Базальт – это горная порода, минерал, иными словами, камень. Он не горит, потому что состоит из вулканических пород, но при очень высоких температурах плавится. Это свойство используют при производстве базальтовых волокон. Камень прочный и износостойкий, что позволяет использовать его для строительства, ландшафтного дизайна и декоративной отделки. Но основное преимущества базальта и стройматериалов на его основе – это высокие теплоизоляционные свойства в сочетании с пожаробезопасностью. Из минерала создают различные утеплители, которые активно применяются как на производствах, так и в частном строительстве.
Виды строительных материалов на основе базальта
Минерал используют в двух принципиально разных видах: как камень и как волокно. Первый вариант требует минимальной обработки изначальной структуры минерала. Базальт дробят режут и иными механическими способами формируют, плавят и отливают в слитках, получая разные фракции и типоразмеры камня.
Второй способ предполагает расплавление минерала и дальнейшее получение базальтовых волокон – этим способом чаще всего получают разного вида утеплители, а также нити и ткани. Рассмотрим, какие материалы делают из базальта.
Щебень
Его производство максимально простое: камни базальта проходят через одну или несколько дробилок, а затем посредством конвейера переходят на вибросито. Во время дробления происходит не только измельчение камня, но и его галтовка, то есть сглаживание острых углов и кромок. Через сито щебень проходит многоступенчато, чтобы можно было разделить стройматериал на разные фракции по размеру.
Кроме самого щебня, получается отсев – это остатки от дробления, которые тоже идут на разные стройматериалы, в зависимости от размера крупинок:
- базальтовый песок;
- наполнитель для бетона или асфальта;
- мелкая пыль – подходит для разных абразивных смесей.
Базальтовый щебень часто используют для дорожно-строительных работ. Подушка из щебня нужна как для автомобильных покрытий, так и для железнодорожных полотен. Кроме того, щебень применяют для создания больших бетонных конструкций в качестве армирующего компонента. Не обойтись без щебня при возведении зданий и прокладке коммуникаций – его укладывают под фундамент и под трубы.
Другое использование базальтового камня – в качестве полуфабриката перед последующей переработкой. Из чистого щебня делают волокна.
Плиты и бордюры
Еще одно использование базальта в качестве камня – это мощение тротуарных дорожек и облицовка зданий и лестниц базальтовыми плитками. Чтобы создать прочную монолитную конструкцию, очищенный базальт плавят в печах при очень высоких температурах, затем разливают по формам и охлаждают. Так можно получить:
- Бордюрный камень и тротуарную плитку. Они подходят для мощения автомобильных и тротуарных дорожек. За счет большой прочности камень выдерживает массу автомобиля и, конечно, пешеходов. Такие дороги износостойкие, они не подвергаются воздействию температурных перепадов и атмосферных осадков, а также хорошо переносят реагенты и соль, которыми могут посыпать проезжую часть.
- Облицовочную плитку. Ее используют для внутренней и внешней отделки зданий. Красивый каменный узор, экологичность и длительный срок эксплуатации делают стройматериал удобным для использования как в промышленных и коммерческих зданиях, так и в жилых помещениях.
- Перила, колонны, столешницы и другие элементы интерьера. Практически любые каменные конструкции с относительно небольшим весом и большой прочностью можно получить из базальта. Камень отличается достаточно высокой упругостью, что делает любые конструкции износостойкими, долговечными. Не говоря уже о высокой эстетичности изделий, например, лестницы или столовой группы для беседки.
Арматура и композитные стройматериалы
Каменные базальтовые волокна подходят для армирования. Они имеют высокую прочность и отлично сочетаются с большим количеством материалов, в том числе с бетоном и полимерами. Благодаря этому, базальтовые волокна используют для получения прутков арматуры, армирующей сетки и композитных стройматериалов.
В отличии от традиционных металлических армирующих компонентов, базальт значительно легче, а еще, он не подвержен коррозии, что делает готовую конструкцию более долговечной. При этом она не будет уступать в прочности металлическому армированию.
Сетку из базальта используют при строительстве таким же образом, как и металлическую. Однако она имеет меньшую теплопроводность, что часто дает лучший эффект, чем металл.
Утеплители
Пожалуй, основным способом использования базальта в строительстве является утепление. Но чтобы получить пористую структуру термоизолятора из камня, нужно сделать тонкие волокна, которые напоминают по толщине человеческий волос или шерсть животных. Как это сделать?
Особенность базальта в том, что обработку этой магматической породы сделала сама природа. Высокие температуры уже подготовили базальт, очистили его от примесей и преобразовали структуру камня – теперь его легко плавить.
Базальт нагревают до состояния расплава – это около 1400-1600 градусов. При этом происходит превращение структуры из кристаллической в аморфную. Производят гомогенизацию, то есть расплаву придают однородную структуру. Особенное преимущество базальта в том, что при его расплаве фактически не нужны добавки. То есть на производство идет однокомпонентная шихта. Что это значит: из одного килограмма базальта (сырья) получается один килограмм волокна. Это эффективно и дешево. Намного удобнее, чем, например, производство стекловаты. Поэтому и цена на базальтовые утеплители достаточно низкая, если учитывать все преимущества материала.
Расплавленный базальт продавливается через фильеры. На их основаниях получаются капли, которые растягивают до нитей. Их наматывают на бобины и затем используют по назначению – пускают на скручивание или на формирование базальтовых утеплителей.
На утеплители идет волокно, которое в диаметре не толще 0,6 микрометров. Это и есть средняя толщина волос на голове.
Что получается из таких волокон:
- Базальтовая бумага (картон). Тонкий листовой материал с высокими теплоизоляционными свойствами.
- Маты. По сути это более толстый картон. Соответственно, он имеет более высокие значения теплоизоляции.
- Базальтовые шнуры. Их получают методом переплетения нитей в один прочный шнур, чем-то напоминающий канат. Такой утеплитель удобно использовать в разных зазорах, местах соединения двух и более деталей, разъемных конструкциях. Часто шнуры применяют при монтаже воздуховодов и систем дымоудаления.
- Базальтовая вата. Ее создают из небольших по длине волокон. Она является более универсальным и практичным утеплителем, чем стекловата.
При производстве шнуров, а также картона часто используются непрерывные волокна. В отличие от аналогов, изделия, созданные из непрерывных базальтовых волокон по технологии Basfiber, отличаются повышенной долговечностью и износостойкостью.
Шнуры поставляются в бухтах или отрезаются по нужному метражу. Они имеют разный диаметр, например, тонкий шнур базальтовый Ф 4 мм Basfiber и более толстый шнур базальтовый Ф 40 мм ШБТ.
Базальтовый картон и плиты продаются листами. Ассортимент включает изделия разной толщины, например, картон базальтовый БВТМ-К 5 мм и более толстый лист – картон базальтовый БВТМ-ПМ 10 мм. Также существуют утеплители с дополнительным слоем из алюминиевой фольги, например, картон базальтовый фольгированный БИМ-10 2П Basfiber 1000х600х10 мм. Такой теплоизолятор имеет еще более совершенные свойства за счет фольги.
Ткани и нити
Базальтовые нити и текстиль из них занимает важную роль при создании защитной одежды и экранов. Огнестойкость до 1000 градусов и защита от жара делает такую спецовку универсальной. Базальтовую ткань используют на разных производствах, на которых высока вероятность возгорания, а также при создании специальной одежды и ее элементов для пожарной службы. Еще одно преимущество – ткань из базальта устойчива к некоторым видам излучения, поэтому ее применяют как экранирующий материал даже на атомных электростанциях и объектах, связанных к рентгеновским излучением. При этом она устойчива к плесени и некоторым видам химикатов, остается целостной после многократной носки и использования иным образом.
Преимущества базальтовых стройматериалов
Почему выгодно использовать теплоизоляцию и другие строительные материалы на основе базальта? Благодаря особенным характеристикам минерала и изделий из него:
- Пожарная безопасность. Базальт и базальтовые утеплители не горят. Они не провоцируют возгорание, а, напротив, сдерживают распространение огня. Даже при очень высоких температурах базальт не горит, а плавится.
- Высокие теплоизоляционные свойства. Низкий коэффициент теплопроводности (0,035-0,039 Вт/м•К) способствует хорошей изоляции от жара, холода и звуков. При этом материал не создает парниковый эффект. Между тонкими прослойками волокон находится воздух, утеплитель имеет поры, поэтому он паропроницаемый.
- Износостойкость, долговечность. Материал может прослужить десятилетия, потому что камень и волокна из него не портятся от воздействия ультрафиолета, влаги, многих химически активных веществ. Минерал устойчив к ржавлению, растрескиванию от холода и к иным актуальным для других материалов дефектам.
- В порах утеплителя не размножаются грибки, плесень и другие микроорганизмы.
- Экологичность. Как мы уже писали, базальтовое волокно изготавливается исключительно из природного минерала вулканического происхождения, и никаких добавок.
- Прочность и устойчивость к вибрациям. Это позволяет использовать стройматериал не только в личных, но и в промышленных целях.
Сферы применения базальта в строительстве постепенно расширяются. Этому способствуют свойства минерала и совершенствующиеся способы его переработки, многочисленные виды качественных стройматериалов.