При монтаже теплоизоляционных систем для уменьшения теплопереноса укладывают минеральное волокно (вату). У нее разный химический состав, структура, свойства. При каждом виде изоляции рационально применять конкретный тип минваты.

 

Минеральная, базальтовая, стекловата, что это?

Минеральное волокно по ГОСТ 31913-2011 это искусственные неметаллические и неорганические волокна. Это единое название для волоконных утеплителей из расплавленного стекла, песка, изверженных горных пород и шлака. В зависимости от того какой минерал входит в состав утеплителя, так он и будет называться. Поэтому стеклянные, шлаковые, базальтовые, это разновидности искусственных минеральных волокон.

Стекловата

Она самая распространенная, производится из стеклянного боя, песка, известняковых отложений, бура и доломита методом экструзии.

Материалы загружаются в емкость печи, при этом соблюдают их точное количество для получения заданных механических характеристик. Температура в печи поднимается до 1400°С и начинается плавление содержимого. Через отверстия под большим давлением подается пар и вылетающая раскаленная смесь из центрифуги образует очень тонкие нити. Под направлением давления пара нити формируются в горизонтальном, хаотичном и вертикальном направлении. Образованные нити покрываются феноло-альдегидными полимерными клеящими растворами.

Затем для полимеризации материала, он проходит через камеру с высокой температурой до 250°С. При образовании полимерных связей между нитями, уходит влага, оставшаяся после обработки феноло-альдегидным водным раствором. Остывая полимерные связи твердеют и пласт подается на конвейер, готовый к крою. Его раскраивают на прямоугольники (маты) или сворачивают в рулоны.

Полученный материал насыщен воздухом и получается очень объемным, поэтому его прессуют, чтобы он занимал меньше места для удобного хранения и перевозки. Это ему не повредит, у стекловолокна хватит упругости вернуться к исходному объему.

Упругость его ценное качество, поэтому его можно наносить в вертикальном и наклонном положении, покрывать неровные поверхности и конструкции любой формы.

Стекловата по прочности и плотности трех типов.

1. Первый тип кладут на горизонтальные поверхности: полы, перекрытия.
2. Второй тип прочнее, им утепляют стены и перегородки.
3. Третий тип самый прочный, его берут для бетонных полов.

Из-за ценных свойств стекловаты, ее чаще других аналогов применяют для теплоизоляции.

За что ее ценят покупатели:

• хорошая теплоизоляция;
• структура материала состоит из длинных связей, они делают ее прочной и упругой;
• материал негорючий и не плавясь, выдерживает температуру до 400°С;
• недорогой;
• можно покрывать сплошные площади;
• внутри не образуется грибковых поражений.

• К отрицательным сторонам относится вредный для здоровья феноло-альдегидными вид вяжущего;

• обломки стеклянных нитей могут попасть на открытые участки кожи или в глаза;
• гигроскопичен, из-за этого он сминается, сокращается срок службы, до 10 лет.

Базальтовый утеплитель

Производится методом экструзии из габбро-базальтовых пород. Такие породы остаются после извержений вулканов, но могут применяться каменистые породы, близкие к ним по химическому составу. Поэтому еще одно его название каменная вата.

В печи с температурой 1500°С расплавляют габбро-базальт, из которого формируют тонкие нити, центробежным или дутьевым методом. Затем на полученные волокна наносится вяжущее, часто это синтетический композит из фенолоформальдегидных смол.

Далее создают структуру пласта, она может быть с горизонтальными или вертикальными слоями, гофрированная или с составной плотностью. Структуры материала с разнонаправленными слоями расширят условия его монтажа.

После структурирования каменной ваты при температуре 200-240°С проходит процесс поликонденсации связующего полимера.

Из полученного пласта нарезают плиты, маты или формы.

Качество базальтовых волокон показывает модуль кислотности. Чтобы его регулировать, добавляют карбонаты. По ГОСТ 4640-93, в зависимости от величины модуля кислотности волокна бывают: первого типа с модулем кислотности 1,6, второго 1,5, третьего 1,3.

Чем выше модуль кислотности, тем выше качество ваты, она более устойчива к влаге и может дольше прослужить.

Свойства каменной ваты:

• хороший теплоизолятор и изолятор шума;
• не задерживает во внутреннем помещении пар;
• негорючая, может расплавиться при температуре более 900°С, но гореть не будет;
• долгий срок службы.

Что выбрать, сравнение характеристик

Чтобы найти тип минеральной ваты, которая будет работать при конкретных условиях, нужно сравнить их свойства.

Название утеплителя	Теплопроводность Вт/м*с	Плотность кг/м.куб	Паропроницаемость мг/(м*ч*Па)	Теплоемкость Дж/кг*град
стекло	0,041-0,044 / 189 мм	160-200	0,5	800
базальт	0,034-0,038 / 167 мм	80-200	0,35-0,32	920
шлак	0,05	200	0,3	750

Теплопроводность

Основное свойство, которое ценится у теплоизолятора, это его коэффициент теплопроводности. Чем он ниже, тем меньше тепла переносит материал через свой слой. Хорошие теплоизоляторы, которые справятся со своим назначением нужны как зимой для сохранения тепла, так и летом для сохранения прохлады внутри дома.

У базальтового утеплителя коэффициент теплопроводности 0,034-0,038 Вт/м*с и он ниже, чем у стекловолоконного 0,041-0,044 Вт/м*с. Хотя их коэффициенты близкие по значению, у каменной он ниже, а значит она меньше проводит тепла.

Так как базальтовые ворсинки (4-5 мкм) тоньше, чем стеклянные (6-15 мкм), то тепловой энергии нужно будет больше времени, чтобы пройти через них.

Кроме низкого коэффициента теплопроводности, у каменной ваты более высокая теплоемкость 920 Дж/кг*град против 800 Дж/кг*град у стекловаты.

Паропроницаемость

Паропроницаемость означает способность материала пропускать через себя влагу, она оценивается коэффициентом сопротивляемости. Чем он выше, тем больше влаги материал может вместить, следовательно, будет не устойчив к отрицательным температурам. Каменный аналог пропускает влагу с меньшей скоростью 0,32-0,35 мг/(м*ч*Па). Для уменьшения разрушительного влияния пара на теплоизоляцию нужен монтаж пароизоляционной мембраны.

Водопоглощение

Все минеральные утеплители при попадании в воду поглотят ее как губка до 70 %, так как у них много пустот. Стекловата при частом намокании сминается и разрушается. Базальтовые плиты с плотностью до 200 кг/м.куб после высыхания восстанавливают свои качества.

Для существенного снижения этой негативной способности производители добавляют кремнийорганические гидрофобизирующие добавки.

При составлении проекта учитывают, чтобы вся теплоизоляция на ограждающих конструкциях и перекрытиях была защищена от попадания на нее влаги.

Что дешевле?

Каменная вата в среднем в 2 раза дороже стекловаты. Цена зависит от того, кто ее выпускает, перевозок и сырья, поэтому ценник может быть и в 3 раза выше.

Вывод

После учета свойств минеральных утеплителей, определяют в каких местах конструкции и при каких условиях их можно использовать.

Для теплоизоляции кровли берут базальтовые плиты с повышенной плотностью 200 кг/м.куб.

Для внутренних стен и межэтажных перекрытий идет плитная стекловата небольшой плотности до 20 кг/м.куб.

Наружные стены утепляются базальтовыми плитами с плотностью до 20 кг/м.куб.

Места конструкции, которые нужно защитить от возможного возгорания, изолируют базальтовыми плитами, плотностью 200 кг/м.куб.