Волокнистая теплоизоляция

Современные волокнистые теплоизоляционные материалы изготавливаются из сверхтонких волокон, получаемых в результате плавления песка, соды, известняка, базальтовых пород или вторично используемого стекла. Из базальтовых пород или стекломассы при температуре 1500° С путем центрифугирования расплавленного сырья или методом вытягивания получают волокна. Одновременно добавляют связующие вещества. В качестве связующих в основном применяются фенолформальдегидные смолы, а для высокотемпературной технической изоляции связующее не используют. Процент связующего колеблется в зависимости от требуемой прочности изделия.

Волокна ваты прочно удерживают воздух, который составляет 98% от массы изделия и является отличным теплоизолятором. Структура волокон в изделии может быть продольной, вертикальной и смешанной ориентации. С точки зрения теплоизоляционных свойств наиболее эффективна смешанная структура волокна, дающая возможность повысить технико-эксплуатационные параметры при одновременном снижении веса изделий. Волокнистая теплоизоляция может выпускаться в виде рыхлой ваты, прошивных матов, полужестких и жестких плит, скорлуп для труб.

Сравнивая каменную вату со стекловатой, встает закономерный вопрос: чем отличается стекловолоконная теплоизоляция от теплоизоляции из минерального волокна?

Между базальтовой и стекловолокнистой изоляцией существует ряд существенных различий:

• температурный интервал применения базальтовых волокон от -269° С до +700° С, а стеклянных — от -60 до +450° С;
• средний диаметр базальтовых волокон 4,7 мкм, а стекловолокна — 3,6 мкм, что обеспечивает более высокий коэффициент теплопроводности изделий, изготовленных на его основе;
• стекловолокно получают по TEL- процессу, чем и объясняется минимальная толщина волокон и отсутствие "корольков". Именно большее количество "корольков" в минеральной вате ухудшает показатели теплопроводности и увеличивает ее массу;
• производство стекловаты дешевле (энергоэкономичней, т.к. имеет постоянный химический состав), следовательно стоимость изделий несколько ниже;
• стекловата неустойчива к воздействию щелочей;
• базальтовые волокна более прочные, поэтому при сминании ломается значительно меньше волокон;
• базальтовая вата практически не впитывает воду (до 1% по массе), стекловата впитывает до 30% воды.

Использование сверхтонких волокон дает возможность выпускать материалы, заменяющие асбест, древесину и пр. и, при этом гарантировать пожарную безопасность, абсолютную защищенность от шума, надежную теплоизоляцию.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Теплопроводность — способность материала передавать тепловой поток. Чем меньше величина коэффициента теплопроводности, тем эффективней изоляция. В значительной мере эта величина зависит от температуры, поэтому, как правило, производитель указывает значение коэффициента теплопроводности при 10° С.

Теплопроводность волокнистых утеплителей — 0,030 — 0,45 Вт/мК.

Плотность — одна из определяющих характеристик при выборе волокнистого утеплителя для того или иного вида конструкции. Волокнистые утеплители по плотности делятся на три группы:

• низкой плотности — до 60 кг/м3, используются в листовых конструкциях , каркасных строениях;
• средней плотности — до 120 кг/м3, в Основном используются в трехслойных конструкциях, для ветрозащиты и др.;
• высокой плотности — более 120 кг/м3, выдерживают большие нагрузки и применяются для утепления кровель, полов, террас.

Пожаростойкость - изделия из минваты относятся к группе несгораемых или трудносгораемых строительных материалов и отвечают пожаротехническим показателям.

Теплостойкость — способность материала сохранять изолирующие свойства при повышенных температурах. Для стекловолокнистой изоляции предусмотрена теплостойкоть — до 400° С, для базальтовой — до 750° С. Минераловатные промышленные изоляции выдерживают постоянную рабочую температуру до 1000° С.

Воздухопроницаемость — способность утеплителя пропускать воздушный поток. Это фактор, влияющий на теплоизоляционные свойства и зависящий от плотности изделия. При низких плотностях изделий в стенных конструкциях требуется применение ветрозащитной пленки. Полужесткие и жесткие изделия характеризуются низкой воздухопроницаемостью и могут быть использованы как термоизоляторы с функциями ветрозащиты.

Паропроницаемость — способность материала пропускать через свою толщу влажный воздух. Утепление минватой предотвращает процесс конденсации водяного пара и, следовательно, увлажнения элементов конструкции. Система "дышит" при одновременном обеспечении полного теплового комфорта помещения.

Химическая стойкость - минеральная вата устойчива к маслам, растворителям, щелочам и умеренно кислым средам. Характеризуется гидрофобностью, незначительной сорбционной влажностью, низким водопоглощением. Сама по себе изоляция воду не впитывает, однако в толще ваты скапливаются и конденсируются водяные пары. Минвата не содержит коррозионных агентов, химически нейтральна.

Долговечность и устойчивость к деформациям - волокнистоватные изделия сохраняют стабильность размеров, прочность соединения минеральных плит, что очень важно в акустических потолках и плоских крышах. В процессе старения изделия практически не деформируются и сохраняют теплоизоляционные свойства. Но при нарушении технологии эксплуатации (намокании, избыточном повышении температуры) происходит потеря связующего и изделие может терять свои свойства и первоначальную форму. Под воздействием вибрации происходит уплотнение ("утруска") минваты. В значительной мере на долговечность влияет технология внесения связующего.

Прочность на растяжение и изгиб - прочностные свойства отдельных сортов минваты значительно зависят от структуры волокон, количества связующего вещества и плотности. Полужесткие плиты выдерживают нагрузку 5кН/м2, жесткие плиты рассчитаны на нагрузку от 8кН/м2 до 25кН/м2, в зависимости от назначения. Плотность строительной ваты колеблется от 11 кг/м3 (для стекловолокнистой) до 240 кг/м3. Мягкие изделия очень эластичны и плотно прилегают в конструкциях.

Звукопоглощение - волокнистая изоляция — эффективный звукоизолятор для пола, стен и потолков, снижающий уровень шума приблизительно на 20%.

Технологичность — удобство при транспортировке и монтаже.

ОСОБЕННОСТИ ВОЛОКНИСТОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ

Важно отметить, что существенное влияние на теплопроводность утеплителя оказывает влажность воздуха в его толще. Если в результате повышения влажности теплопроводность изоляции увеличивается на 20%, то для компенсации тепловых потерь необходимо увеличить ее толщину. Например, при объемном содержании влаги 22% величина теплопроводности изменяется от 0,027 Вт/мК до 0,165 Вт/мК, и толщину изоляции, следовательно, придется увеличить в 6 раз. Особенно подвержены разрушению от влаги минераловатные плиты, которые вследствие длительного контакта с влагой частично или полностью перестают быть водоотталкивающими. Кроме того, попадание влаги в систему приводит к коррозии металлического крепежа и конструкций. Поэтому изоляцию еще до установки следует защищать от попадания влаги и при необходимости предусмотреть пароизоляционный слой.

Если рассматривать методы утепления, то более эффективным считается внешнее изолирование, т.к. точка росы в этом случае находится на внешней стороне строительной конструкции и конденсат может удаляться при помощи вентиляции. При установке утеплителя с внутренней стороны здания возникает опасность смещения точки росы на внутреннюю поверхность конструкции. Здесь будет происходить конденсация влаги, что вызовет намокание как самой стены, так и изоляции и приведет к значительным потерям тепла.

Волокнистые изоляционные материалы с вертикальным расположением волокна (ламелла) сжимаются более чем на 25% при эксплуатации и хороши для утепления фасадов и конструкций панелей "сэндвич". Использование же их в кровельной системе может привести к повреждению мембраны и прогибам из-за особенностей структуры волокон.

АССОРТИМЕНТ ИЗДЕЛИЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ, ПРОМЫШЛЕННОЙ И САНТЕХНИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ

Область применения и ассортимент выпускаемых изделий из минеральной ваты достаточно разнообразен. Теплоизоляционные изделия условно делятся на две большие группы: промышленная и строительная изоляция. Потребитель может подобрать изделия из волокнистой изоляции практически любого назначения.

Перечислим основные типы строительной теплоизоляции:

• гибкие плиты и маты с малым содержанием связующего, без покрытия или с бумажным покрытием. Применяются для термоизоляции металлических, кирпичных и бетонных структур во всех частях здания. Звуковая или противопожарная изоляция в конструкциях с деревянным или металлическим каркасом. Утеплители в стропильных и подстропильных пространствах;
• ветрозащитные жесткие плиты с покрытием из стекловолокнистой ткани или специальной защитной поверхностью. Применяются как ветрозащита в стенных и строительных конструкциях;
• полужесткие плиты с канавками, защищенные стекловолокнистой тканью. Предназначены для термоизоляции бетонных блоков типа "сэндвич" и других конструкций с нагрузкой;
• жесткие плиты — для термоизоляции горизонтальных и вертикальных конструкций с максимальной нагрузкой 8 -12 кН/м. Повышают пожаростойкость конструкций, а при использовании в полах улучшают звукоизоляцию;
• плоские кровельные плиты - минераловатные плиты повышенной жесткости со стекловолокнистым покрытием. При наложении слоев швы не должны пересекаться. Защитным слоем является битумная мембрана;
• огнезащитные плиты - жесткие огнезащитные плиты с малым содержанием связующего вещества, предназначенная для противопожарной защиты. В качестве огнеупорной обшивки стальных конструкций позволяет продлить время сопротивления огню на несколько часов. Предохраняет от возгорания деревянные конструкции.
• рыхлая гранулированная вата — специально для потолочных систем. Является альтернативой матам и плитам на объектах, где требуются ремонтные работы при ограниченном пространстве.

Производство промышленной изоляции включает изделия в виде плит, матов и цилиндров для труб, которые применяются для:

• теплоизоляции трубопроводов, водопроводов горячей 'и холодной воды;
• противопожарной, тепло- и звукоизоляции вентиляционных каналов;
• термоизоляции промышленных трубопроводов и резервуаров;
• изоляции котлов силовых станций и каналов дымовых газов;
• изоляции различных теплопроводов;
• машин, оборудования, конструктивных деталей, в том числе для промышленности, изготавливающей их;
• изоляции судов.
  

Список статей