натриевое жидкое стекло) водных растворов. Однако в практической работе наши бригады пока используют исключительно водный раствор натриевого жидкого стекла. Возможен также выпуск специальных композиций для влажной укладки, когда волокно смешивается с мелкодисперсным порошком обезвоженного связующего непосредственно в камере волокнообразования. Тогда в процессе укладки применяется лишь чистая вода.
Попытки использовать для пневматической укладки БСТВ, полученное по дуплексной технологии, и базальтовые тонкие волокна без связующего заканчивались практически мгновенной блокировкой механических узлов пневмоукладчика, для устранения которой необходимо разбирать блок активаторов и барабанного устройства. Такое волокно можно использовать для пневмоукладки лишь после гранулирования. Однако гранулированная теплоизоляция не дает тех стабильных теплоизоляционных параметров, как обычное волокно, вследствие возникновения конвекции воздуха по поверхности гранул, поэтому её применение ограничено.
Скорость укладки волокна зависит от используемого выдувного оборудования и квалификации работников. Волокно «MAGMAWOOL» укладывали с помощью достаточно распространенных в Украине пневмоукладчиков фирм Krendl (США),  X-Floc (Германия) или Tornado (г. Львов, Украина). Наш опыт практической работы показывает, что  реальная производительность составляет 100...110 кг/ч при использовании  полупрофессиональных машин типа «KRENDL 450A», «Minifant M99» или «TORNADO 450» и 250...350 кг/ч для профессиональных машин нижнего уровня типа «KRENDL 500», «Zellofant M95» или «TORNADO 500». Можно ожидать, что средняя производительность профессиональных машин верхнего уровня составит не менее 600 кг/ч. Работы выполняются бригадами от 2 до 4 человек, половина из них – подсобные рабочие.
Базальтовое супертонкое волокно обладает рядом ценных преимуществ перед другими волокнистыми материалами:
значительно более широкой температурной областью применения;
большей химической и влагостойкостью;
повышенной механической и вибрационной прочностью;
в десять раз меньше абсорбирует влаги из воздуха по сравнению со стекловолокном и в десятки раз меньше, чем шлаковата и целлюлозное волокно;
имеет наиболее высокие параметры звукопоглощения по сравнению со всеми присутствующими на рынке системами термо- и звукоизоляции, что позволяет применять его даже для звукоизоляции студий звукозаписи и транспортных средств.
При укладке БСТВ загрязнение воздуха в помещении пылью и летающим волокном значительно меньше, чем при укладке целлюлозного утеплителя, а при влажной укладке оно практически отсутствует.
Таким образом, вата для пневматической укладки «MAGMAWOOL» из БСТВ, приготовленного специальным образом, может служить основой  для создания систем термозвукоизоляции и огнезащиты премиум класса в жилищном строительстве, на транспорте и в промышленности; использоваться для возведения энергетически эффективных и экологически безопасных каркасных домов, бескаркасных зданий типа шале и так называемых пассивных домов. Концепция создания пассивных домов предполагает использование в ограждающих конструкциях зданий значительного количества максимально эффективных, недорогих, экологически чистых, долговечных и пожаробезопасных теплоизоляционных материалов, допускающих быструю и качественную механизированную безотходную инсталляцию. Считаем, что по совокупности перечисленных свойств базальтовое супертонкое волокно для пневмоукладки «MAGMAWOOL» не имеет аналогов на рынке и является наиболее оптимальным.
Весьма привлекательна также перспектива использования волокна «MAGMAWOOL» в наиболее современных системах огнезащиты повышенной надежности типа «Amerrock» или «Isolatek International», которые наносятся методом влажной пневмоукладки с использованием неорганических связующих на основе портландцемента и жидкого стекла.
Цена одного килограмма волокна «MAGMAWOOL» весьма конкурентная и совпадает с ценой присутствующих на рынке Украины стекловолоконных утеплителей «ISOVER» и «Knauf Insulation».
Список литературы
1. http://www.magmawool.com.ua/index-260.html.
2. Есипов В.Г., Зубко Ю.Е., Зубко Е.И. и др.Современная технология выполнения теплоизоляционных работ в строительстве и промышленности путем пневматической укладки базальтового супертонкого волокна «MAGMAWOOL»// Строительное производство.– Киев: НИСП, 2009.–№ 50.– С.56–57.



Назад