Шлаковая вата

Согласно ГОСТу 52953-2008 в понятие минеральная вата (или минвата) включены следующие разновидности ваты:

1. Стеклянная вата (или стекловата) – минеральная вата, изготовленная из расплава стекла.

2. Каменная вата (или базальтовая вата) – минеральная вата, которую производят из расплава горных пород, преимущественно вулканического происхождения.

3. Шлаковая вата – минеральная вата, которую получают из расплава доменного шлака.

В зависимости от исходного сырья и технологии обработки волокнам минваты задают разную длину, толщину и пространственную ориентацию. Это позволяет изменять параметры материала, такие как термостойкость, сопротивление динамическим нагрузкам, теплопроводность и гигроскопичность. Все это позволяет расширить спектр применения минеральной ваты.

Минвата один из самых распространенных теплоизоляционных материалов применяемых в строительстве. Благодаря своим тепло- и звукоизоляционным свойствам, своей  не горючести и паропроницаемости, а также легкости монтажа и долговечности минвата занимает лидирующие позиции среди утеплителей.

Следует отметить, что довольно часто, когда говорят о минвате, имеют ввиду именно каменную вату.

 

Стекловата.


Для производства стекловаты используется песок, известняк, бура (этибор) и сода – обычные компоненты для производства стекла.  Все это засыпается в специальный бункер, где при температуре около 1400 °C расплавляется, а затем полученное стекло пропускается через фильеры и попадает в специальные центрифуги, где раздувается паром, для получения тонких стеклянных нитей.

Процесс образования волокон сопровождается обработкой полимерными связующими материалами. Затем полученную массу формуют и обдувают при температуре 250 °C для просушивания и образования полимерных связей. После полимеризации волокна ваты становятся твердыми и приобретают янтарно-жёлтый цвет. Затем вату охлаждают, режут и упаковывают.

Стекловата, минеральная вата.Стекловата, минеральная вата.

Толщина волокон стекловаты от 5 до 15 мкм, а длинна от 15 до 50 мм. Такие размеры волокон придают стекловате механическую прочность, упругость и низкую теплопроводность. Слой ваты  толщиной 5 см по величине термического сопротивления соответствует кирпичной кладке толщиной 1 метр.

Диапазон температур, при которых стекловата сохраняет свои свойства от -60 до +450 °C. Плотность не превышает 130 кг / м3.

Преимущества.


  • Имеет хорошие показатели теплопроводности: 0,038 – 0,046 Вт/м·К;
  • Хорошее звукопоглощение;
  • Стекловата имеет очень высокую химическую стойкость;
  • Не горит и не тлеет;
  • Не дает усадки при длительной эксплуатации, а ее волокна не разрушаются даже при длительной вибрации.
  • Хорошо поглощает звук, малогигроскопична, морозостойка.
  • Прочность волокон стекловаты выше, чем базальтовой ваты.

Недостатки.

  • Главный недостаток стекловаты это высокая ломкость волокон. Эти тонкие и острые обломки волокон легко проникают через ткань одежды и вызывают сильный зуд кожи. Крайне не желательно дышать воздухом содержащим частицы стеклянного волокна. Работать с этим материалом необходимо в спецодежде из плотной ткани, рукавицах, респираторе и защитных очках.
  • Не высокая термоустойчивость стекловаты. При температуре выше 450 °С она начинает разрушаться и терять свои свойства.

В основном стекловата применяется для термоизоляции конструкций с температурой поверхности от -60°С до 450°С.

 

Каменная вата.


Исходным материалом для производства каменной ваты являются горные породы в основном вулканического происхождения. Эти породы в специальной плавильной печи расплавляются при температуре 1400 – 1500 °С. Затем расплав поступает в центрифуги, где вращающиеся волки разрывают расплавленную массу на тонкие волокна. Здесь же полученные волокна обрабатываются связующими компонентами, затем мощный поток воздуха выбрасывает образовавшиеся волокна в специальную камеру, где волокна осаждаются, образуя подобие ковра требуемых размеров.

Минеральная вата, минвата.Минеральная вата, минвата.

Толщина волокон каменной ваты  от  3 до 5 мкм, длина до 16 мм. Плотность от 30 до 220 кг/м3.

Преимущества.

  • Имеет хорошие показатели теплопроводности: 0,035-0,045 Вт/м;
  • Хорошее звукопоглощение;
  • Не горит и имеет высокую термостойкость. Диапазон рабочих температур от -180°С до 700°С.
  • Долговечен и устойчив к деформациям, не усаживается в течение всего срока эксплуатации;
  • Не гигроскопичен и хорошо отталкивает влагу;
  • Химически нейтрален и экологичен;
  • Волокна каменной ваты не колки, что облегчает работу с ней, по сравнению со стекловатой или шлаковатой. Работы по монтажу минеральной ваты не требуют специальных навыков.

Недостатки.

  • К недостаткам каменной ваты можно отнести наличие в составе связующих компонентов на основе фенолформальдегидных смол, что может привести к выделению фенола. Но фенол начинает выделяться только при нагреве минваты до предельно допустимых температур (выше 700 °С), в обычных условиях связующие компоненты нейтральны.

Утеплители на основе минеральной ваты применяются для теплоизоляции кровли и внутренних стен, потолков и перегородок, полов зданий и щитовых конструкций.

 

Шлаковая вата.

Шлаковая вата.Исходным материалом для производства шлаковой ваты являются шлаковые отходы доменной металлургии. Технология изготовления очень схожа с методом производства каменной ваты.

Толщина волокон шлаковаты от  4 до 12 мкм, длина до 16 мм. Плотность от 75 до 400 кг/м3.

Недостатки

  •  Достаточно низкая максимальная температура эксплуатации до 300 °С. При повышении температуры волокна спекаются и теряют свои свойства. Сама по себе шлаковата не горит, но в случае пожара плавится будет в первую очередь.

  • Не очень хорошие показатели теплопроводности 0,46 – 0,48 Вт/м·К;
  • Не долговечна, срок службы 10 – 15 лет, после чего разрушается и теряет свои свойства;
  • Хорошо впитывает влагу;
  • В своем составе имеет компоненты с остаточной кислотностью, по этому при попадании влаги может начаться процесс кислотообразования и возникновения агрессивной среды для металлов. Поэтому не применяется там, где возможно присутствие влаги.
  • Волокна ломкие и колкие, подобно волокнам стеловаты.

Достоинства.

  • Единственное достоинство этого материала это его низкая цена. Он был самым распространенным утеплителем в советском прошлом.

В настоящее время, с учетом своих недостатков и появлением альтернатив, быстро теряет и без того незначительные позиции на рынке минеральных утеплителей.

 

В таблице приведены сравнительные характеристики

разных видов минеральной ваты.


Характеристика Шлаковата Стекловата Каменная вата
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м2*К) 0,46 – 0,48 0,038 – 0,046 0,035 – 0,042
Температурный диапазон использования, °С  — 60 …  250 -60 … 450  -180 … 600
Класс огнестойкости (НГ/Г) негорючие негорючие негорючие
Коэффициент звукопоглощения 0,75 … 0,82 0,8 … 0,92 0,75 … 0,95
Влагопоглощение, (% от массы за 24 ч) < 1,9 < 1,7 < 0,095
Теплоемкость, Дж/кг*К 1000 1050 1050
Количество связующих компонентов, % от массы 2,5 … 10 2,5 … 10 2,5 … 10

 

Источник: www.econel.ru

С чего все начиналось

Интерес к шлаковате проснулся еще в советские времена. Тогда в доменных печах отечественных металлургических заводах образовывалось огромное количество шлака, и необходимость его переработки стала очевидной. В качестве выхода было предложено создание шлаковаты, которое способствовало не только улучшению экологии, но и получению эффективного утепляющего материала, который использовался не только на самих предприятиях, но и шел на продажу.

Насчитывающая уже несколько десятилетий история применения шлаковаты продолжается и сейчас. Впрочем, на данный момент появились куда более совершенные волокнистые утеплители из семейства минеральной ваты. Однако шлаковату все равно покупают, применяя в различных направлениях преимущественно нежилого утепления.

Как производится шлаковата


Доменные шлаки превращаются в волокно, которое имеет длину до 60 миллиметров при предельной низкой толщине в 0,002-0,005 миллиметров. Такие волокна получаются при продувании паром или сжатым воздухом горячего жидкого шлака. После получения волокна обрабатываются связующим веществом и формируются в гибкие листы, удобны для перевозки и хранения в форме рулонов.

Технические характеристики шлаковаты

  • Класс горючести – материал относится к негорючим. При этом при воздействии температуры более 300 градусов по Цельсию такая вата может начать плавиться;
  • Коэффициент звукопоглощения – 0,75-0,82;
  • Теплопроводность — 0,46-0,48 Вт/(м*К);
  • Доля связующего вещества – от 2 до 10 процентов от общей массы;
  • Теплоемкость — 1000 Дж/(кг*К).

Преимущества шлаковаты

  • Низкая стоимость. Основное преимущество материала, которое и делает его столь популярным. Обусловлена тем, что шлаковата изготавливается из отходов металлургической отрасли, а ее производство довольно простое и развивающееся несколько десятилетий;
  • Высокие изоляционные способности. Шлаковата немного уступает каменной или стекловате по этому показателю, но отставание совсем небольшое, и при правильном монтаже разница не ощущается. В целом данный показатель для этого утеплителя типичен для любого вида минеральной ваты;

  • Простой монтаж. Опять же – общее качество любой минеральной ваты. Материал легкий, так что с ним можно справиться даже в одиночку. При этом гибкость позволяет монтировать утеплитель не только на прямые, но и на изогнутые поверхности. Разрезание ваты происходит просто и для этого применяются подручные материалы;
  • Звукопоглощение. Структура шлаковаты позволяет ей успешно использоваться в качестве слоя, задерживающего звуковые волны. В этом случае применять материал можно как на стенах, так и на межэтажных перекрытиях;
  • Долгий срок эксплуатации. При правильном использовании и отсутствии внешних воздействий, вроде высокой влажности, срок эксплуатации утеплителя составляет полвека и более. Но для этого лучше доверить процесс монтажа и изоляции специалистам;
  • Биологическая устойчивость. Шлаковата, в отличие от многих других утеплителей, не интересна насекомым или грызунам.

Шлаковая вата

Недостатки

Низкая экологичность. В составе материала в качестве соединителя используются фенолформальдегидные смолы. Количество последних очень сильно зависит от качества материала, и у лучших образцов может быть весьма незначительным. Но все же лучше применять такой материал снаружи здания, а также носить средства индивидуальной защиты во время монтажа. К  таким средствам относятся очки, респиратор, перчатки и плотная одежда. Находящиеся в составе доменные шлаки также имеют высокие показатели кислотности, и при попадании на них воды образуется кислота, которая может оказывать разрушительное воздействие на металлы.


В целом материал имеет крайне слабую сопротивляемость воде и высокой влажности, и это является главным недостатком, снижающим утеплительные качества, технические характеристики и срок службы. Также подверженность воздействию влаги ограничивает сферу применения утеплителя. Так, деревянные строения, утепленные таким образом, могут начать покрываться плесенью, ну а для утепления бани шлаковату использовать и вовсе нельзя. При этом впитавшая влагу вата становится слишком подверженной вредному воздействию резких перепадов температур.

Важно! Процесс монтажа такой ваты профессионалами должен проводиться еще и потому, что закрепление ее должно быть надежным и не допускать провисаний. Все дело в том, что шлаковата сильно подвержена вибрационным воздействиям и со временем может осесть, оставив без изоляции целый участки стены.

Как правильно выбирать шлаковату

  • Постарайтесь изучить рынок, известных производителей. Не покупайте материал сомнительного производства, так как в этом случае качество конечного продукта не гарантируется. А качество, как мы упоминали выше, в случае с данным материалом может иметь сильные разрывы. На данный момент самыми качественными являются немецкие производители, которые хорошо следят за техническими характеристиками и безопасностью своей продукции;

  • Отечественные производители, такие, как ООО «Комбинат Теплоизоляционных изделий», ЗАО «Завод Минплита», ЗАО «Минвата» и несколько других также производят этот продукт с высокими показателями качества. При этом их цена намного ниже тех же немецких аналогов;
  • Определитесь, что вам необходимо – изоляционные качества или долговечность. В последнем случае приобретайте вату с хаотичным расположением волокон. Если же волокна располагаются вертикально, то срок службы материала будет меньшим, но при этом такая вата будет лучше поглощать звуки и не пропускать тепло;
  • В зависимости от разной плотности материала различными будут сферы применения. Более плотная идеально подойдет для стен и потолков, а менее плотная – для тех же чердаков.

Шлаковая вата

Советы по монтажу шлаковаты своими руками

Монтаж материала проходит на деревянную обрешетку, которая монтируется из брусьев, соответствующих шириной ширине самого утеплителя. Недостаток ширины деревянных элементов приведет к тому, что последующая отделка сдавит утеплитель, кардинально снизив его утепляющие качества.

В процессе укладки необходимо добиться прочность прилегания краев изолятора к обрешетке, не оставляя открытых участков. В противном случае на стенах появятся «мостики холода», которые значительно снизят показатели теплоизоляции.

Сама вата устанавливается по принципу своеобразного сэндвича, когда с одной стороны материал обкладывается слоем гидроизоляции, а с другой – пароизолятором.

Источник: bricknews.ru

Немного истории

Человек всему лучшему учится у природы, и даже извергающийся вулкан помимо раскаленной лавы и дымовых туч  подарил миру один из лучших теплоизоляционных материалов.

Правда, для того, чтобы это увидеть, нужно было быть человеком одаренным и им оказался английский промышленник Эдвард Перри. Он решил использовать для создания утеплителя тонкие брызги шлака, вылетающие из раскаленного жерла  вулкана. 

Но процесс не был им продуман досконально, и в результате пострадало несколько рабочих, а сам Перри отказался от своей идеи. Однако спустя 30 лет, в 1871 году нашлись другие энтузиасты, они учли ошибки Перри, и производство  «ваты» уже не происходило в «открытую», и было более безопасно.

А вскоре было запущено и промышленное производство нового утеплителя. Это произошло в городе Георгсмариенхютте (Германия), на местном металлургическом заводе.минеральная вата

Технология и производство минеральной ваты

Итак, какие же мы знаем ваты ?

  • Это стекловата, ее составляющие – стеклянный бой (либо известняк), песок и сода.
  • Каменная вата на базе известняка, диабаза, базальта и доломита.
  • Шлаковая вата – ее исходный материал – шлаковые отходы доменной металлургии.

Существуют два критерия качества, характеризующие минеральную вату – это ее химический состав и толщина волокна.

Остановимся на первой характеристике. Каждый производитель старается поручить работу опытным технологам в специальных лабораториях, стоит при этом упомянуть, что полученные результаты являются секретной информацией.

Ведь создание лучшего волокна, обладающего максимальными качественные характеристики (такими как долговечность и гидрофобность, химическая нейтральность  к металлам и другим материалам), а также обладающего наивысшими теплоизоляционными характеристиками и сопротивлению динамическим нагрузкам, обеспечивает высокую конкурентоспособность на рынке. Это, в свою очередь, гарантирует большую прибыль производителю.

 Теперь вернемся ко второму критерию – толщине волокна, чем оно тоньше, тем теплоизоляционные свойства минеральной ваты выше. А теперь мы представим себя в цеху, где создается «вата». С чего все начинается? С расплава сырьевых компонентов. Первоначально, при температуре 1400-1500 градусов расплавляются сырьевые компоненты. Они загружаются в ванные, шахтные плавильные печи или вагранки, при разогреве смеси соблюдается особая точность, поскольку толщина и длина волокна зависит от степени вязкости расплава. От этого зависят и характеристики минеральной ваты.

Следующий этап – расплав направляют в центрифугу (кстати, скорость оборотов «валков» более 7000 в минуту). Валки разрывают расплавленную  массу на множество тонких волокон, которые потом, с помощью центрифуги, покрываются фенолформальдегидными смолами, как связующим компонентом. Далее, мощным потоком воздуха волокна подаются в специальную камеру, где происходит осадка или – формирование ковра с заранее определенными размерами.

Очередной этап, следующий за камерой осаждения – это гофрировочная  или «ламельная» машина, именно они придают ковру необходимый объем и габариты.

И, наконец, финишная обработка – термокамера, где под действием высокой температуры происходит полимеризация связующего вещества. Минеральная вата обретает окончательную форму, объем, прочностные характеристики. Для получения продукта с точными параметрами строго отслеживается температурный режим процесса полимеризации. Далее вата разрезается на блоки и упаковывается.

Свойства и характеристики минеральной ваты

Мы уже знаем, что минеральные ваты подразделяются на стекловату, шлаковату и базальтовую ваты. В соответствии с ГОСТ 52953-2008 они отличаются не только по составу исходного сырья, но и по ряду других параметров: коэффициенту теплопроводности, гигроскопичности, плотности, сопротивлению динамическим нагрузкам, термостойкости; и хотя стекловата более дешевый материал, работать с ним иногда, по причине колкости тяжело.

Стекловата

Как уже отмечалось выше, из-за колкости и хрупкости (а сломанные волокна имеют тенденцию проникать повсюду, и очистить от них одежду, практически, невозможно), технология монтажа усложняется. В остальном же, характеристики минеральной ваты достаточно хороши: длина волокна 15-50мм, толщина 5-15мм, обеспечивает высокую прочность и упругость, теплопроводность 0.030-0.052Вт/м*К.  Может выдержать колебание температуры от +500г°С, до -60°С.

Шлаковая вата

Применение ее избирательно, потому что она обладает высокой гигроскопичностью, поэтому не используется на фасадах зданий и для теплоизоляции труб. Длина волокон шлаковой ваты – 16мм, толщина – 4-12мм, максимально допустимая температура +300°С, более высокие показатели приведут к спеканию волокон, а в этом случае теплоизоляционные свойства практически исчезают.

В сухом состоянии теплопроводность шлаковаты составляет 0.46-0.48ВТ/м*К. То есть, достаточно высокая. Кроме того, при малейшем увлажнении резко увеличивается кислотность, которой обладают доменные шлаки, и возникает агрессивная среда для металлов. А что роднит ее со стекловатой, так это хрупкость и колкость.

Базальтовая вата

То, что на рынках строительных материалов называют минеральной ватой – это именно базальтовая вата. Имея длину и толщину волокна (0,04 мкм) такие же, как шлаковата, она обладает лучшими характеристиками. Теплопроводность 0,032 до 0,038 Вт/мK. Максимальная величина нагревания +600°С, волокна не колкие и с ней проще работать.

Лучшими характеристиками обладает базальтовое волокно,(БСТВ)  температурные колебания, которые оно может выдержать от +1000°С  до минус 190°С. Это происходит потому, что в отличие от другой ваты, в состав которой кроме исходного материала – диабаза или габбро, входят также минералы (известняк, глина или доломит), шихта или доменные шлаки.

Базальтовое же волокно не содержит примесей или связующих компонентов, по этой же причине, базальтовое волокно нельзя сформировать в лист  (в отличие от  стекловаты), его используют в насыпном виде или из него изготавливают маты. БСТВ (базальтовое супертонкое волокно) имеет практически абсолютное звукопоглощение.

Все виды минеральных ват, кроме БСТВ, имеют в своем составе от 2.5 до 10% связующего. Его основа — фенолформальдегидные смолы. Чем выше  их содержание, тем  выше  влагоустойчивость минеральной ваты. И, как правило, все минеральные ваты обладают высокой пожароустойчивостью. Однако, если температура превысит максимально « допустимую», волокна будут сплавляться между собой.

В чем же секрет тепло- и  звукоизоляционных свойств  минеральных ват?

В малом диаметре составляющих волокон (тепло не накапливается) из за хаотичности внутренней структуры, образующей воздушные пазухи. Но поскольку стойкость к динамическим нагрузкам обеспечивается вертикальным расположением волокон, то при производстве стараются соблюдать «золотую середину» между обеспечением необходимой теплопроводности и устойчивости к сжатию. Эта же воздушно-ячеистая структура обеспечивает глушение акустических шумов, тем самым обеспечивая высокие звукоизоляционные свойства.

Марки  минеральной ваты и область применения

Маты, рулоны, плиты из минеральной ваты применяются для теплоизоляции поверхностей любой формы, начиная от полов и заканчивая кровлей здания. И, что примечательно, эти работы можно сделать своими руками, если имеется свободное время и огромное желание, не прибегая к помощи дорогостоящих специалистов.                 

Марка  П-75 (плотность не более 75 кг/м3)

Применяется для изоляции ненагруженных горизонтальных поверхностей, а также для утепления трубопроводов, теплосетей, газопроводов и нефтепроводов, можно применить при утеплении чердаков и ненагруженных кровель.

Марка  П-125

Применяется для изоляции ненагруженных поверхностей. Потолки и полы, внутренние перегородки. Может быть использована в качестве срединного слоя (вспомним колодезную кладку) в зданиях малой этажности, выполненных из кирпича, газобетонных или керамзитобетонных блоков.

Марка  ППЖ-175

Это — жесткая плита. Применяется в изоляции стен из металлических профилированных листов, а также для снижения теплопотерь железобетонных изделий (без цементной стяжки).

Марка  ППЖ-200

Ее область применения идентична области применения ПЖ-175 и это повышенно жесткая плита применяется там, где  особенно высокий уровень механической нагрузки и повышенные требования к огнестойкости строительных и инженерных конструкций.

Есть плиты с плотностью ниже, чем П-75, можно их применять только, если полностью отсутствуют динамические нагрузки и на горизонтальных поверхностях.

Минусы минеральной ваты

  • связующее на основе фенолформальдегидных смол может выделить фенол, правда такая опасность усугубляется только при условии нагрева до предельно-допустимых температур, если же температура обычная «комнатная», продукция серьезных производителей (а Вы, несомненно, пользуетесь только ею) фенол выделять не будет.
  • также необходимо исключить перегрев утеплителя, если это невозможно необходимо воспользоваться базальтовым сверхтонким волокном, но это удорожает строительство.
  • при монтаже мельчайшие частички минеральной ваты могут быть подняты в воздух, поэтому рекомендуется пользоваться респиратором, а поверхность минеральной ваты покрыть строительной мембраной.

Что главное при выборе минеральной ваты?

  1. Большое значение имеет имя производителя, такие бренды как ISOVER, PAROC, URSA или Rockwool  хорошо себя зарекомендовали на рынке. Очень рекомендуем, если есть возможность, приобрести продукцию российского производителя РосЭкоМат
  2. Не соблазняйтесь дешевизной. Ведь стекловата и шлаковата потому и дешевле, что их характеристики хуже, а монтаж сложнее.
  3. Помните, чем выше плотность минеральной ваты, тем дороже товар (потому что для более плотной ваты больший расход исходного материала ).
  4. Если для вас важны динамические характеристики, выясните  наличие вертикально ориентированных волокон.
  5. Для информации: ГОСТ 9573-96 для плит из минеральной ваты, для прошивных матов – ГОСТ 21880-94 и ГОСТ 22950-95 для плит повышенной жесткости (ППЖ).
  6. Несомненно, очень важна рекомендация грамотного консультанта в строительном организации, но, как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, поэтому внимательно сами осмотрите товар.


Источник: vezuteplo.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector