Прошивные базальтовые теплоизоляционные маты ОБМ: группа горючести НГ

Класс пожарной безопасности базальтовых матов

Способность строительного материала противостоять открытому пламени определяется его принадлежностью к одной из групп, установленных стандартизированной методикой испытаний. Для теплоизоляции из базальтового волокна этот параметр часто оказывается решающим, поскольку от него зависит допустимость использования в конструкциях, к которым нормативы предъявляют самые строгие требования. При оценке огнезащитных свойств ограждающих элементов зданий специалисты ориентируются на показатели, исключающие какое-либо участие утеплителя в распространении пожара.

Класс НГ (негорючие) присваивается тем субстанциям, которые не способны к самостоятельному горению на воздухе. В соответствии с процедурой, описанной в ГОСТ 30244-94, образец подвергается нагреву, а регистрирующая аппаратура контролирует прирост температуры в камере сгорания, длительность устойчивого пламени и потерю массы. Для негорючей группы прирост не превышает 50 °C, потеря массы составляет менее 50 %, а продолжительность стабильного горения равна нулю. В частности, Базальтовые маты для облицовки и армирования демонстрируют именно такие результаты, что обусловлено минеральной природой исходного сырья.

Причисление к группе НГ означает отсутствие теплового эффекта, способного поддерживать цепную реакцию горения после удаления источника зажигания. Это свойство не зависит от толщины изделия или присутствия прошивочной нити, поскольку связующее вводится в минимальных долях и не меняет базовую неорганическую природу штапельного волокна. Пожарный сертификат, подтверждающий негорючесть, служит основанием для включения материала в проекты противопожарной защиты.

Чем негорючесть группы НГ отличается от слабогорючих материалов

Группы горючести Г1 и Г2 обозначают слабогорючие и умеренногорючие субстанции. Разница с классом НГ заключается в том, что слабогорючие образцы при тестировании демонстрируют некоторый прирост температуры, а иногда и кратковременное самостоятельное горение после удаления горелки. У группы Г1 дымовые газы нагреваются не более чем на 135 °C, а потеря массы может достигать существенных величин. У негорючего мата эти показатели стремятся к нулю. Материал не воспламеняется, не тлеет и не обугливается, а при нагреве до предельных рабочих значений выделяет лишь незначительные следы летучих соединений, связанных с остатками замасливателя на волокне, которые выгорают на первых минутах воздействия без образования дыма или капель расплава. Именно эта особенность позволяет использовать базальтовые маты в противопожарных рассечках, вокруг дымоходов и в иных зонах, где слабогорючие аналоги запрещены нормами.

Структура и компоненты прошивного теплоизоляционного мата

Прошивной базальтовый мат представляет собой слой хаотично переплетённых тонких нитей, полученных плавлением габбро-базальтовых пород при температурах около 1500 °C. Волокна диаметром от 3 до 10 микрон образуют упругий ковёр, называемый минераловатным холстом. Для придания изделию товарной формы и предотвращения расслоения холст прошивают сквозными стежками с шагом, задающим механическую целостность. В зависимости от условий будущей эксплуатации прошивку выполняют стеклянной комплексной нитью, кремнезёмной нитью или тонкой стальной оцинкованной проволокой. Стеклонить устойчива к щелочной среде цементных растворов, а металлическая проволока применяется там, где требуется дополнительная несущая способность или температура превышает 600 °C.

Роль базальтового волокна и прошивочной нити в сохранении формы

Базальтовое волокно само по себе обладает высокой упругостью, однако без скрепляющего элемента мат склонен к постепенной усадке под действием вибраций или собственного веса на вертикальных конструкциях. Прошивка стеклонитью связывает холст в сетку с ячейкой, величина которой варьируется от 10 до 50 мм. Такая строчка не создаёт мостиков холода, поскольку толщина нити мала и коэффициент её теплопроводности сопоставим с параметрами основного волокнистого массива. В то же время прошивка удерживает геометрию при монтаже, обеспечивая плотное прилегание к изолируемой поверхности без сползания. При нагрузках, характерных для ненагруженных трёхслойных панелей или вентилируемых фасадов, мат сохраняет заявленную толщину, а значит, и расчётное термическое сопротивление всей конструкции сохраняется на протяжении всего срока эксплуатации.

Параметры теплопроводности и плотности в зависимости от назначения

Теплоизоляционные свойства прошивного мата определяются двумя взаимосвязанными величинами: коэффициентом теплопроводности и плотностью. Коэффициент λ для базальтовых волокон находится в пределах от 0,035 до 0,045 Вт/(м·К) при температуре 25 °C. Рост плотности с 30 до 100 кг/м³ незначительно увеличивает теплопроводность из-за уменьшения закрытой пористости, однако при этом возрастает прочность на сжатие и жёсткость. Маты плотностью 25–50 кг/м³ адресованы для теплоизоляции каркасных перегородок и скатных кровель. Изделия в диапазоне 70–110 кг/м³ выбирают для двухслойного утепления плоских крыш или огнезащиты стальных несущих конструкций, где важна стабильность геометрии при высоких температурах. При повышении температуры до 300 °C теплопроводность волокнистого холста растёт, однако он продолжает выполнять барьерную функцию, предотвращая критический нагрев смежных слоёв ограждения.

Особенности применения в строительных конструкциях

Прошивные маты из базальтового волокна применяются там, где от теплоизоляции требуется одновременно высокая термостойкость, паропроницаемость и способность препятствовать распространению огня. Их включают в состав вентилируемых фасадов высотных зданий, используют в качестве наполнения противопожарных дверей и ворот, закладывают в зазоры между дымовыми трубами и перекрытиями. Отсутствие сплошного слоя органического связующего даёт материалу преимущество перед плитами на фенолформальдегидных смолах: при нагреве мат не выделяет токсичных газов и не оплавляется каплями, способными перенести пламя на нижние этажи.

Области с критическими требованиями к стойкости при пожаре

Свод правил СП 2.13130.2020 обязывает применять негорючую изоляцию в ограждающих конструкциях зданий повышенной этажности и на путях эвакуации. Прошивные маты группы НГ монтируют в шахтах лифтов, в воздуховодах систем противодымной вентиляции и в межэтажных противопожарных поясах. В металлических сэндвич-панелях, образующих стены производственных цехов и логистических комплексов, базальтовый холст выполняет двойную функцию: снижает теплопотери и предотвращает деформацию стальной облицовки в течение времени, необходимого для эвакуации людей. Кроме того, технические условия допускают кратковременное воздействие температуры до 1000 °C на мат без связующего; этого достаточно, чтобы сохранить целостность конструкции в первые минуты пожара до срабатывания стационарных систем пожаротушения.

Специфика фиксации матов на вертикальных и наклонных основаниях

Монтаж прошивных матов на вертикальные стены и наклонные кровельные скаты требует мер, предотвращающих смещение утеплителя под собственным весом. Основным способом фиксации служит механический крепёж с помощью тарельчатых дюбелей, распределённых по площади с частотой не менее 5–6 штук на квадратный метр. На бетон и кирпичную кладку дюбели забивают после сверления отверстий, а при монтаже на металлический каркас применяют саморезы с прижимными шайбами увеличенного диаметра. Для плоских кровель с малым уклоном маты укладывают вразбежку с перекрытием швов, а верхний слой фиксируют дополнительным рядом крепежа. Металлическая прошивка в таких узлах не только сохраняет целостность полотна, но и воспринимает локальные напряжения от шайб, не допуская разрыва волокна и образования сквозных щелей, через которые мог бы проходить конвективный поток горячего воздуха.