При выборе утепляющего материала важно учитывать не только его теплоизоляционные свойства, но и экологичность, прочность и стоимость. Один из самых надежных и широкодоступных утеплителей на сегодняшний день — минеральная вата, которую изготавливают из горных пород или из щелочного стекла.
Минеральная вата — применение и свойства
Минеральная вата используется для сохранения тепла и звукоизоляции в различных областях. Она широко применяется в строительстве, особенно при утеплении стен, крыш и полов. Ее ключевые преимущества (помимо сохранения тепла) — устойчивость к горению, звукоизоляция и низкая стоимость. К тому же, она устойчива к воздействию влаги, появлению грибка и плесени.
Минеральная вата производится из базальтовой породы или стекловолокна, которые перерабатываются в волокнистую массу и затем подвергаются термической обработке, чтобы создать материал с высокой плотностью и низкой теплопроводностью.
«Вата» применяется в различных областях, включая жилые и коммерческие здания, промышленные сооружения, автомобили и трубопроводы. Она может быть установлена как внутри, так и снаружи помещения, и может использоваться отдельно или в сочетании с другими теплоизоляционными материалами.
Виды минеральной ваты
Самые распространенные и эффективные в плане утепления виды минеральной ваты — стекловата и каменная (базальтовая) вата. Посмотрим, что из себя представляют эти материалы и узнаем тонкости производства.
Особенности производства стекловаты (стеклянной ваты)
Стекловата производится из стекловолокна, которое получают путем плавления песка и других компонентов, таких как сода и известняк. После плавления смесь превращается в волокна, которые затем собираются в вату. Для придания дополнительной прочности и улучшения свойств стекловаты к волокнам добавляются связующие вещества, такие как фенолформальдегидные смолы. После этого материал проходит процесс термической обработки, чтобы можно было зафиксировать форму и связать волокна.
Производство каменной (базальтовой) ваты
Базальтовая вата, также известная как каменная, производится из вулканических горных пород, образовавшихся при остывании лавы. Процесс производства базальтовой ваты состоит из нескольких основных этапов:
- Подготовка сырья. Базальтовая порода извлекается из карьеров и подвергается дроблению и измельчению до размеров частиц, необходимых для производства ваты.
- Плавление. Измельченная базальтовая порода загружается в печь, где она плавится при очень высокой температуре (около 1500°C). В результате горная порода превращается в расплавленную массу, из которой затем получаются волокна.
- Формирование волокон. Расплавленная масса выдувается через специальные отверстия в вертикальной или горизонтальной форме. При выдувании масса рвется на тонкие волокна, которые затем охлаждаются и собираются на специальном оборудовании.
- Покрытие и фиксация. Волокна базальтовой ваты могут быть покрыты специальными связующими веществами, которые придают материалу определенные свойства, такие как защита от влаги, повышение прочности и т. д. Затем волокна фиксируются вместе, чтобы образовать готовый материал.
- Резка и упаковка. Готовая базальтовая вата режется на нужные размеры и упаковывается в рулоны, плиты, пакеты или другие формы, готовые к использованию.
Таким образом, процесс производства базальтовой (каменной) ваты включает в себя подготовку сырья, плавку, формирование волокон, их покрытие и фиксацию, а также резку и упаковку готового продукта.
Стекловата и каменная вата — сравнение материалов по различным показателям
Минеральная вата (стеклянная и каменная) — один из самых доступных и удобных в плане монтажа и транспортировки материалов (ввиду легкости). Но чтобы понять, какая из них лучше и наиболее применима в конкретном случае, нужно рассматривать материал с учетом разных характеристик, таких как теплопроводность, подверженность усадке, горючесть, плотность и др.
Теплопроводность
Теплопроводность — это способность материала проводить тепло. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем лучше он удерживает тепло в помещении и сохраняет прохладу в летнее время. У стекловаты и базальтовой ваты теплопроводность примерно одинаковая и составляет около 0,03-0,04 Вт/(м*К). Это означает, что оба материала обладают хорошей теплоизоляционной способностью. Но ввиду того, что у базальтовой ваты нити тоньше, процесс передачи тепла длится дольше, вот почему этот материал лидирует в данной позиции и более востребован в строительстве.
Вот так выглядит утепление фасада зданий:
А так утепляют полы:
Плюс ко всему, базальтовая вата способна выдерживать экстремальные температуры (до +750 градусов), в то время как стекловата имеет ограничения в пределах +450 градусов. Поэтому базальтовая вата часто используется в помещениях (и отраслях промышленности) с высоким риском возникновения пожара.
Паропроницаемость
Паропроницаемость — способность материала пропускать водяной пар через свою структуру/волокна. Чем ниже это свойство, тем лучше материал задерживает влагу и предотвращает ее проникновение внутрь здания. Стекловата и базальтовая вата не впитывают воду и не теряют своих изоляционных свойств под воздействием влаги. Однако у каменной ваты паропроницаемость ниже — 0,3 мг/(м.ч.Па), тогда как у стекловаты — 0,4-0,7 мг/(м.ч.Па).
Таким образом, стекловата имеет более высокую паропроницаемость по сравнению с базальтовой. Это актуально в тех случаях, когда внутри здания есть источники влаги, такие как ванные комнаты или кухни.
Плотность и масса материалов
Плотность стекловаты в диапазоне от 11 до 200 кг/м3 , в то время как базальтовая вата имеет плотность от 15 до 220 кг/м3. Таким образом, базальтовая вата обладает более высоким показателем, чем стекловата. Из-за различий в плотности, каменная вата имеет более высокую массу на единицу объема по сравнению со стекловатой. Это означает, что для достижения определенной теплоизоляционной способности потребуется меньше базальтовой ваты, чем стекловаты.
Водопоглощаемость
Водопоглощаемость — это способность материала впитывать влагу из окружающей среды. Стекловата имеет более высокую водопоглощаемость по сравнению с каменной ватой. Это связано с ее структурой (особенности волокон).
Разница в водопоглощаемости оказывает влияние на ряд факторов. Например, вода может проникать в материал и вызывать его разрушение или изменение свойств. Также влага способствует развитию плесени и грибка, что крайне нежелательно для здоровья.
Подверженность усадке
Оба материала — стекловата и базальтовая вата, подвержены усадке. Но у стеклянной ваты этот показатель выше, что делает ее менее надежной и долговечной по сравнению с каменной. При усадке материал сжимается и уменьшает свою плотность, что может привести к потере теплоизоляционных свойств.
Звукоизоляционные свойства
Звукоизоляционные свойства материалов измеряются в единицах, называемых децибелами (дБ). Чем выше значение в децибелах, тем лучше материал изолирует звук. Стекловата обладает хорошими звукоизоляционными свойствами и может предоставить защиту от шума в пределах 40-50 дБ, в зависимости от толщины и плотности материала. Она эффективно поглощает и препятствует прохождению звука через стены, полы и потолки. У каменной ваты этот показатель чуть ниже.
Диапазон температур
Рабочая температура стекловаты составляет от -60°C, тогда как максимальная — 450 градусов выше нуля. Поэтому материал успешно используется в широком диапазоне температур, начиная от очень низких до средних значений. Такая «вата» может быть применена как в холодных, так и в нагретых помещениях или конструкциях.
Базальтовая вата имеет более высокую рабочую и максимальную температуру — от -180°C до +750°C. Она идеально подходит для применения в технических системах, где требуется высокая теплоизоляция при экстремальных температурных условиях.
Какая «вата» более экологически чистая?
И стеклянная и каменная вата считаются экологически чистыми продуктами, так как производятся из натуральных природных материалов (песок, вулканические породы). Опасность могут представлять лишь формальдегидные смолы (при вдыхании), но они присутствуют в минимальном значении — не более 3-4% от общей массы.
Химическая стойкость
Стекловата обладает хорошей химической стойкостью. Она не вступает в реакции с большинством химических веществ, таких как кислоты и щелочи. Однако, стекловата может быть растворена и повреждена некоторыми растворителями и агрессивными химическими соединениями.
Базальтовая вата, в свою очередь, обладает более высокой химической стойкостью по сравнению со стекловатой. Она отлично переносит воздействие разных химических веществ, а также обладает устойчивостью к коррозии и окислителям. В связи с этим каменная вата используется в агрессивных химических средах, таких как нефтеперерабатывающая и химическая промышленность.
Горючесть материалов
Оба материала обладают низкой горючестью, что делает их безопасными для использования. Но базальтовая вата характеризуется более высокой огнестойкостью по сравнению со стекловатой. Поэтому она более устойчива к возгоранию и способна предотвратить распространение огня в случае пожара.
Долговечность материалов
И каменная, и стеклянная вата — достаточно надежные и долговечные материалы, но срок службы у стекловаты несколько меньше (в пределах 20-50 лет). Долговечность базальтовой ваты измеряется 50 гадами и более. Но многое еще зависит от места укладки и правильности монтажа.
Удобство монтажа
Удобство монтажа стекловаты и базальтовой ваты зависит от нескольких факторов:
- Гибкость. Обе «ваты» обладают хорошей гибкостью, что позволяет легко укладывать их в различных местах.
- Обрезка. Материалы обрезаются и подгоняются под нужные размеры. Для этого можно использовать острый нож или специальные инструменты для резки изоляционных материалов.
- Фиксация. И та и другая «вата» удобно фиксируется на поверхности с помощью клея, гвоздей или скоб.
- Вес. Базальтовая вата имеет немного больший вес по сравнению со стекловатой. Это может сказаться на удобстве монтажа, особенно если требуется работать на высоте или над головой.
- Пылеобразование. В процессе укладки каменной ваты может образовываться больше пыли, тогда как стекловата обладает меньшей склонностью к пылеобразованию.
Также стоит отметить, что стеклянная вата очень колкая и зачастую повреждает пальцы рук (даже в перчатках).
Стоимость
Стоимость стекловаты и базальтовой ваты может варьироваться в зависимости от различных факторов, таких как производитель, качество материала, объем заказа и регион, в котором осуществляется покупка.
В целом, каменная вата обычно стоит немного дороже, чем стекловата. Это объясняется несколькими факторами. Во-первых, она производится из базальтового камня, который более дорогой и сложный в добыче, чем стекло, используемое для производства стекловаты. Во-вторых, каменная вата имеет более высокую температурную стойкость и устойчивость к огню, что делает ее более привлекательной для использования в строительстве и различных сферах промышленности.
В каких случаях стоит использовать стекловату, а в каких — каменную (базальтовую)?
С учетом вышеперечисленных характеристик и сравнительного анализа материалов, стекловату разумно использовать для утепления и шумоизоляции жилых квартир/домов, кухонь и ванных комнат. Она может использоваться для утепления стен, потолков, полов и крыш, снижая затраты на отопление и кондиционирование. Но нужно очень грамотно подходить к монтажу, оберегая кожу рук прочными строительными перчатками. В противном случае неизбежны повреждения.
Что касается каменной ваты, она находит более широкое применение в строительно-ремонтной сфере, причем не только в жилых и служебных помещениях, но и на производстве. А способность выдерживать экстремально высокие и низкие температуры делает ее универсальной. Базальтовая вата устойчива к огню, и помогает предотвратить его распространение на другие части помещения. Единственное — ввиду большого количества образующейся пыли, работать нужно в респираторе.
В целом, каменная вата по всем показателям лучше и эффективнее, за исключением звукоизоляции (она чуть выше у стекловаты) и легкости монтажа (ввиду большой плотности и веса). Последнее затрудняет укладку материала на верхние поверхности — потолки, кровли и пр.