Минеральная вата убивает. Заголовок, реальный для середины 19-го века. Тогда пострадали работники фабрики Эдварда Перри. Это английский промышленник. Именно он первым начал производство минеральной ваты. Ее формулу Перри «подсмотрел» у вулканов.
Бизнесмен заметил, что извергаясь, те выбрасывают в воздух тонкие нити расплавленного шлака. В воздухе они застывают. Упавшие на землю комки нитей – отличный утеплитель. Перри воспроизвел его в цеху. Производство велось открытым способом. Работники предприятия вдыхали разлетающиеся по цеху нити. Они повреждали дыхательные пути.
Описание и особенности
Из предисловия понятно, что минвата — застывшие нити минерального раствора, то есть, попросту, расплавленный и принявший при остывании нужную форму камень. Нити тонкие. Это позволяет им, подобно иглам, впиваться в ткани. Поэтому работают с ватой в защите. Это герметичный, плотный костюм, маска, очки. Уложив утеплитель, его закрывают отделочными материалами, блокируя распространение нитей.
Ошибки Эдварда Перри заставили его забросить начатое в 1940-м году производство. Вновь и на постоянной основе минвата для утепления изготавливается с 1971-го года и уже в Германии. Там материал начали изготавливать в закрытых печах, исключая контакт нитей с работниками производства.
Технологи стремятся сделать нити минеральной ваты максимально тонкими. Маты из толстых волокон хуже удерживают тепло. Дело в том, что его удерживает не сам камень, а прослойки воздуха меж его нитей. Воздух — плохой проводник как тепла, так и холода. Чем тоньше волокна ваты, тем больше их в кубометре, а значит, и больше пустот.
По этому же принципу работают прочие утеплители. В перлите, пенопласте и пенополистироле «работают» пузырьки воздуха. В эковате – прослойки газа меж и внутри бумажных хлопьев. Даже газобетон более теплоемкий, чем обычный, за счет насыщенности пузырьками воздуха.
Строительные блоки, конечно, не являются утеплителем сами по себе, но могут обходиться без него. То есть, промышленность стремиться к этаким материалам «два в одном». Однако они устраивают не всех. Есть желающие возвести дом из классических дерева, кирпича. Им необходимо дополнительное утепление.
Получают утеплитель, расплавляя сырьевой материал в шахтных или топливных печах. Температуру в них доводят до 1,5 тысячи градусов. При таком разогреве достигается оптимальная вязкость расплава. От нее зависят длина и толщина волокон ваты.
Расплав перегоняют в центрифуги. Скорость вращения валков в них равна 7 тысячам оборотов в минуту. Из расплава вырываются нити. Их тут же покрывает связующая смола, которую заливают в эту же центрифугу.
Третий этап производства — поступление нитей в камеру осаждения. Волокна опускаются на ее дно, образуя ковер. Его передают на ламельную машину. Там вате придают нужные форму, объем. Закрепляют их в термокамере. В ней полимеризуется связующая вату смола. Остается разрезать утеплитель на блоки и упаковать.
Характеристики минваты
Поскольку при строительстве и отделке минвата закрывается, изолируется внешними слоями материалов, она инертна к ним. Инертен утеплитель и к влаге. Каменные нити не вбирают ее. Значит, утеплитель не гниет, не подвержен плесени и грибкам. Будучи несъедобным, жестким и колючим, утеплитель минвата игнорируется грызунами. Они с большей охотой прогрызают пенопласт, или забираются в мягкую эковату.
Негорючесть — еще один плюс минваты. Будучи из камня, она столь же устойчива к пламени. Это прописано в ГОСТе 52953-2008. В нем же указаны прочие характеристики утеплителя. Они могут разниться в зависимости от вида ваты. Минерального сырья на Земле много, начиная от алмаза и заканчивая песком. Так из чего же делают утеплитель?
Виды
Свойства минваты зависят не только от состава, но и соотношения компонентов в нем. Меняя его, производители конкурируют меж собой по качеству продукции. Что касается ее компонентного состава, минеральный утеплитель бывает:
Каменный
В этом случае нити делают из расплавленного известняка. Это осадочная порода. Ее основа — карбонат кальция. Из него сложены скелеты, раковины. Разрушаясь, они оседают на морском дне.
Там, под давлением, частицы спрессовываются. За миллионы лет получается известняк. Моря за это время частично осушаются и люди получают возможность добывать породу с поверхности. Остается лишь переплавить известняк.
Известняк дешев, но его месторождения есть не везде. Некоторые регионы богаче вулканическими породами, образованными из расплава глубинной магмы. Их тоже используют для производства утеплителя. Пригождаются доломит, базальт и диабаз. Теплопроводность каменной ваты от 0,77 до 0,12 Вт/м* К. Плавится утеплитель при +600 градусах Цельсия.
Это минимум. Ему соответствуют варианты из доломита и диабаза. К ним примешивают до 35% известняка, шлаков, глины. Это увеличивает текучесть расплава. Вата из базальта максимально тугоплавкая, изготавливается из чистой породы без примесей. Это позволяет волокну выдерживать до +1000 градусов.
Стекольный
Стекольный. Стекловата получается из соды, песка и известняка. Часто используют стекольный бой. Впрочем, стекло — тоже продукт спекания соды, песка и известняка. Нити из расплавленного раствора хрупкие. Это роднит вату с обычным стеклом.
Родственна и температура плавления. Предел — 500 градусов. Загореться утеплитель не может, лишь оплавляется. Нити при этом спекаются меж собой. Теплопроводность ваты составляет 0,030-0,052 Вт/м* К. Показатель на порядок ниже, чем у каменных образцов.
Шлаковый
Шлак — это компоненты руды, которые при металлургическом производстве идут в отвал. В отход отправляют оксиды кальция, алюминия, железа, магния. Это тоже минеральное сырье, но не добытое отдельно, а отделенное от ценной руды. Температура плавления шлаковых волокон равна 300 градусам. При этом показателе нити спекаются, значит, материал теряет теплоизоляционные свойства.
Шлаковые нити хрупки, подобно волокнам стекла. Еще отходы доменных печей пористые. Наличие внутренних пустот позволяет впитывать влагу. То есть, гигроскопичность ваты не велика. Проникновение влаги приводит к формированию кислой среды.
В шлаках много кислот. Сочетаясь с водой, они разъедают металлы. Поэтому утепление фасада минватой из отходов доменных печей не проводится. Трубопроводы тоже обрабатывают другими видами нитей. В контакте с металлическими поверхностями шлаковый утеплитель не используют. В прочих же условиях вата к месту. Теплопроводность шлаковой версии равна 0,048 Вт/м* К.
Для каждого вида минваты установлена своя длина и толщина волокон. У каменной и шлаковой вариаций их толщина равна от 4 до 12-ти мкм. Длина нитей около 16 мм. Толщина минваты из стекла — 5-15 мм, а длина — от 1,5 до 5-ти см.
Утепление стен минватой
Форма выпуска утеплителя — еще один повод для его классификации. Вату выпускают в листах, рулонах, матах и насыпном виде. Последние два вида актуальны для базальтовой продукции. В ней нет не только допкомпонентов, но и фенолформальдегидной смолы. Она связывает нити прочих типов утеплителя. Без смолы придать вате форму плит невозможно.
Разнится и плотность минваты. На 1 кубический метр может приходится как 30, так и 300 кг волокон. Чем их меньше, тем выше теплоизоляционные свойства, но снижается способность противостоять слеживанию. Чем больше нитей в кубометре, тем выше ее стойкость к износу. Однако теплоемкость плотной ваты минимальна.
Есть 5 марки минваты, характеризующие ее плотность:
- П-75. Аббревиатура обозначает, что на кубометр ваты приходятся 75 килограммов массы.
- П-125.
- П-175.
- П-200.
Волокна в вате располагаются хаотично. Актуальны и вертикальное и горизонтальное направления нитей. От ориентированности волокон тоже зависит стойкость к динамическим нагрузкам. Их лучше переносят ваты с преобладанием вертикальных нитей.
Применение минеральной ваты
Применение утеплителя зависит от его вида, формы выпуска, марки. Минвата для дома П-75, к примеру, используется только на горизонтальных, ненагруженных поверхностях. Таковыми обычно являются чердаки зданий. Еще П-75 подходит для изоляции трубопроводов.
Более плотная вариация П-125 годится уже и для вертикальных поверхностей. Но они тоже не должны быть нагруженными. Подходит для потолков, внутренних перегородок и срединной прослойки в стенах малоэтажных построек.
П-175 считается уже жесткой плитой. Такой изолируют конструкции из профилированной стали и перегородки из нее же. Вата П-200 применяется подобно П-175. Дополнительная опция — повышение огнестойкости инженерных и строительных объектов.
Вид ваты берется в расчет, как правило, при рассмотрении сметы объекта. Самый дешевый утеплитель на основе стекла. Шлаковая чуть дороже. Каменная еще затратней. Максимальный ценник установлен на волокна базальта без связующего вещества. Такая минвата для стен берется, зачастую, на режимных объектах, где важны показатель плавления утеплителя и его экологичность.
Сэндвич панели из минваты
Форма выпуска ваты бывает не только листовая, рулонная и в виде несвязанных волокон. Есть еще цилиндрические образцы. В такие «укутывают» трубы. Вдоль цилиндров утеплителя есть разрез. Его растягивают, надевая вату на трубу. Поскольку она может быть разного диаметра, заготовки утеплителя тоже выпускают разной ширины.
Возможно утепление минватой снаружи и внутри зданий. В первом случае волокна должны быть максимально устойчивы к проникновению влаги из атмосферы. Поэтому выбираются каменные образцы или нити стекла. Шлак излишне порист, применяется только для внутреннего утепления. Важна также пропитка волокон смолой. Она закрывает поры.
Образцы без смолы применяют из-за соображений экологичности. В случае нагрева, связующее вещество ваты выделяет формальдегиды. Они вредны для здоровья. Вату без связующего вещества не только продают «врассыпную», но и упаковывают в маты. Их прошивают нитями. Поэтому изделия называются прошивными. Для таких действует ГОСТ-21880-94. Отдельный стандарт действует также для плит повышенной жесткости. Речь о ГОСТе-22950-95.
Цена продукции
Цена минваты, как и ее применение, зависит от формы, марки, вида продукции. Утеплитель дороже, если:
- высока его плотность
- в качестве сырья использованы горные породы
- сложной геометрии, к примеру, цилиндрической
- велика толщина плиты, мата
- нити максимально длинные и тонкие
- волокна имеют вертикальную, а не хаотичную, направленность
Дополнительно на стоимость влияет производитель ваты. Отечественные образцы дешевле. Продукция из Евросоюза дороже. Поскольку некогда массовое производство минваты началось в Германии, сертификация утеплителя там наиболее жесткая. Придирчивый подход к продукции делает ее эталоном качества на мировом рынке. За статус приходится переплачивать.
Среди немецких образцов известна минвата «Кнауф». В ней нет фенолов и формальдегидов. Производитель использует дорогостоящие, но экологически чистые связующие компоненты. Это одно из свидетельств немецкой системы сертификации минваты.
Из стран Евросоюза минеральной ватой славится также Дания. Там базируется штаб-квартира фирмы «Роквул». Минвата этого бренда производится только из горных пород. Стекло- и шлаковату «Роквул» не выпускает.
Из отечественных вариантов популярностью пользуется минвата «Технониколь». Инновация компании — плиты двойной плотности. Их «Технониколь» выпускает с 2008-го года. Продукт представлен в числе прочих на сайте компании. Там можно получить 10-процентную скидку по промокоду.
Наиболее популярной ватой «Технониколь» служит «Техноблок стандарт». В упаковке 4 плиты общей площадью 2,88 квадратных метра. Толщина плит составляет 10 см. Стоит «Техноблок стандарт» около 600-от рублей.
