• anyagok
• építés
• kőzetgyapot
• tulajdonságok

Kőzetgyapot története, gyártása és felhasználása

Fogalma

A kőzetgyapot az ásványi alapanyagokból előállított hőszigetelő anyagok egyik fajtája. Lazán összetapadó ásványi szálacskákból áll. Táblákat és göngyölegeket is gyártanak belőle, különféle mechanikai és hőtech-nikai tulajdonságokkal.

A kőzetgyapot fő alapanyagai a bazalt és a mészkő, amelyeket nagy hőmérsékleten megolvasztanak, majd vékony szálakat fújnak belőlük. A szálakat egyenletes vastagságú, vattaszerű táblákká préselik. A táblák jellegzetes zöldessárga színűek. Jó páraáteresztő képességű, nem éghető (1000 °C közelében olvad), jó hő- és hangszigetelő, alaktartó. Ugyan a szálak víztaszító bevonatot kapnak, kerülni kell a nedvességhatás kialakulását.

Története

A természetes ásványgyapot – amely vulkanikus úton, a természetben is létrejöhet – kiváló hőszigetelő képességét a tűzhányók közelében élő népek (pl. Hawaii) már évezredekkel ezelőtt felfedezték, és alkalmazták őket kunyhóik hőszigetelésére. Az ipari technológiával előállított ásványgyapot hőszigetelést a walesi Edward Perry fejlesztette ki 1840-ben. Üzemi berendezéseket szigeteltek vele, hogy csökkentsék a balesetveszélyt és a vezetékek, kazánok, hőveszteségét mérsékeljék. Gyártását azonban egészségkárosító hatása miatt leállították.

Nagy tömegű előállítása csak 1871-ben, a németországi Osnabrück városában indult el, és 1875-ben már az Egyesült Államokban is megjelent. A salakgyapotot elsőként 1885-ben Manchesterben (Nagy-Britannia) kezdték el gyártani, a kőzetgyapotot (rock wool) pedig 1897-ben az amerikai Charles Corydon Hall vegyészmérnök állította elő mészkőből és nyitotta meg a Chrystal Chemical Works nevű üzemét az Indiana államban található Alexandrában. 1928-ban már 8 gyára működött az Egyesült Államokban, 1929-ben a céget megvásárolta a Johns Manville Corporation.

Gyártása

A Charles Corydon Hall által kifejlesztett eljárást napjainkban is használják. Első lépésként az alapanyagot méretre őrlik, ezzel előkészítik az olvasztáshoz. A kőzetgyapot alapanyaga a bazalt nevű vulkáni kőzet. Hozzákevernek még mészkövet és dolomitot, valamint kokszot is, hogy a kohósításhoz fűtőanyag is adódjék a keverékhez.

A második művelet az olvasztás. Kettős falú, a falai között áramló vízzel hűtött földgáztüzelésű kemencében végzik ezt a műveletet 1300-1400 °C-on. Az ömledék vastartalma a kohó alján gyűlik össze, amit a kohó aljáról időnként lecsapolnak.

A harmadik művelet a szálhúzás. Az olvadékot négyfejes centrifugára csorgatják. A négyfejes centrifuga négy, egymáshoz képest fokozatosan lejjebb elhelyezett forgó vashenger. Fölülről félkörösen fúvókák veszik körül a két felső hengert és kötőanyagot (fenol-formaldehid-műgyantát és olajemulziót) spriccelnek a hengereken keletkező ásványi szálacskákra. Az olvadék a hengerekre érkezve hirtelen kristályosodik centiméteres méretű szálakra, amelyek 10-100 μm vastagságúak. A szálak a paplanképző szalagsorra hullnak

A paplanképzés során a terelő falak és a saját súlyuktól lehulló szálak a hengersorra viszik a keletkező elemi szálacskákat. A hengersor továbbítja a ráhullott réteget, és a hengersoron elhelyezett karok rendezik, egyengetik a kialakuló kőzetgyapot paplant. Ezt követően a laza kőzetgyapot paplant tömörítő hengerek között vezetik át, ekkor kialakul a kívánt vastagsága.

A hatodik művelet az összesütés, amelynek során a hengersor bevezeti a tömörített paplant egy fölfűtött kemencébe. Itt a hőhatás összesüti, és így rögzíti a tömörített paplan vastagságát. A következő művelet a kész paplan földarabolása és szélezése. A szalag szélességén végignyúló levágó kés szeleteli föl a paplant, miután a szélét is méretre vágta a szélező késsor. Némely terméknél ezt a műveletet megelőzi egy alufóliaréteg-fölragasztás is. Az alumíniumfólia réteg merevíti a paplant, s tükröző felülettel látja el az egyik vagy mindkét oldalról. Ez növeli a végtermék szigetelőképességét.

A nyolcadik művelet a létrehozott kőzetgyapot táblák bálába csomagolása és szállításra való előkészítése. Itt kerül le a szállító hengersorról a termék, amikor is összekötözik bálákba és targoncákkal a raktározás helyére szállítják.

Tulajdonságai

A kőzetgyapot széles körben elterjedt hőszigetelő anyag, annak köszönhetően, hogy rendkívül tág a felhasználási területe. Kiváló fizikai és hőtani tulajdonságai vannak. Kiváló a hő- és hangszigetelő képessége. Tartós, nem zsugorodik, és kicsi a hőtágulása. Nem öregszik, anyagtulajdonságait akár évtizedek is képes megtartani.

Könnyen kezelhető, feldolgozható, újrahasznosítható, kis térfogatsúlya miatt könnyen szállítható, mozgatható. Nem éghető (A1 besorolású), ezért tűzvédelmi szempontból bármely magasságú és tűzállósági fokozatú épület esetében korlátozás nélkül beépíthető. Hő hatására füstöt nem fejleszt, a tűzterjedést megakadályozza.

Jó páraáteresztő képessége miatt nem akadályozza a pára épületszerkezeten keresztüli eltávozását, ez csökkenti a penészesedés kialakulását. Ebből viszont az is következik, hogy nagy a vízfelvétele, érzékeny a nedvességre, nedvesség hatására hőszigetelő tulajdonságát szinte teljes mértékben elveszti.

További hátránya, hogy belélegezve köhögést okozhat, akár szilikózis is felléphet olyan személyeknél, akik ezzel az anyaggal dolgoznak, és nem védekeznek az egyéni védőfelszerelésükkel megfelelően. Érintése is kellemetlen, szúrós, ezért bőrirritáció is könnyen felléphet. Éppen ezért a kőzetgyapot lemezekkel végzett munka során pormaszk és védőkesztyű viselése szükséges.

8.1. táblázat. A kőzetgyapot hőszigetelés fontosabb anyagtulajdonságai

Alkalmazása

Alkalmas homlokzatok, magastetők, padlásterek, belső válaszfalak, álmennyezetek, padlásfödémek és lapostetők szigetelésére. A lemezek szarufák, oszlopok közé helyezése problémát okozhat, ilyenkor szíjak, dróthálók vagy egyéb merevítések segíthetnek. A lemezek közötti réseknél páralecsapódás keletkezhet, ezért a beépítés szigorú odafigyelést igényel!

A) Magastetők hőszigetelése

a) Csupasz kőzetgyapot lemezek

A műgyantakötésű, teljes keresztmetszetében víztaszító, csupasz kőzetgyapot termékek tetőterek, padlásfödémek, valamint külső falak utólagos belső hőszigeteléséhez, fafödémek és álmennyezetek hő- és hangszigeteléséhez használható.

Kedvezően alkalmazhatók gipszkarton válaszfalrendszerekben, homlokzati falak belső felén, borított gerendafödémek gerendák közötti légterében, könnyűszerkezetes épületek homlokzati acél falkazettáiban, zárt álmennyezetek fölött hő-, hang- és megelőző tűzvédelmi szigetelésként. Elsősorban olyan szerkezetekben való felhasználása ajánlott, ahol mechanikai igénybevétel nincs, ill. áramló levegő nem éri.

b) Csupasz kőzetgyapot éklemezek

Műgyantakötésű, teljes keresztmetszetében víztaszító, gyárilag derékszögű háromszög alakra vágott, csupasz kőzetgyapot éklemezek különösen alkalmasak a magastetők szarufák közötti hő-szigeteléséhez. Az éklemez párokat gyárilag háromszög alakúra vágják. A kőzetgyapot éklemezek átló menti eltolásával bármilyen járatos szarufatávolság beállítható, az éklemezek sarkainak levágásával bármilyen 50 és 100 cm közötti szarufaköz-távolság gazdaságosan kitölthető. Rögzítést nem igényel. Célszerű páraáteresztő tetőfólia alkalmazása és a teljes szarufamagasság kitöltése. Házilagosan, vágási veszteség nélkül beépíthető.

B) Akusztikai szigetelőtermékek

a) Kis testsűrűségű akusztikai szigetelőtermékek

Az LD jelű akusztikai lemezek alkalmasak kéthéjú lapostetők, koporsófödémek, padlásfödémek fagerendák közötti és feletti hőszigetelésére, ill. magastetők szaruzaton belüli kiegészítő hőszigetelésére, valamint könnyűszerkezetes lakóházak határoló falainak hőszigetelésére. Különösen kedvezőek magasabb akusztikai, tűzvédelmi követelményeket kielégítő, szerelt gipszkarton válaszfalak betéteként. Javasolt a használatuk olyan szerkezetekben, ahol a kőzetgyapot közvetlenül érintkezik áramló levegővel.

b) Normál testsűrűségű akusztikai szigetelő termékek

Az ND, normál testsűrűség jelölésű lemezek felhasználása elsősorban a magasabb akusztikai követelményeket kielégítő, szerelt gipszkarton válaszfalak akusztikai hangszigetelő betéteként ajánlott. Alkalmasak hangáteresztő felületű álmennyezetek, hangelnyelő kulisszák, mobil válaszfalak hangelnyelő betéteként történő felhasználásra. Eredményesen alkalmazhatók zárt (nem perforált) álmennyezetek felső síkjára helyezve hang- és hőszigetelésként. Javasolt a használatuk olyan szerkezetekben is, ahol a kőzetgyapot közvetlenül találkozik áramló levegővel.

c) Nagy testsűrűségű akusztikai szigetelőtermékek

A HD jelű lemezek felhasználása elsősorban a magasabb akusztikai követelményeket kielégítő, szerelt gipszkarton válaszfalak akusztikai hangszigetelő betéteként ajánlott. Eredményesen alkalmazhatók zárt (nem perforált) álmennyezetek felső síkjára helyezve hang- és hőszigetelésként.

Tökéletes megoldás a belsőépítészeti burkolatok, álmennyezetek hangelnyelési tulajdonságainak javítására. Javasolt a használatuk olyan szerkezetekben is, ahol a kőzetgyapot közvetlenül találkozik áramló levegővel. Gyártanak fekete és natúr üvegfátyol kasírozással ellátott termékeket is, amelyeket elsősorban álmennyezetek fölé használnak hangszigetelésként.

d) Különlegesen nagy testsűrűségű akusztikai szigetelő termékek

Az XD jelű lemezek felhasználása elsősorban belső válaszfalak hangszigetelő előtét falszerkezeteiben, ill. a legmagasabb akusztikai követelményeket kielégítő, szerelt gipszkarton válaszfalait akusztikai hangszigetelő betéteként ajánlott. Javasolt a használatuk olyan szerkezetekben is, ahol a kőzetgyapot közvetlenül találkozik áramló levegővel.

C) Lépéshang-szigetelő termékek

a) Normál testsűrűségű lépéshang-szigetelőlemezek

A normál testsűrűségű lépéshang-szigetelő lemezek különösen alkalmasak szintközi födémek lépéshang-szigetelésére nedves, esztrich úsztatott réteg alatt. Összenyomhatósága max. 4,0 mm. Nemcsak a födém feletti helyiségben keletkező kopogó hangot, hanem a léghangokat is szigeteli. Alkalmas továbbá előtétfalak hangszigetelésére is.

b) Nagy testsűrűségű lépéshang-szigetelő lemezek

A nagy testsűrűségű lépéshang-szigetelő lemezek különösen alkalmasak szintközi födémek lépéshang-szigetelésére száraz esztrich (pl. farost-, faforgács, gipszkarton lemez) úsztatott réteg alatt. Összenyomhatósága max. 2,0 mm. Nemcsak a födém feletti helyiségben keletkező kopogó hangot, hanem a léghangokat is szigeteli. Alkalmas továbbá előtétfalak hangszigetelésére is.

D) Homlokzati hőszigetelő termékek

A kőzetgyapot homlokzati hőszigetelő lemezek kedvezően alkalmazhatók szerelt homlokzatburkolatos, hátul szellőztetett légréteges falszerkezetek hőszigeteléseként még akkor is, ha a burkolóelemek közötti hézagok nyitottak. Felhasználhatók szellőztetett légréteggel nem rendelkező falszerkezetekben – dísztégla burkolatos szerkezetekben – is.

Alkalmazásuk előnyös a könnyűszerkezetes épületek homlokzati acél falkazettáiban. Felhasználásuk javasolt olyan szerkezetekben, ahol a hőszigetelés közvetlenül érintkezik külső, áramló levegővel. Léteznek üvegfátyol kasírozású változatok is, amelyek a kasírozás nélküli termékkel megegyező módon használhatók, azonban előnyük, hogy a fekete üvegfátyol kasírozásnak köszönhetően a lemez nem látszik a nyitott hézagokban.

A hőszigetelő rendszert a kőzetgyapot hőszigetelés vastagságának megfelelő lábazati sínről kell indítani, amit a lábazat szintje fölött, a sínek között dilatációs hézagot hagyva helyezünk el. A kőzetgyapot táblák rögzítésére a ragasztótapaszon kívül fém- vagy műanyag tárcsás dűbeleket is használnak. A beágyazandó üvegszövet impregnált, hogy a ragasztótapaszban fellépő lúgos kémhatással szemben is ellenálló legyen. Felület képzésre szilikát- és szilikon alapú, vékony fedővakolatok használnak, amelyek általában drágábbak a diszperziós alapú vakolatoknál, de a várható élettartalom ellensúlyozza az árkülönbséget.

a) Homogén, egyrétegű vakolható, kőzetgyapot lemezek

A homogén, egyrétegű, vakolható kőzetgyapot lemezek különösen alkalmasak épületek homlokzatának nem éghető, páraáteresztő hő- és hangszigetelésére, homlokzati tűzterjedési gátak kialakítására. Tűzvédelmi szempontból bármely magasságú és tűzállósági fokozatú épületnél korlátozás nélkül beépíthetők.

Bevonatréteggel ellátott kontakt homlokzati hőszigetelő rendszerekhez ajánlott. Rögzítésük részleges felületű felragasztás és dűbelezés egyidejű alkalmazásával történik. Mechanikai rögzítéshez beütőszeges vagy becsavarozható minősített dűbel használata javasolt. A dűbelek számát statikai számítások alapján kell megadni, a határoló falak szigetelésének helyétől függően. A nyílászárók káváinak hő-, hang- és tűzvédelmi szigetelésére külön termék is készül.

Kaphatók egyik oldalán és mindkét oldalán szilikátfesték bevonattal ellátott kőzetgyapot lemezek. Előnyük, hogy a kivitelezés munkaidő-takarékosabb és gyorsabb, mivel jelentősen csökken a ragasztási és vakolási idő. Költségtakarékosabbak, mivel kisebb a ragasztószükséglet is. Könnyebb a kezelés, jobb a fogás, a bevonatnak köszönhető kompakt a felület és kisebb a kiporzás a mozgatás során.

b) Inhomogén, kétrétegű, vakolható kőzetgyapot lemezek

Léteznek műgyantakötésű, teljes keresztmetszetben víztaszító, kétrétegű (inhomogén), csupasz, vakolható kőzetgyapot lemezek. A lemez felső, kiemelkedően nagy testsűrűségű, közel 20 mm vastag rétege különösen nagy pontszerű terhelhetőséget biztosít, aminek köszönhetően nagyobb mechanikai ellenállású, továbbá jobb hőszigetelő képességű, mint az egyrétegű hőszigetelő lemezek. Az inhomogén lemez felső kérgét gyári feliratozás jelöli, amelynek mindig a külső oldalra kell kerülnie a kivitelezés során.

Az inhomogén lemezek különösen alkalmasak épületek homlokzatának nem éghető, páraáteresztő hő- és hangszigetelésére, homlokzati tűzterjedési gátak kialakítására. Tűzvédelmi szempontból bármely magasságú és tűzállósági fokozatú épületnél korlátozás nélkül beépíthetők. Rögzítésük részleges felületű felragasztás és dűbelezés egyidejű alkalmazásával történik. Ásványgyapothoz ajánlott ragasztó- és ágyazó-habarccsal és minősített dübelekkel együtt használható. Az adatlap és a megfelelőségi nyilatkozat a gyártói javaslatokkal és rendszergazdai kivitelezési utasításokkal együtt érvényes.

E) Lapostető-szigetelések

A kőzetgyapot lapostető-hőszigetelő termékek közös tulajdonsága, hogy hő- és vízszigetelési munkák idején a jelentős mechanikai igénybevételnek kitett területeken (pl. tetőfeljárók környékén), ill. az utólagos szakipari munkafolyamatokból származó mechanikai sérülésektől teherelosztó réteg alkalmazásával védeni kell.

a) Kis nyomószilárdságú, inhomogén kőzetgyapot lemezek

Az inhomogén, dupla rétegű hőszigetelő lemezek magasabb pontszerű terhelhetőséget biztosítanak, mint a hagyományos homogén, egyrétegű hőszigetelő lemezek. Különösen alkalmasak egyenes rétegrendű, nem járható, egyhéjú lapostetők hő- és hangszigetelésére, a tűzterjedés megakadályozására. Az inhomogén lemez felső kérgét gyári feliratozás jelöli, amelynek mindig a felső oldalra kell kerülnie a fektetés során. A szélteher elleni védelem megoldható leterheléssel, ragasztással és mechanikus rögzítéssel.

b) Kis nyomószilárdságú, homogén lapostető-hőszigetelő lemez

Kis nyomószilárdságú, homogén lapostető-hőszigetelő lemez alkalmazásakor felső hőszigetelő rétegként magas pontszerű terhelhetőségű inhomogén lemezek beépítése, vagy a nagyobb nyomófeszültségű homogén lemezek beépítése javasolt.

Különösen alkalmas a kettő vagy több rétegben fektetett hőszigetelésű, egyenes rétegrendű, nem járható, egyhéjú lapostetőkben a felső hőszigetelő inhomogén réteg alatti beépítésre. Trapézlemezen való alkalmazás esetén a minimális vastagság a bordaköz méretének a fele legyen! Nagy alapterületű tetőkön célszerű a nagy formátumú (2000 x 1200 mm) lemezek fektetése.

c) Normál nyomószilárdságú, inhomogén kőzetgyapot lemezek

A normál nyomószilárdságú, inhomogén, dupla rétegű hőszigetelő lemezek különösen alkalmasak egyenes rétegrendű, nem járható, egyhéjú lapostetők hő-és hangszigetelésére, a tűzterjedés megakadályozására. A hagyományos, homogén, egyrétegű hőszigetelő lemezekkel szemben kiemelkedő pontszerű terhelhetőséget és nagy felületi nyomófeszültséget biztosít. Az inhomogén lemez felső kérgét gyári feliratozás jelöli, amelynek mindig a felső oldalra kell kerülnie a fektetés során. A szélteher elleni védelem megoldható leterheléssel, ragasztással és mechanikus rögzítéssel.

d) Normál nyomószilárdságú, homogén lapostető hőszigetelő lemezek

A normál nyomószilárdságú, homogén lapostető hőszigetelő lemez alkalmas a kettő vagy több rétegben fektetett hőszigetelésű, egyenes rétegrendű, nem járható, egyhéjú lapostetők hőszigetelésére. Célszerű felső inhomogén lemezekkel együtt fektetni, ilyenkor alsó rétegként is használható. Trapézlemezen való alkalmazás esetén a minimális vastagság a bordaköz méretének a fele legyen.

e) Nagy nyomószilárdságú, inhomogén lapostető-hőszigetelő lemezek

Ezek a nagy nyomószilárdságú, inhomogén, dupla rétegű hőszigetelő lemezek különösen alkalmasak egyenes rétegrendű, nem járható, egyhéjú lapostetők hő-és hangszigetelésére, tűzterjedés megakadályozására.

Kiemelkedően magas pontszerű terhelhetőséget, valamint felületi nyomófeszültséget nyújtanak, emiatt a legmagasabb lapostetős kivitelezési igények kielégítésére is alkalmasak. Az inhomogén lemez felső kérgét gyári feliratozás jelöli, amelynek mindig a felső oldalra kell kerülnie a fektetés során. A szélteher ellen védhető leterheléssel, ragasztással és mechanikus rögzítéssel.

f) Nagy nyomószilárdságú, homogén lapostető-szigetelő lemezek

A nagy nyomószilárdságú, homogén hőszigetelő lemezek alkalmasak egyenes rétegrendű, nem járható, egyhéjú lapostetők hőszigetelésére több rétegben. Inhomogén lemezekkel történő együttes alkalmazás esetén alsó rétegként is használhatók. A nagy alapterületű lapostetőkön célszerű a nagy formátumú, 2000 x 1200 mm-es lemezek alkalmazása.

F) Különleges kőzetgyapot termékek

Kőzetgyapot termékekből vannak lejtésképző elemek, amelyekkel biztosítható a lapostetők tökéletes vízelvezetése. A pontra lejtő elemek használatával biztosítható a lejtéssel ellátott tetők gyors csapadékvíz-elvezetése az összefolyók felé. A pontra lejtő rendszer fix méretű, kétirányú lejtéssel ellátott pontra lejtő elemekből áll.

Létezik a rendszerhez tartozó, háromszög alakú jégék, ami biztosítja a tetőszerkezet vízszintes, ill. függőleges felületei (pl. attikafal, szellőzőaknák, felülvilágítók) között a vízszigetelés egyenletes, törésmentes átvezetését. A termék befoglaló méretei: 1000x100x60 mm.

Forgalmaznak olyan alufólia kasírozású kőzetgyapot paplanokat, amelyek alkalmasak szellőző- és klímacsatornák, épületgépészeti vezetékek hőszigetelésére. 20-100 mm vastagságban gyártják őket, tekercsben kaphatók, méretük vastagságtól függően 2500 x 1000 és 12000 x 1000 mm közt változik, a hővezetési tényező értéke 0,044 W/m-K.

Gyártanak alufólia kasírozású kőzetgyapot paplanokkal, amelyek alkalmasak hő-elosztó- és használati melegvíz-vezetékek, csővezetékek és tartályok hőszigetelésére. 20-100 mm vastagságban gyártják, tekercsben kaphatók, méretük vastagságtól függően 2500×500 és 10 000×500 mm közt változik, a hővezetési tényező értéke 0,040 W/m-K. Léteznek öntapadós kivitelben is. A termékek vastagsága általában 20-50 mm, a tekercsméret 5000×1000 és 10 000×1000 mm közt változik.

Acélszerkezetek, vasbeton födémek tűzvédelmét ellátó rendszert is forgalmaznak. Vastagságuk általában 30-100 mm, méretük 2000 x 1200 mm. Alufólia kasírozású változat is létezik. Létezik lég utánpótló szellőző- és klímacsatornák, hő- és füstelvezető csatornák tűzvédelmét biztosító rendszer, amely tulajdonképpen alufólia kasírozású tűzvédelmi kőzetgyapot lemez.