Минеральная вата

В зависимости от области  применения и технических характеристик, производители выпускают теплоизоляционные  материалы из минеральной ваты различных  марок.

Изоляция ограждающих  конструкций включает в себя как  мягкие плиты и маты для применения в каркасных конструкциях, так  и жёсткие и полужёсткие плиты, используемые, например, в фасадных конструкциях, где изоляция находится  под воздействием нагрузок.

Применение минеральной  ваты. Достоинства и недостатки

Строительная минеральная  вата используется на различных объектах, в том числе и промышленных. Этот тип строительной изоляции не подвержен возгоранию, отличается практичностью, эффективностью и долговечностью.

Теплоизоляционные и механические свойства изделий из минеральной  ваты сохраняются на первоначальном уровне в течение десятков лет.

Среди ярко выраженных преимуществ  минеральной ваты следует также  отметить устойчивость к механическим нагрузкам, полное отсутствие мостиков холода, а также отсутствие стыков, приводящих обычно к разрушению целостности  покрытия.

Минеральная вата обладает эластичностью при упаковке: так, вата в рулонах может сжиматься  до 75% от собственного объема, а вата в матах – до 40%, что позволяет  сэкономить на транспортных расходах.

Применение рыхлой минеральной  ваты для тепловой изоляции затруднено присущими ей специфическими недостатками. При перевозках и хранении вата уплотняется  и комкуется, часть волокон ломается и превращается в пыль; в конструкциях рыхлая вата должна быть защищена от механических воздействий, её укладка требует  больших трудозатрат.

Перечисленные недостатки рыхлой минеральной ваты частично или полностью  устраняются при переработке  её в различные минераловатные изделия.

Это материал с низким содержанием  связующего предназначен для изоляции колонн, резервуаров и печей. Его  можно использовать как набивной материал в полиэтиленовых матах. Её также называют “надувная” минеральная  вата.

Для строительных целей предпочтительнее использовать изделия из ваты из горных пород на фенольном связующем, поскольку  карбамидное связующее менее  водостойкое.

Несмотря на устойчивое негативное мнение о фенольном связующем, бояться  выделения фенола в процессе эксплуатации не стоит. При строгом следовании технологическому процессу производства теплоизоляционных изделий происходит полная нейтрализация и поликонденсация  фенола, в связи с чем, все указанные  изделия имеют гигиенические  сертификаты и могут применяться  повсеместно.

Применение минеральной  ваты позволяет обеспечить не только тепло-, но и звукоизоляцию стен.

Минеральная вата значительно  снижает риск возникновения стоячих  звуковых волн внутри ограждающей конструкции, тем самым, увеличивается изоляция от воздушного шума. Звукопоглощающие свойства материала увеличивают  затухание акустических волн и значительно  снижают звуковой уровень помещения.

Минеральная вата не горит, ее не портят грызуны. Компании – производители  сотрудничают с предприятиями, осуществляющими  производство минеральной ваты на основе экологически чистых технологий. Поэтому  минеральная вата – это не только эффективный, но и безопасный утеплитель.

На основании  ГОСТа 52953-2008, к такому понятию, как «минеральная вата», относятся следующие ее разновидности:

стекловата – утеплитель, который изготовлен из расплавленного стекла

шлаковата – изготовленная  из расплавленного доменного шлака

каменная вата – изготовленная  из расплавленных горных (преимущественно  – базальтовых) пород

Минеральная вата нашла широкое  применение в строительстве и  в различных отраслях промышленного  производства.

Несмотря на неоспоримые  достоинства, минеральная вата, как  и любой утеплитель не лишена определенных недостатков, о которых речь пойдет ниже. Поэтому наша компания поставляет в страны СНГ более современный  и эффективный материал – утеплитель на основе аэрогеля.

Область применения минеральной ваты – утеплителя, в общем-то, универсального, достаточно широка. Выпускается он в двух основных формах:

минераловатные плиты  различных фиксированных размеров

маты в виде рулонов

Сами волокна минеральной  ваты выдерживают температуру до 700°С, однако для фенолформальдегидных смол, используемых в качестве связующего, процесс деструкции начинается уже  при температуре300-350°С, при этом минеральные волокна начинают сыпаться.

Итак, где применяется минеральная вата:

для монтажа одного из теплоизоляционных  слоев (нижнего или верхнего) так  называемого кровельного пирога или самостоятельной теплоизоляции  плоских и скатных кровель

при теплоизоляции промышленных трубопроводных систем, отопительных и водопроводных сетей, резервуаров  и оборудования

при изготовлении сэндвич-панелей  и трехслойных железобетонных конструкций.

в трехслойных кладках  в качестве внутреннего заполнителя

в виде ненагружаемой теплоизоляции  во всех видах строительных конструкций

для наружного утепления  стен с нанесением штукатурки

в вентилируемых фасадах 

Таким образом, минеральная  вата может использоваться практически  везде. Однако технология ее применения предусматривает в обязательном порядке монтаж паро- и влагоизоляции, которые призваны сохранить необходимый  уровень влажности внутри утеплителя. При нарушении этих слоев свойства минеральной ваты, как теплоизоляции  могут ухудшаться по мере ее увлажнения.

Производство  минеральной ваты включает в себя получение расплава пород и превращение его в волокна, из которых затем формируют полотно минваты.

Расплав получают плавкой  сырья в специальных печах, обычно в вагранках. Вагранки, внутренним диаметром 1–1,25 м используют в качестве топлива  кокс и имеют водяное охлаждение горна. Возможно использование в  качестве исходного материала для  получения расплава огненно-жидких шлаков – отходов доменных печей.

Превращение расплава в волокна  минеральной ваты осуществляется дутьевым или центробежными способами.

Дутьевой способ получения  минеральной ваты основан на раздуве  расплава струей водяного пара или  сжатого воздуха при 6–10 атм.

Центробежные способы  вытягивания минерального волокна  из расплава используют центробежные силы. Вытягивание волокна осуществляется в центрифугах, выполненных в  виде цилиндрических валков или дисков, вращающихся с скоростью 3000–8000 об/мин.

Центробежный способ производства минваты экономичнее дутьевого.

Минеральная вата состоит  из гибких и тонких, диаметром 7–15 μ, стекловидных волокон. Минвата может содержать так называемые «корольки» – частично не вытянувшиеся в волокна стекловидные капли. «Корольки» могут быть размером до 2–3 мм. «Корольки» ухудшают качество минеральной ваты.

Объёмный вес минеральной  ваты зависит от среднего диаметра волокон, степени уплотнения и количества «корольков», его определяют в специальном  приборе в сухом состоянии  под нагрузкой 0,02 кг/см².

Преимущества

Минеральная (базальтовая) вата наряду с отличными тепло- и звукоизоляционными качествами по сравнению с другими  изоляционными материалами обладает целым рядом неоспоримых достоинств, что делает ее применение более предпочтительным в строительных конструкциях, рассчитанных на долгий срок службы.

• Теплотехнические характеристики

Изоляция из камня и  ваты проходит испытания на соответствие всем применимым стандартам отрасли  для обеспечения отсутствия снижения меры теплосопротивления теплоизоляционного материала с течением времени. Засыпная изоляция из каменной и шлаковой ваты устойчива к оседанию и отдаче шерстяных продуктов после сжатия средней степени, поэтому после  монтажа теплотехнические характеристики сохраняются на протяжении всего  срока эксплуатации продукта.

• Огнестойкость

Изоляция из каменной и  шлаковой ваты обладает от природы  огнеупорными свойствами и сохраняет  их на протяжении всего срока эксплуатации продукта. Такая изоляция способна выдерживать температуры, превышающие 2,000°F. Поскольку у этих продуктов  высокая температура плавления, их можно использовать для производства целого ряда применения, для которых  необходимы такие уникальные свойства. Эти продукты соответствуют требованиям NFPA 220 и стандартам Американского  общества по испытанию и материалам (ASTM) E136, и представляют собой продукты Класса А, прошедшие испытания в  соответствии с ASTM E84 и NFPA 101. Изоляция из каменной и шлаковой ваты используется как средство пассивной противопожарной  защиты во многих зданиях.

• Звукопоглощение

Волоконная структура  и высокая плотность изоляции из каменной и шлаковой ваты обеспечивает высокие свойства звукопоглощения, что делает эти продукты важной частью систем, предназначенных для уменьшения передачи звуков.

• Устойчивость к  воздействию плесени, грибка и бактерий

Изоляция из каменной и  шлаковой ваты устойчива к росту  плесени, грибка и бактерий, поскольку  является неорганическим материалом.

Волоконный состав изоляции из каменной и шлаковой ваты обеспечивает гибкость и универсальность, которую  не могут обеспечить другие виды изоляции. Изоляция из каменной и шлаковой ваты выпускается в виде самых различных  форм, разновидностей и размеров, включая  доску, войлок, засыпную изоляцию, материал для напыления, а также изоляцию для труб для многих общих и  специализированных применений.

• Экологические  преимущества

Одним из самых важных преимуществ, которые предоставляет изоляция из камня и шлака, является ее способность  делать здания и оборудование более  энергосберегающими. Термоэффективная система или термосберегающее здание уменьшают количество энергии, необходимые  для их материально-технического обслуживания.

Шлаковую шерсть производят из доменного шлака, побочного продукта производства стали. По оценкам отрасли, более 90 процентов шлака, используемого  для изоляции, приобретается непосредственно  у производителей стали. Оставшиеся 10% добывают на площадках для утилизации и свалках. В период между 1992 и 2005 гг., производители изоляции из шлаковой ваты использовали более 13 миллиардов фунтов отходов доменного шлака  для производства изоляции.

• Низкая теплопроводность

Она является важнейшим и  отличительным свойством минеральной  ваты, которое зависит от средней  толщины волокна материала. В  сравнении с другими материалами, для обеспечения такого же термического сопротивления, как у минваты  толщиной 10 сантиметров и плотностью 100 кг/м3, понадобиться пустотного керамического  кирпича 117 см толщиной, глиняного - 160 см, силикатного - 200 см, а сухого дерева - 25,5 см.

• Паропроницаемость

С её помощью минеральная  вата может с легкостью накапливать  и испарять избыточную влагу в  помещениях. Данное свойство очень  благоприятно влияет на влажностный  режим сооружения.

• Экологичность

За счет неё минеральная  вата полностью безвредна для  здоровья и организма человека. Она  обеспечивает необходимое удобство внутри помещений благодаря своим  отличительным свойствам высокоэффективного утеплителя.

• Долговечность

Обеспечивается за счет использования  горных пород базальтового камня, благодаря  чему минеральная вата также устойчива  к внешним воздействиям и может  сохранять свои отличительные свойства довольно продолжительное время. Минимальный  срок службы минваты - 50 лет.

• Ничтожно малая усадка

С её помощью минеральная  вата сохраняет свои геометрические размеры в течение всего периода  эксплуатации здания. Это гарантирует  отсутствие "мостиков холода", которые  в противном случае неизбежно  возникли бы на стыках изоляционных плит.

Достоинства минераловатных материалов дополняет легкость выполнения монтажа. Мягкие изделия легко режутся ножом, а более плотные - ножовкой.

Столь много отличительных  качеств вряд ли найдется в каком-либо другом материале, поэтому итог можно  подвести только один - еще очень  долгое время вряд ли найдется замена столь высокоэффективному материалу, использующемуся повсеместно

Но у минваты есть и  свои недостатки.

Недостатком этого материала  является его большая осадка под  воздействием вертикальных нагрузок, особенно при вибрации, и его большая  влагоемкость.

Так же применение рыхлой минеральной  ваты для тепловой изоляции затруднено присущими ей специфическими недостатками. При перевозках и хранении вата уплотняется  и комкуется, часть волокон ломается и превращается в пыль; в конструкциях рыхлая вата должна быть защищена от механических воздействий, её укладка требует  больших трудозатрат.

Таблица 1 Технические характеристики

Марка	Характеристика по ГОСТ в сухом состоянии		Расчетные характеристики
	Плот- ность, кг/м3	Теплопроводность, Вт/(м.К)	Теплопро- водность, Вт/(м.К), в условиях			Расчетное массовое отношение  влаги, %, в условиях		Прочность на сжатие при 10 % деформации, МПа	Коэф- фициент паропрони- цаемости, мг/(м.ч.Па)
			А	Б		А	Б
175	150-175	0,043	0,046		0,05	2	5	0,04	0,53
200	175-200	0,046	0,049		0,053	2	5	0,045	0,48
225	176-225	0,054	0,057		0,062	2	5	0,04	0,49
П175-ГС	150-175	0,052	0,055		0,06	2	5	0,03	0,53
П200-ГС	175-200	0,053	0,057		0,061	2	5	0,04	0,49
ППЖ-200	200(+-)25	0,052	0,055		0,06	2	5	0,1	-
ППЖ-ГС -175	175(+-)15	0,051	0,054		0,059	2	5	0,045	-
ППЖ-ГС -200	200	0,053	0,057		0,061	2	5	0,06	-