Теплоемкость минеральной ваты

В этой статье: история создания минеральной ваты; из чего и как производится минвата; виды, свойства и характеристики минеральной ваты; что обеспечивает минвате тепло- и звукоизоляционные свойства; классификация минеральной ваты; как справиться с отрицательными свойствами; на что обратить внимание при покупке.

Среди множества забот о своем жилище проблема утепления и защищенности от шума стоит на первых позициях. Летний зной и зимняя стужа — защиту от этих сезонных явлений человечество изобретало веками, но чаще всего опиралось на источники тепла, будь то открытый огонь или электрообогреватель. Что до звукоизоляции, то часто возникает ощущение, будто живешь как в булгаковском «Трактате о жилище» — в близком подобии «телефонной трубки», в которой звуки проникают часто и отовсюду. Решить две проблемы сразу позволят изоляционные материалы на основе минеральной ваты — только вот выбирать их следует внимательно и крайне придирчиво.

История минеральной ваты

Своим возникновением минеральная вата обязана природе — во время извержения вулканов, помимо лавы и палящих туч, образуются тонкие нити из расплавленных брызг шлака, подхваченных ветром. Заметив это и решив, что такой материал отлично подойдет в качестве утеплителя, английский промышленник Эдвард Перри в 1840 году воспроизвел процесс формирования нитей из доменного шлака. Но им была допущена грубейшая ошибка — создание шлаковой ваты проходило в открытую, поэтому часть произведенных волокон свободно разлеталась по цеху и рабочие были вынуждены вдыхать их. В результате несколько человек пострадало, а сам Перри отказался от идеи производства минеральной ваты.

Спустя 30 лет, в 1871 году на металлургическом заводе германского городка Георгсмариенхютте было запущено промышленное производство минеральной ваты с учетом ошибок Эдварда Перри.

Технология производства минваты

Исходным материалом для каменной ваты служат известняк, диабаз, базальт и доломит, для шлаковой ваты — шлаковые отходы доменной металлургии, а стекловата производится из стеклянного боя либо из известняка, соды и песка. При внешней схожести, скажем, каменной ваты различных производителей, ее характеристики будут несколько различаться, поскольку точное сочетание сырьевых компонентов каждый производитель рассчитывает «под себя», поручая расчет точной формулы технологам производственных лабораторий и сохраняя результаты в строгом секрете.

Необходимо составить рецептуру так, чтобы полученное в результате волокно обладало максимальными качественными свойствами: гидрофобностью и долговечностью, химической нейтральностью к металлам и материалам, используемым в строительстве и отделке. Обладая этими качественными характеристиками, минеральное волокно должно иметь наивысшие теплоизоляционные показатели, сопротивляться любым динамическим нагрузкам. Существуют два критерия качества, применимых к минеральной вате — толщина волокна и его химический состав. И если точные сведения по второму критерию недоступны широкой публике, то зависимость качества от толщины волокон минеральной ваты такова — чем тоньше волокно, тем выше теплоизоляционные свойства минваты.

Производство минеральной ваты начинается с расплава сырьевых компонентов, для этого подготовленная смесь загружается в вагранки, ванные либо шахтные плавильные печи. Температура плавления в диапазоне 1400-1500 градусов — соблюдение точности при разогреве исходной смеси компонентов крайне важно, т.к. от степени вязкости расплава зависит длина и толщина получаемых волокон, а значит динамические и теплоизоляционные свойства самой минеральной ваты.

На следующем технологическом этапе доведенный до заданной вязкости расплав поступает в центрифуги, внутри которых со скоростью свыше 7000 оборотов в минуту вращаются валки, разрывающие расплавленную массу на мириады тонких волокон. В камере центрифуги волокна покрываются связующими компонентами синтетического происхождения — в их роли, как правило, выступают фенолформальдегидные смолы. Затем мощный поток воздуха бросает образовавшиеся волокна в особую камеру, где они осаждаются, образовывая подобие ковра заданных размеров.

Из камеры осаждения волокна поступают на ламельную или гофрировочную машину, где ковру из волокон придается заданная форма и объем. Далее ковер из минеральной ваты помещается в термокамеру — под воздействием высокой температуры органическое связующее проходит полимеризацию, а сама минеральная вата приобретает окончательную форму и объем. Финишная термообработка проходит при строго определенных температурах — именно на этом этапе формируются прочностные свойства минеральной ваты.

На завершающем этапе прошедшая полимеризацию минеральная вата разрезается на блоки заданных размеров и проходит упаковку.

Минеральная вата — свойства и характеристики

ГОСТ 52953-2008 относит к теплоизоляционным материалам этой группы стеклянную вату, шлаковую вату и каменную вату.

и виды теплоизоляционных материалов различаются не только по сырьевому материалу, но также по ряду других параметров: длине и толщине волокон; термостойкости; сопротивлению динамическим нагрузкам; гигроскопичности; коэффициенту теплопроводности. Кроме того, с каменной и шлаковой ватой гораздо проще работать, чем со стекловатой — ее колкость широко известна, ведь в СССР ее применяли повсеместно по причине дешевизны.

Рассмотрим характеристики каждого типа минеральной ваты по отдельности.

Стекловата

Толщина волокон стекловаты от 5 до 15 мкм, длина — от 15 до 50 мм. Такие волокна придают стекловате высокую прочность и упругость, практически не влияя на теплопроводность, равную 0,030-0,052 Вт/м·К. Оптимальная температура нагрева, которую выдерживает стекловата — 450 оС, предельно допустимая — 500 оС, предельная температура охлаждения — 60 оС. Основная сложность работы со стекловатой — ее высокая хрупкость и колкость. Сломанные волокна легко пронзают кожу, проникают в легкие и глаза, поэтому защитные очки и респиратор, одноразовая спецодежда (очистить ее от волокон стекловаты не удастся) и перчатки обязательны;

Шлаковая вата

Толщина волокон которой от 4 до 12 мкм, длина — 16 мм, среди всех прочих видов минеральной ваты выдерживает наименьшую температуру — до 300 оС, выше которой ее волокна спекаются, а функции теплоизоляции полностью прекращаются.

аковата имеет высокую гигроскопичность, поэтому не допускается к работам на фасадах зданий и для теплоизоляции водопроводных труб. Еще один минус шлаковаты — доменные шлаки, из которых она производится, обладают остаточной кислотностью, что при малейшем увлажнении приводит к кислотообразованию и возникновению агрессивной среды для металлов. В сухом состоянии ее теплопроводность находится в диапазоне 0,46 — 0,48 Вт/м·К, т.е. является наибольшей среди теплоизоляционных материалов ее группы. В довершении — волокна шлаковаты хрупки и колки, подобно волокнам стекловаты;

Каменная вата

Толщина и длина составляющих ее волокон такая же, как у шлаковаты. В остальном ее характеристики лучше — теплопроводность в пределах 0,077–0,12 Вт/м·К, предельно выдерживаемая температура нагрева равна 600 оС. Ее волокна не колки, с каменной ватой намного проще работать, чем со стекловатой или шлаковатой. Лучшими характеристиками обладает базальтовая вата, производимая практически из того же исходного материала, что и каменная. Разница лишь в том, что в исходный материал (диабаз или габбро) для каменной ваты производители добавляют минералы (известняк, доломит и глину), шихту или доменные шлаки, что увеличивает текучесть расплава — доля минеральных и иных примесей в каменной вате может составлять до 35%. Кстати, на строительных рынках минеральной ватой называют именно каменную вату.

Помимо теплоизоляционных материалов, относящихся к минеральной вате, существует еще базальтовое волокно. Оно не содержит каких-либо примесей или связующих компонентов, поэтому выдерживает наибольшие температуры нагрева (до + 1000 оС) и охлаждения (до — 190 оС). Отсутствие связующего не позволяет сформировать из базальтового волокна листы или рулоны, этот теплоизоляционный материал используют в насыпном виде или набивают им маты.

Любой теплоизоляционный материал, относящийся к минеральной вате, имеет высокие показатели по звукопоглощению — практически абсолютное звукопоглощение у базальтового супертонкого волокна (БСТВ).

Все виды минеральной ваты, за исключением базальтового супертонкого волокна, содержат от 2,5 до 10% связующего на основе, как правило, фенолформальдегидных смол. Чем меньший процент этого связующего содержит минеральная вата, тем менее вероятна угроза испарения фенола, но, с другой стороны, большее содержание фенолформальдегидных смол дает большую устойчивость к воздействию влаги.

Любой вид минеральной ваты не горит и не поддерживает горения — если температура превышает допустимую для данного вида минваты, ее волоски будут лишь сплавляться между собой.

Почему минеральная вата — эффективный тепло- и звукоизолятор

Теплоизоляция минеральной ваты основана на двух элементах: малый диаметр составляющих ее волокон не позволяет накапливать тепло; хаотичная внутренняя структура образует множество воздушных пазух, препятствующих свободной передаче лучевого теплоизлучения. Теплоизоляция жесткой плит из минваты обеспечивается хаотичной ориентацией и расположением волокон. Кстати, их стойкость к динамическим нагрузкам будет тем выше, чем больший процент образующих волокон будет расположен вертикально — т.е. производители минераловатных плит вынуждены находить оптимальный баланс между теплопроводностью и устойчивостью к сжатию.

Звукоизоляция с помощью минеральной ваты достигается за счет ее воздушно-ячеистой внутренней структуры — стоячие звуковые волны и акустические шумы немедленно затухают, т.к. не могут продолжать свое распространение.

Области применения и марки минеральной ваты

Маты и плиты на основе минеральной ваты применяются для теплоизоляции прямо- и криволинейных поверхностей — кровли и внутренних стен, потолков и перегородок, полов зданий и щитовых конструкций. Работы по монтажу минеральной ваты не требуют специальных навыков.

Минеральные плиты классифицируются по плотности:

Марка П-75

Плитами и минеральной ватой марки П-75, плотность которой равна 75 кг/м³, изолируют ненагруженные горизонтальные поверхности, к примеру, чердаки зданий, а в некоторых случаях — для теплоизоляции кровли. Используются для утепления трубопроводов теплосети, газо- и нефтепроводов;

Марка П-125

Марка П-125 минеральных плит и ваты применяется для тепло- и звукоизоляции ненагруженных поверхностей любого пространственного положения, в построении внутренних перегородок, теплоизоляции полов и потолков. Плиты этой марки применяются в качестве срединного слоя в трехслойных кирпичных, газобетонных, керамзитобетонных стенах зданий малой этажности;

Марка ПЖ-175

Жесткой плитой марки ПЖ-175 изолируют стены и перекрытия из профилированного металлического листа и железобетонных изделий (без цементной стяжки);

Марка ППЖ-200

Повышенно-жесткая плита ППЖ-200 применяется для повышения огнестойкости инженерных и строительных сооружений — в остальном область ее применения идентична области применения ПЖ-175.

Производители выпускают минеральные плиты и вата меньшей плотности, чем П-75 — соответственно, такая продукция применяется в основном на горизонтальных поверхностях при условии полного отсутствия динамических нагрузок.

Минусы минеральной ваты

Работать с продукцией на ее основе не совсем безопасно, несмотря на отсутствие колкости у волокон каменной ваты. Связующее на основе фенолформальдегидных смол может выделять фенол , что совсем не благоприятствует здоровью домочадцев. Кроме того, мельчайшие частицы волокон минваты неизбежно будут подняты в воздух в процессе монтажа, а их проникновение в легкие весьма не желательно.

Впрочем, отрицательных моментов можно избежать. Во втором случае — воспользоваться респиратором, тщательно затянуть всю поверхность уложенной минеральной ваты или плиты паронепроницаемой пвх-пленкой. Что до опасности выделения фенола — при обычной температуре, называемой условно «комнатной», продукция крупнейших производителей изделий из минерального волокна не будет испускать фенол.

Но — выделение фенола неизбежно при условии нагрева минеральной ваты до предельно расчетных температур, т.к. при таких температурах образованные фенолформальдегидными смолами связи будут утрачены. Итак, решить проблему с фенолом в минвате помогут выбор продукции крупного производителя, исключить возможность нагрева утеплителя до температур, превышающих расчетную, или выстраивать теплоизоляцию на базальтовом супертонком волокне, не содержащем связующего (наиболее дорогостоящее решение).

Источник: www.rmnt.ru

Базальтовая теплоизоляция

Базальтовый утеплитель (каменная вата, базальтовая вата) — это волокнистый теплоизоляционный материал. Его используют в строительстве для теплоизоляции помещений различного назначения, а также для защиты от шума и высоких температур.

Наконец, минвата на основе базальтовых волокон используется для тепло- и шумоизоляции трубопроводов (водопроводы, воздуховоды, канализация, теплотрассы).

Это плиты, маты, рулоны и цилиндры, а также вата в виде россыпи. Все эти разновидности нашли свою сферу применения в строительстве.

Что же это за субстанция и как она работает? Все просто:

Изображение	Пояснение
	Производство волокон. На заводе из особых горных пород производят базальтовые волокна. Это гибкие тонкие нити, состоящие из застывшего базальта, которые имеют схожие с камнем свойства: не боятся влаги и высоких температур, коррозии и солнечных лучей. Так как вата состоит из базальтовых волокон, её так и называют — базальтовая.
	Обработка волокон. Волокна обрабатывают органическими смолами, которые играют роль связующего вещества. Сегодня для этих целей используют специально подготовленные смолы, которые не выделяют фенол или формальдегид.
	Изготовление утеплителя. Из волокон формируют плиты или длинные маты. Плиты высокой плотности обладают большей жесткостью, соответственно, в них больше связующих смол.
	Как он работает. В пространстве между волокнами, которое занимает большую часть общего пространства утеплителя, содержится воздух. Он неподвижен и сохраняет теплопроводность материала на низком уровне.
	Что из него делают. В результате на современных заводах из волокон формуют самые разные изделия: рулоны, плиты разной толщины, цилиндры и полуцилиндры, детали для поворотных колен и других фитингов в системах трубопроводов, и многое другое.

Стойкость к химикатам, высоким температурам, коррозии, а также возможность производить широкий ассортимент изделий сделали каменную вату одним из наиболее востребованных и популярных утеплителей последних лет. Материал имеет практически полностью натуральный состав, безопасен и эффективен.

Технические особенности

Технические характеристики — это самый важный показатель, способный помочь нам разобраться в качестве материала. Обязательно обращайте на них внимание, ведь цифры не обманывают тех, кто проявляет к ним интерес.

Рассмотрим особенности ваты из базальта:

Показатель	Значение
Теплопроводность, Вт/м²*К	0,038–0,046
Теплоёмкость, Дж/кг*К	500–800
Плотность, кг/м³	40–225
Предел прочности на сжатие, кПа	10–70
Водопоглощение по объему, %	1–5
Прочность на отрыв слоев, кПа	3–15
Прочность на растяжение, кПа	15
Упругость, %	68–75
Влажность по массе, %	0,4–1,1
Массовая доля органического связующего, %	1–10
Колкость	нет
Вибростойкость	слабая, средняя
Диаметр волокна, мкм	5–15
Длина волокна, мм	20–50
Сжимаемость, %	до 40
Температура спекания волокон, °C	700–1000
Коэффициент звукопоглощения, дБ	0,8–95
Температурный диапазон для применения, °C	-190… +700
Паропроницаемость, мг/м*ч*Па	0,3

Отсутствие эффекта колкости — это то, чем данный утеплитель выгодно отличается от конкурентов: стекловаты и шлаковаты. Базальтовая пыль не вызывает раздражений на коже и в глазах.

Рассмотрев достаточно широкий ряд технических данных, можно уверенно резюмировать, что перед нами вполне удачный вариант теплоизоляционного материала. Если мы обратим внимание, какую температуру выдерживает волокно, то к списку достоинств можно добавить огнестойкость. Наконец, коэффициент звукопоглощения позволяет считать каменную вату хорошим шумоизолятором.

Сфера применения

Минеральная вата применяется в строительстве давно. Особенно в сфере утепления теплотрасс и прочих коммуникаций, в основном промышленного назначения.

Однако с появлением на рынке базальтовой ваты сфера применения подобных материалов стала быстро расширяться. Это связано с её безопасностью для человека.

Базальтовое волокно, в отличие от стеклянного, — не создает острых обломков, способных проникать под кожу, в глаза и слизистые, тем самым вызывая зуд, жжение, аллергию и еще целый ряд неприятностей и даже заболеваний.

Тем не менее вдыхать базальтовую пыль также не рекомендуется, поэтому утеплитель укрывают мембранами. Учтите этот момент, когда будете разговаривать с подрядчиками.

Современные технологии позволяют выпускать из базальтового волокна самые разные продукты, которые применяют в таких сферах:

• Теплоизоляция фасадов. Для утепления стен снаружи используют теплоизоляционные плиты средней или высокой плотности. С их помощью создают вентилируемые навесные фасады, а иногда покрывают слоем штукатурки;
• Многослойные стены. Для монтажа базальтового утеплителя внутри стены оставляют полость, то есть стена не является монолитной кладкой. Такой способ хорошо себя зарекомендовал;

• Полы. Каменная вата хороша для утепления полов по лагам;

• Каркасные стены. Плиты из базальтового волокна применяются для заполнения каркасных стен и СИП-панелей. Иногда для этих целей применяют вату в рассыпчатом виде, однако, плиты для этих целей подходят лучше;
• Кровли. Маты и плиты можно использовать в составе кровельного пирога как защиту от холода;

• Перекрытия. С помощью матов или рассыпчатой ваты можно выполнить изоляцию перекрытия от шума и передачи тепла;
• Звукоизоляция перегородок из ГКЛ. При строительстве перегородок из ГКЛ минвата используется в качестве звукоизоляции;
• Трубы. Для теплоизоляции труб применяют специальные цилиндры (скорлупы), сделанные из базальтовой ваты. Это практически незаменимая изоляция для труб с горячими жидкостями или перегретым паром;

• Дымоходы. Для термоизоляции дымоходных труб также используют каменную вату, так как она способна выдерживать высокие температуры;

• Огнезащита. Материал используют для огнезащиты конструкций из дерева, в качестве термопрокладок, для защиты от перегрева несущих стальных балок и колонн.

Как видим, сфера применения у базальтовой ваты достаточно широка. Это современный материал, который прошел все тесты, и допущен для гражданского строительства. Широко применяется в частном и коттеджном строительстве.

Преимущества и недостатки

Давайте рассмотрим, какие же особенности базальтовой ваты сделали её столь эффективной и популярной у потребителя. Другими словами, перечислю преимущества:

1. Эффективность. Материал обладает одним из самых низких показателей теплопроводности. От использования теплоизоляции из минеральной ваты эффект ощутим сразу;
2. Долговечность. Срок службы этого вида утеплителя составляет 50 лет. Такими характеристиками может похвастаться не каждый материал;

3. Безопасность. Базальтовые волокна не выделяют никаких вредных веществ. Это сохраняется как при нагреве, так и при открытом пламени;
4. Огнестойкость. Материал может выдерживать нагрев до 700 градусов. Это позволяет использовать его для защиты конструкций от огня и высоких температур, например, в местах выхода дымохода;

5. Отсутствие коррозии. Вата не содержит питательных веществ для бактерий, грибов, мхов, насекомых и грызунов. Она не ржавеет и не портится со временем;
6. Химическая стойкость. Волокна не боятся воздействия углеводородов, кислот и щелочей, органических растворителей;
7. Монтаж своими руками. Для монтажа плит или матов не требуется специальный инструмент или техника. Инструкция свидетельствует, что монтаж может произвести кто угодно.

Чтобы оставаться объективным, я назову и недостатки базальтовых плит:

• Влагобоязнь. Высокая паропроницаемость и способность накапливать влагу в виде конденсата или капель между волокнами. Это вынуждает использовать паро- и гидроизоляционные мембраны;
• Образование пыли. Мельчайшие обломки волокон образуют мелкодисперсную пыль, которая загрязняет легкие и может стать причиной астмы и прочих легочных заболеваний. Чтобы этого избежать, вату необходимо внимательно укрывать мембранами;

• Низкая прочность. Даже самые жесткие плиты сильно уступают в прочности таким полимерам, как пенополистирол или пенополиуретан;
• Высокая цена. Изделия хороших производителей достаточно дороги по сравнению с другими утеплителями, даже из этой группы.

 

Вывод

Я рассказал обо всех основных особенностях и характеристиках базальтового утеплителя. Вы увидели его разновидности и узнали, где используют этот материал. Чтобы ув, смотрите видео в этой статье. А вопросы задавайте в комментариях.

Источник: pro-uteplenie.ru

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.

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.

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.

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

Технические характеристики минеральной ваты

Минвата известна тем, что имеет один из самых эффективных показателей теплопроводности. Если сравнивать его с аналогичными параметрами других утеплителей, то минвата находится в одном ряду по эффективности с пенопластом и значительно превосходит многие другие утеплители.

• Коэффициент теплопроводности минеральной ваты для разных ее вариантов колеблется в пределах 0,036-0,042 ВТ/(м*К). На этот параметр влияет плотность утеплителя
• Плотность минваты устанавливается производителем в зависимости от ее функционального назначения и формы выпуска. Стандартные показатели – 100,150,200 кг/м3. Чем выше плотность, тем эффективнее способность материала удерживать тепло
• Еще одной важной характеристикой минеральной ваты есть ее способность противостоять влиянию биологических форм. Обладая конвекцией в достаточном объеме, минвата не является оптимальным местом для развития грибковых форм и плесени
• Свойство минеральной ваты относительно гигроскопичности тоже играет роль в ее функциональности. Влага не накапливается на ее волокнах и свободно проникает сквозь них. Это обстоятельство дает основания не опасаться насчет смещения точки росы в толщу утепляемой поверхности. Кроме того, относительная гигроскопичность позволяет использовать материал для устройства вентилируемых фасадов

Важно! Хотя волокна минваты и не впитывают влагу в себя, они способны сохранять ее в структуре материала между волокон. Поэтому рекомендуется использовать этот материал только при утеплении наружной части строения или внутри конструкции стен.

• Важным положительным свойством минеральной ваты есть ее устойчивость к высоким температурам. Возгорание материала практически исключено, так как фенолформальдегидные смолы, включаемые в ее состав, не имеют склонности к горению. Даже при риске возникновения пожара, волокна минваты не загораются, а лишь слегка плавятся, выдерживая при этом температуру до 800 градусов
• Относительно теплоемкости и способности сохранять тепло свидетельствует тот факт, что минвата без последствий выдерживает понижение температуры до – 160 градусов.

Однако при утеплении минватой любых конструкционных поверхностей здания надо иметь в виду, что минвата со временем подвергается деформации, образуя при этом мостики холода. Однако подобные проявления можно ожидать по истечении 8-10 лет эксплуатации.

Еще одним недостатком минеральной ваты есть то, что ее волокна доступны для грызунов. И хотя они не интересуются материалом в качестве еды, но могут устраивать в толще утеплителя свои гнездовья.

Минеральную вату используют для утепления не только частных домов, но и квартир, а также отдельных её частей. Если вы живете на первом этаже и знаете, как правильно утеплить балкон, то можно утеплить его снаружи минватой.

Для внутренних стен балкона чаще используют пенопласт. Читайте о том, что лучше (пенопласт или минвата) здесь. В статье приведено подробное сравнение этих двух материалов.

Какие виды минеральной ваты выпускаются сегодня

Производство этого утеплителя основано на использовании минеральных компонентов, имеющих идентичные свойства. Структура каждого типа минеральной ваты представляет собой хаотичное переплетение волокон, что способствует прочности сцепления и изоляционным свойствам.

Наиболее распространенными видами минваты сегодня есть:

• Каменная вата
• Стекловата
• Шлаковата

Несмотря на общие параметры, эти категории минваты имеют некоторые особенности.

Стекловата

Эта категория минеральной ваты производится путем плавления нескольких компонентов:

• Песка
• Известняка
• Доломита
• Буры
• Соды

В результате достигается материала с коэффициентом теплопроводности 0,038-0,040 Вт/м*К. При этом полученная длина волокон достигает 0,5 см, а их толщина – 12 микрон.

Стекловата – один из первых материалов этой категории. Она обладает всеми присущими достоинствами, но имеет один существенный недостаток.

Стекловата в структуре волокон содержит мельчайшие частицы стекла, которым очень часто ранятся рабочие в процессе утепления, поэтому главное требование при работе с минватой – соблюдение мер предосторожности.

В остальном этот материал пригоден для утепления полов, стен, кровельных конструкций.

Шлаковата

Характеристики этого типа минеральной ваты несколько скромнее. Причиной тому – ее действующие компоненты. Шлаковату изготавливают из отходов доменного производства. Отработанные шлаки проходят те же стадии обработки, что и в процессе производства стекловаты. При этом образуются волокна длиной до 15-16 мм и диаметром от 5 до 8 микрон.

• Компоненты шлаковаты содержат повышенную остаточную кислотность, способную вступать в реакцию с металлическими компонентами и вызывать возникновение коррозии
• Теплопроводность шлаковаты несколько выше и составляет 0,048-7-0,052 Вт/(м*К). Менее привлекательны и параметры огнеупорности – шлаковата способна выдерживать температуру до 400 градусов, после начинает деформироваться

Каменная вата

В последние годы этот материал стал наиболее популярен среди аналогов. Каменная вата производится из горных пород базальта. Характеристики базальтового утеплителя, а точнее показатель теплопроводности у него самый эффективный – от 0,032 до 0,038 Вт/(м*К).

Обладает каменная вата и достаточной плотностью, что увеличивает период ее эксплуатации до десяти лет. Она менее подвержена деформации и не представляет опасности в экологическом отношении. Устойчивость к температуре также высокая – выдерживает до 900 градусов.

Советы по выбору минваты

Выбирая минвату для утепления, нужно принимать во внимание условия ее эксплуатации и место размещения. Утеплитель в форме матов прослужит дольше и обеспечит больший уровень теплоемкости.

Обращать внимание надо и на плотность и толщину минеральной ваты. Цена минваты часто обоснована ее технологическими характеристиками, но это не решающий признак в выборе материала.

При покупке надо больше уделять внимания показателям теплопроводности и пароизоляции.

И тогда можно будет уверенно находится многие годы в комфортной обстановке со стабильной температурой при любых морозах за окнами.

Источник: MegaBeaver.ru

Типы минераловатных плит

Действующий в настоящее время ГОСТ 52953-2008 делит минеральную вату на три вида:

• стеклянную (стекловату);
• каменную (базальтовую) минвату;
• шлаковую.

Стекловата – это прежде всего бюджетный вид утеплителя, имеющий высокую плотность и упругость. В данном случае теплопроводность минеральной ваты составляет 0,03–0,052 Вт/(м°C). Для её изготовления используют те же материалы, что и для получения обычного стекла – соду, песок, буру, известняк и доломит. К очевидным плюсам выбора стекловаты относят не только ее небольшую теплопроводность, но и сравнительно невысокую стоимость, к минусам – вредное влияние на кожу и органы дыхания.

Для изготовления шлаковаты применяют доменный шлак. При этом показатель теплопроводности материала выше, чем у стекловаты, но всё равно достаточно низкий – на уровне 0,46-0,48 Вт/(м°C). Плюсы минеральной ваты можно перечислять достаточно долго, но основные – это относительно невысокая стоимость, простота монтажа и высокий коэффициент звукопоглощения, среди минусов выделяют – высокую гигроскопичность материала, из-за которой он легко впитывает влагу.

Каменную минвату получают из расплавов изверженных горных пород – прежде всего из базальта. Именно поэтому данный материал иногда еще называют базальтовой ватой. Её теплопроводность изменяется в более широких диапазонах, по сравнению с другими видами минваты, от 0,032 до 0,046 Вт/(м°C), поэтому популярным данный вид ваты при использовании в качестве утеплителя назвать сложно. При этом базальтовая вата считается самой прочной среди аналогов и меньше всего подвержена воздействию влаги. Однако стоит она дороже, чем остальные виды минеральной ваты.

Таблица характеристик

Значение теплопроводности минераловатной плиты, в первую очередь, зависит от выбранного материала. Толщина материала не имеет значения для коэффициента, однако напрямую она связана с уровнем защиты ограждающих конструкций. Поэтому для полов, перегородок и межэтажных перекрытий, теплопотери через которые ниже, чем на других участках, применяются минераловатные плиты толщиной до 50 мм. Такое же значение допустимо и для внутреннего утепления (но уже по причине экономии места). Фасады и скатные крыши утепляют минватой толщиной от 100 до 200 мм.

Табл. 1. Теплопроводность и другие показатели и минераловатных плит.

Параметр	Шлаковата	Стекловата	Каменная вата
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м°C)	0,46 – 0,48	0,038 – 0,046	0,032 – 0,046
Температурный диапазон использования, °С	–60 – +250	–60 – +450	–180 – +600
Коэффициент звукопоглощения	0,75 – 0,82	0,8 – 0,92	0,75 – 0,95
Водопоглощение, % в сутки	до 1,9	до 1,7	до 1,0
Теплоемкость, Дж/кг°C	1000	1050	1050

Изменение теплопроводности минваты при намокании

Одним из главных минусов любой минеральной ваты является высокий уровень гигроскопичности. Из-за этого при попадании влаги на такой материал заметно повышаются показатели теплопроводности минваты – так, повышение влажности всего на 5% ухудшает теплоизоляционные характеристики материала почти на 50 процентов. В тех случаях, когда попавшая внутрь минваты влага замерзает, утеплитель может деформироваться, тем самым снизив ее эксплуатационные характеристики ещё больше.

Меньше всего при повышении влажности изменяется теплопроводность минеральной ваты сделанной из базальта и других горных пород. Минимальная гигроскопичность и высокая паропроницаемость материала (водопоглощение не превышает 1% по объёму) приводит к тому, что избыток влаги не скапливается внутри минераловатных плит, а просто испаряется из них. Это позволяет применять материал для наружного утепления (на фасадах здания, кровле) и для снижения теплопотерь через полы первого этажа.

Стекловату часто применяют для теплоизоляции скатных кровель, вентилируемых фасадов и полов, для повышения звукоизоляции внутренних стен и перегородок. При использовании в качестве наружного утепления данный вид минваты требует полной изоляции от влаги. Примерно такими же характеристиками обладает шлаковая вата. Хотя её водопоглощение ещё выше, и для теплоизоляции крыши и фасада она не подходит – то же самое касается и установки в помещениях с высокой влажностью.

Связь ветрозащиты с теплопроводностью

Для внутреннего утепления стен, перегородок и перекрытий, при использовании минераловатных плит любого типа, проблемы с влажностью, как правило, не возникают. Однако создаваемая на их основе теплоизоляция фасадов нередко приводит к таким последствиям:

1. Поток воздуха изнутри помещения проходит через утеплитель, незначительно снижая теплоизоляционные характеристики конструкции и изменяя положение «точки росы».
2. Воздушный поток снаружи тоже попадает внутрь минераловатной плиты и имея влажность в пределах 80–100% напитывает материал.
3. Теплопроводность влажной минваты заметно увеличивается. Особенно заметно это у шлаковаты, теряющей при этом до 55% своих характеристик.

Снижение теплопроводности будет ещё больше, если внешний слой материала имеет зазоры. Таким образом, отсутствие ветрозащиты приводит не только к выдуванию тепла из стен, но и к попаданию внутрь теплоизоляции атмосферной влаги (повышающейся во время дождя, снега или града). Для того чтобы избежать такой ситуации требуется обязательное применение ветрозащитных конструкций.

Использование ветрозащиты целесообразно в таких ситуациях, когда для утепления применяются материалы с низкой плотностью, к которым как раз и относятся минераловатные плиты. Дополнительными факторами является и высота ограждающих конструкций больше 7 м, скорость ветра выше 8 м/с (или 28 км/ч), а также наличие в обшивке зазоров толщиной больше 2 мм.

Вывод

Правильное использование теплопроводности, как одного из параметров минеральной ваты, позволяет подбирать толщину внутренней или наружной теплоизоляции с учётом поставленных требований. Корректно подобранные характеристики материала дают возможность поддерживать оптимальные микроклиматические условия внутри утепляемых помещений с минимальными затратами на отопление. Но для того чтобы такая защита прослужила как можно дольше, требуется не только использовать подходящий вид минераловатной плиты (для установки снаружи – утеплитель базальтовый, для внутреннего монтажа – стекловата или шлаковая вата), но и предотвратить попадание внутрь материала влаги.

Одним из способов сохранения эксплуатационных характеристик минваты является обустройство ветрозащиты, то есть монтаж специальной плёнки. Её закрепляют прямо поверх утеплителя, устраивая между слоем ветрозащиты и минераловатными плитами вентиляционный зазор. Для повышения уровня защищённости теплоизоляции, отдельные полотна края плёнки склеиваются с помощью специальной соединительной ленты. Результатом станет повышение надёжности и долговечности теплоизоляции, а значит и дополнительная экономия на отоплении.

Источник: uteplix.com