Характеристики и свойства минеральной ваты

При выборе утеплителей одним из лидирующих материалов является минеральная вата, характеристики и свойства которой позволяют повысить пожаробезопасность, звуко- и теплоизоляционные параметры объекта. Она имеет натуральный состав, легко монтируется, её срок службы составляет до 50 лет. При этом минвата доступна по цене и выпускается в виде рулонов или плит, что делает её использование экономически выгодным.

Характеристики и свойства минеральной ваты

Выбор в пользу конкретного утеплителя обусловлен их техническими характеристиками и свойствами. Именно от них зависит удобство монтажа и длительность эксплуатации материала. Характеристики минеральной ваты следующие:

• коэффициент теплопроводности изменяется в пределах от 0,03 до 0,052 Вт/м·К, в зависимости от толщины и плотности слоя;
• длина волокон составляет от 15 до 50 мм, а их диаметр – 5-15 мкм;
• максимальная предельная температура эксплуатации от +600⁰С до +1000⁰С;
• материал волокон: стекло, горные породы (базальт, доломит и др.), шлак из доменных печей;
• ширина плит и рулонов составляет 0,6-1 м, а толщина от 30 до 200 мм;
• плотность материала от 25 до 200 кг/м³.

К основным свойствам менераловатных утеплителей относятся:

• гибкость, позволяющая выполнять монтаж на поверхности практически с любой геометрией и формировать герметичные швы;
• высокая огнестойкость, за счёт которой достаточно легко можно обеспечить контакт нагреваемых конструкций с легко воспламеняемыми материалами;
• полностью натуральный состав, отсутствие в процессе эксплуатации выделения токсичных или вредных веществ;
• оптимальная паропроницаемость, не допускающая образования конденсата на поверхности с контактируемым материалом в результате резкого перепада температур;
• стойкость к биологическим воздействиям: грибку, плесени, грызунам и другим вредителям;
• звукоизоляционные свойства;
• гигроскопичность: в результате попадания влаги материал теряет изоляционные свойства, поэтому при монтаже необходимо уложить поверх него качественную гидроизоляцию.

Виды минеральной ваты

Выпускаются следующие виды минеральных ват, характеристики и свойства которых имеют существенные отличия:

• стекловата;
• шлаковата;
• каменная вата;
• базальтовая вата.

Стекловата

Стекловата является самым дешевым материалом, так как производится из переработанного стекла, песка, извести и химических реагентов в печах при высоких температурах с последующим выдувом под давлением из центрифуги через специальную решетку. Толщина волокон 5-15 мкм, длина от 15 до 50 мм. Из-за содержания формальдегида применяется для утепления нежилых помещений: промышленных цехов, складов, мастерских и т. д.

Коэффициент теплопроводности стекловаты варьируется в пределах от 0,03 до 0,052 Вт/м·К. Предельный нагрев, при которых сохраняются все свойства материала, составляет до +450⁰С. Минимальная температура эксплуатации -60⁰С. При эксплуатации не теряет первоначальный объём и не деформируется.

Шлаковата

Шлаковую вату изготавливают из отходов металлургического производства, а именно – доменных шлаков. По этой причине она имеет остаточную кислотность, из-за которых, при контакте с металлическими поверхностями могут протекать процессы окисления. Кроме того, материал гигроскопичен, что требует применения качественной гидроизоляции.

Толщина волокон варьируется от 4 до 12 мкм, а длина – до 16 мм. Коэффициент теплопроводности – 0,046-0.048 Вт/м·К. Температурный интервал, при котором допускается эксплуатировать материал, составляет от -50⁰С до +300⁰С.

Технические характеристики минеральной ваты на основе шлаковых волокон не позволяют её эксплуатировать для изоляции труб, утепления фасадов и различных наружных поверхностей. Кроме того, она также, как и стекловата, обладает хрупкостью, поэтому при монтажных работах потребуется применение индивидуальных защитных средств.

Каменная вата

Каменная вата лишена недостатков стекловаты и шлаковаты – не имеет хрупкости, обладает высокой прочностью на разрыв, со временем практически не даёт усадки, выдерживает высокие температуры до +600⁰С и низкие от -45⁰С. Однако при этом является менее гигроскопичной.

Изготавливается каменная вата из волокон диабаза и габбро диаметром 5-12 мкм и длиной 16 мм. Обеспечивает коэффициент теплопроводности от 0,048 до 0,077 Вт/м·К.

Подходит для контакта с любыми материалами, легко гнётся, не требует использования индивидуальных средств защиты.

Базальтовая вата

Базальтовая вата, как и каменная, изготавливается из габбро-базальтовых волокон с диаметром 5-15 мкм и длиной 20-50 мм, однако не содержит минеральных или связующих добавок. За счёт этого повышается температурный интервал её использования от -190⁰С до +1000⁰С и обеспечивается самый низкий уровень гигроскопичности, по сравнению с другими минераловатными утеплителями.

Коэффициент теплопроводности варьируется в пределах от 0,035 до 0,039 Вт/м·К. Уровень звукоизоляции составляет 0,9-99 дБ. Материал относится к классу негорючих, благодаря чему может контактировать с нагретыми конструкциями. Срок службы базальтовой ваты составляет до 80 лет.

Марки минеральной ваты и их характеристики

Параметры и характеристики утепления минеральной ваты классифицируются в зависимости от плотности утеплителя следующим образом:

• П-75;
• П-125;
• ПЖ-175;
• ППЖ-200.

Минвата П-75 имеет плотность 75 кг/м³ и обладает высокой гибкостью. Подходит для теплоизоляции ненагружаемых горизонтальных или с минимальным наклоном конструкций, а также коммуникаций. Применяется также для теплоизоляции кровли, чердаков, потолков, полов по лагам, водопроводных и отопительных труб, вентиляционных каналов.

Минеральная вата П-125 с плотностью 125 кг/м³ отличается от предыдущей марки тем, что обладает отличными звукоизоляционными свойствами, высокой прочностью и оптимальной гибкостью. Основная сфера её применения – утепление газо- или пенобетонных стен, межкомнатных перегородок, фасадов, балконов.

Характеристики видов минеральной ваты с маркировкой ПЖ-175 имеют существенное отличие от обычных утеплителей, благодаря повышенной жёсткости, которая позволяет выполнять монтаж на нагружаемые и вертикальные конструкции. Их плотность составляет 175 кг/м³, обладают отличными звукоизоляционными и минимальными противопожарными свойствами. Укладываются на стальные, деревянные и бетонные плоские поверхности.

Минвата ППЖ-200 имеет плотность 200 кг/м³ и обладает повышенной жёсткостью и отвечает всем требованиям негорючих материалов по противопожарной безопасности. Используются для утепления промышленных, складских и торговых объектов. Монтаж возможен только на плоские поверхности со статическими нагрузками, так как плиты имеют минимальную гибкость за счёт использования армирующего внутреннего слоя.

Критерии выбора минеральной ваты

При выборе подходящего типа минераловатного утеплителя рекомендуется опираться на следующие критерии:

• коэффициент теплопроводности и толщину материала;
• плотность листов, характеризующие нагрузку на утепляемые конструкции;
• показатели гигроскопичности;
• тип поставки материала: рулоны или плиты;
• звукоизоляционные свойства;
• тип волокон и наличие в составе вредных химических компонент;
• прочность на разрыв и гибкость для утепления поверхностей сложной формы.

Опытные специалисты дают следующие рекомендации и советы по выбору качественной минеральной ваты:

• несмотря на дороговизну продукции брендовых производителей, рекомендуется использовать именно её, так как она обладает гарантированными характеристиками и, самое главное, имеет заявленную долговечность;
• выбор рулонов или плит зависит от типа и сложности работ по утеплению, но всегда должен сводиться к получению минимального количества стыковочных швов;
• от материала с волокнами, расположенными горизонтально или вертикально по длине, лучше отказаться в пользу с хаотичными, так как он обладает большей прочностью;
• стоимость ваты определяется не только типом волокон, а и их плотностью, поэтому важно в первую очередь изучать технические характеристики, а не смотреть на цену;
• нужно находить оптимальный вариант для получения достаточного уровня теплоизоляции и при этом не перегружать несущую конструкцию;
• для утепления жилых домов следует подбирать минвату с минимальным содержанием формальдегидных смол;
• утеплитель даже с минимальным уровнем гигроскопичности необходимо гидроизолировать, чтобы максимально продлить срок его эксплуатации, поэтому заранее нужно внести соответствующие изменения в смету затрат;
• перед покупкой важно убедиться в соответствии материала заявленным характеристикам: размеру листов, толщине, гибкости, сохранению формы.

Кроме того, для удобства монтажа важно подбирать минеральную вату по жёсткости, которая позволит плотно стыковать её с обрешёткой, исключать появление воздушных пазов, зазоров и других дефектов. На данный параметр может влиять не только толщина слоя, а и наличие фольгированного слоя или армирующих волокон.

Качественно по жёсткости можно выделить следующие типы минваты:

• мягкие, применяемые для изоляции трубных коммуникаций (дымоходов, труб) или кровельного пирога;
• полужёсткие, используемые для наружной теплоизоляции фасадов и в качестве среднего слоя в сэндвич-панелях;
• жёсткие, предназначенные для изоляции плоских металлических или деревянных поверхностей стен, полов, потолков, кровель и т. д.

При подборе материала с подходящим коэффициентом теплопроводности следует руководствоваться следующими критериями:

• данными о средних температурах в зимний и летний периоды в конкретном регионе;
• толщине стен здания и теплопроводностью материалов, из которых они были возведены.

Обычно при покупке материалы приобретают с небольшим запасом по параметрам. Однако при этом важно не забывать про экономическую выгоду от получения реальных теплоизоляционных свойств по сравнению с требуемыми и не допускать переплат.

Преимущества и недостатки минеральной ваты

Независимо от конкретного вида и характеристик, минеральная вата обладает рядом следующих преимуществ:

• простота монтажа на любые типы материалов, применяемых в строительстве объектов;
• повышенная стойкость к химическим веществам;
• сохранение всех свойств в течение минимум 30 лет;
• минимальная усадка (1-5%, в зависимости от типа волокон) за весь период эксплуатации;
• повышенная огнестойкость и пожаробезопасность;
• лёгкость обработки;
• допустимость установки в любых типах помещений с оптимальным уровнем влажности;
• минимальный коэффициент теплоизоляции;
• паропроницаемость, предотвращающая накопление капель конденсата на поверхности контакта с другими материалами;
• относительно невысокая стоимость.

К недостаткам минераловатных утеплителей следует отнести:

• гигроскопичность: при накоплении влаги безвозвратно теряются все свойства;
• выделение при нагреве формальдегида и соединений на его основе;
• вредность мелких волокон, попадающих в органы дыхания и зрения.

Области применения

Применение минеральной ваты на основе подбора характеристик допустимо в следующих целях:

• теплоизоляции фасадных стен;
• изоляции нагретых коммуникаций, печей, дымоходов и производственного оборудования;
• утепления кровельного пирога, стен, полов, потолков, перекрытий;
• изоляции холодильных установок;
• в качестве звукоизолирующего материала.

Несмотря на то, что в составе утеплителя есть небольшое количество формальдегидных соединений, их концентрация не представляет опасности для здоровья людей. Главное, полностью соблюдать все требования технологии монтажа, чтобы минимизировать влияние влаги и исключить прогрев выше допустимых пределов.

Использование минваты отдельно в качестве звукоизоляционных материалов не является выгодным, однако в виде дополнительного свойства к теплоизоляции – весьма выгодным вложением финансовых средств. В некоторых случаях, например, при утеплении фасада, для создания оптимальной акустической обстановки внутри помещений, не потребуется укладка слоя звукоизоляции.

При сравнении срока службы минваты с аналогами оказывается, что они примерно одинаковы. При этом волокнистые утеплители пожаробезопасны и не выделяют токсических веществ при эксплуатации в разрешённом температурном режиме. Кроме того, их легче транспортировать и укладывать.

Минеральная вата – утеплитель, характеристики которого ничуть не уступают другим типам теплоизоляционных материалов, является наиболее востребованным при строительстве и ремонте различных объектов. Волокнистая структура из различных минеральных пород обладает различными свойствами и различается по стоимости, что позволяет подобрать наиболее выгодный вариант для монтажа.