Минеральная вата: виды, работа с утеплителем, достоинства и недостатки

Вопрос утепления дома и защищенности его от постороннего шума всегда стоит на первом месте. Люди веками изобретали совершенные способы защиты своего жилища от зимней стужи и летнего зноя. Зачастую выбор падал преимущественно на источники тепла, например, огонь или обогреватель. Однако этот способ не позволял решить вопрос со звукоизоляцией. Но прекрасно достичь двух этих целей – сохранения тепла и обеспечения защиты от посторонних шумов – могут изоляционные материалы, основой которых является минеральная вата. Однако их выбирать следует внимательно и тщательно.

История возникновения материала

Материал обязан своим происхождением исключительно самой природе. В середине девятнадцатого века английский промышленник по имени Эдвард Перри заметил интересное явление в процессе извержения вулканов. Он обратил внимание, что помимо палящих туч и лавы, образуются особые тонкие нити из расплавленных брызг шлаков.

Промышленник решил, что такой материал станет прекрасным утеплителем. Тогда он воспроизвел процесс формирования нитей из шлака, однако допустил грубую ошибку. Производился материал в открытую, и часть волокон разлеталась по цеху, в результате чего некоторые рабочие пострадали. Тогда Перри отказался от своей идеи.

Но через тридцать лет в одном городе Германии было вновь запущено производство минваты, но с учетом предыдущих ошибок Перри.

Разновидности

Материалы, в основе которых находится минеральная вата, представлены на современном рынке в большом разнообразии. Здесь можно найти плиты и рулоны разной плотности, а также войлок, гранулы, «сегменты» и «скорлупы». Все эти изделия отличаются прекрасными качественными характеристиками, такими как высокая огнестойкость, теплоизоляционные и акустические свойства. Материалы активно используются при утеплении чердаков, стен, плоских крыш, перекрытий, а также являются отличным материалом для звукоизоляции перегородок между комнатами и потолков.

Производство материала

Для производства качественных изделий может быть использован как стекло, так и камень. А для шлаковой ваты принято использовать шлаковые отходы доменной металлургии. Каждый из этих материалов имеет свои преимущества и недостатки. Изделия, выполненные на основе стекла, представляют собой небезызвестную стекловату, которую активно использовали в советские времена. Этот материал образуется при плавлении кварцевого песка или собственно стеклянного боя, после чего он раздувается на тонкие волокна. Стекловата, как правило, является материалом светло-желтого цвета.

Материал, основой которого является камень, носит другое название – каменная вата. Суть производства этого материала во многом сходна со стекловатой, но основным сырьем в этом случае выступает горная порода. Вследствие этого материал часто называют базальтовой ватой, оттенки которой могут быть абсолютно любыми – от желтовато-коричневого до зеленоватого.

И стекловата, и каменная вата обладают практически идентичными свойствами, считаясь одними из лучших утеплителей. Однако некоторое различие между материалами все-таки имеется. Так, стекловата является более упругой и легкой, а каменная имеет более высокие огнестойкие свойства.

Несмотря на то, что каменная вата производства разных компаний внешне похожа, она может значительно различаться по характеристикам. Это объясняется точным составом сырьевых компонентов, который каждый производитель рассчитывает самостоятельно. Составленная рецептура должна быть такая, чтобы производимое волокно было качественным, обладало многочисленными свойствами, а также было нейтральным к металлу и материалам, которые используют в процессе строительства.

Начинается процесс производства минеральной ваты с расплава сырья. Температура плавления составляет 1400-1500 градусов. Здесь крайне важна точность, так как степень вязкости материалов влияет на длину и толщину производимых волокон, соответственно, и на характеристики минеральной ваты.

Следующим этапом является получение волокон из расплавленного сырья. Волокна покрываются связующими компонентами. После этого волокна поступают в отдельную камеру, где они образуют некое подобие ковра.

Далее волоконному ковру придается нужная форма и необходимый объем, после чего он перемещается в особую термокамеру. Именно здесь минеральная вата приобретает свой окончательный вид. Финальная термообработка имеет ключевое значение во всем процессе. Как раз на этом этапе формируются исключительные свойства материала. И, наконец, изделие разрезается на блоки определенного размера и упаковывается.

Стекловата, шлаковая и каменная вата

К теплоизоляционным материалам относятся все эти разновидности. Они различаются между собой не только по основному элементу, используемому в производстве, но и толщине и длине волокон, термостойкости, теплопроводимости и устойчивости. Что касается удобства в работе, то больший комфорт в работе приносит минеральная и шлаковая вата, а вот стекловата известна каждому своей колкостью.

Стекловата, как правило, имеет толщину волокон 5-15 мкм, а длина их варьируется от 15 до 50 миллиметров. Это придает материалу упругость и высокую прочность. Работа со стекловатой несет в себе некоторые сложности. В частности, это хрупкость материала и его повышенная колкость. Волокна способны пронзать кожу, попадать в глаза и легкие, поэтому при работе обязательно использовать спецодежду.

Волокна шлаковой ваты имеют длину 16 мм, а толщина их составляет 4-12 мкм. Этот вид минеральной ваты выдерживает наименьшую температуру – всего 300 градусов по Цельсию. Если температура будет выше, волокна начнут спекаться, а теплоизолирующие свойства полностью пропадают. Еще один недостаток шлаковой ваты заключается в ее высокой токсичности. Более того, основа материала – доменные шлаки – имеют остаточную кислотность. Следует отметить и то, что волокна шлаковой ваты хрупкие и колкие, чем несколько похожи на волокна стекловаты.

Каменная вата имеет такие же размеры волокон, как и шлаковая, но все ее характеристики на порядок лучше. С этим материалом проще работать, чем с предыдущими двумя, а его волокна не являются колкими. Наиболее высокие характеристики принадлежат базальтовой вате.

Достоинства материала

Прежде всего, это превосходная теплоизоляция. Минеральная вата способна ограничить поток тепла, вследствие чего зимой дом не теряет тепло, а летом не нагревается. Этот параметр основывается на двух элементах. Это малый диаметр волокон, который не позволяет накапливать тепло, и беспорядочная внутренняя структура, которая создает множество пазух, препятствующих передаче лучевого теплоизлучения.

Следует отметить и такое качество, как звукоизоляция. Минеральная вата прекрасно удерживает шумы и посторонние звуки. При этом рыхлые плиты материала лучше изолируют воздушные шумы, а полужесткие и жесткие плиты прекрасно справляются с ударными шумами. Этот параметр достигается за счет особой внутренней структуре материала. Звуковые волны быстро затухают, так как не имеют возможности продолжить свое распространение.

Минеральная вата обладает высокой огнестойкостью, и не выделяет вредных веществ при нагревании. Поэтому материал прекрасно подходит в качестве защиты от огня и при противопожарной изоляции.

И, наконец, паропроницаемость. Пар проходит между волокнами минеральной ваты и не впитывается в них. Но при этом важно предусмотреть возможность выведения пара, так как если он будет накапливаться внутри материала, то вызовет его намокание.

Недостатки

Говоря о преимуществах материала, нельзя не отметить и его недостатков. Например, при работе с минеральной ватой не всегда безопасно, даже учитывая, что колкость у каменной ваты отсутствует. Например, если сырье производится с применением фенолформальдегидных смол, то иногда выделяется фенол, что не способствует здоровью людей, находящихся в здании. Более того, совсем маленькие частицы минеральной ваты в любом случае окажутся в воздухе, а их присутствие в легких явно нежелательно.

Однако всего этого можно избежать. Для этого следует использовать респиратор, а всю поверхность, уложенную материалом, следует покрыть ПВХ-пленкой. Что касается фенола, то при комнатной температуре продукция надежных компаний его не выпускает.

О чем следует знать при работе с материалом

  • Когда происходят работы по теплоизоляции плоской крыши, следует укладывать плиты минеральной ваты в два слоя.
  • Когда необходимо достичь хорошей звукоизоляции деревянного перекрытия, следует выбирать минеральную вату, изготовленную в виде гранул.
  • А для звукоизоляции каркасных стен следует использовать упругую и мягкую минеральную вату. Этот же материал превосходно справляется и со внутренним утеплением стен.
  • Плиты с вентиляционными канавками являются наиболее практичными.
  • Чтобы придать крыше уклон, предназначенный для стока воды, следует выбирать плиты с переменным сечением.
  • На чердаках, которые активно используются хозяевами помещения, следует применять утепление в два слоя.
  • Если используется система утепления «мокрого» типа, то следует применить ламельную минеральную плиту.
  • В одноэтажных зданиях при трехслойной стене вентиляционная щель не требуется.
  • Если на материал нанести прерывистые линии, то можно значительно упростить процесс измерения и резки минеральной ваты.
  • Чтобы в процессе укладки материала не появлялись щели, необходимо точно подрезать плиты.

Принципы работы с материалом

Обычно минеральный утеплитель режется острым и довольно длинным ножом или ножовкой. Но следует помнить и о припусках. В плитах он должен составлять 0,5 см, а в матах от 1 до 2 см. В этом случае после установки материал заполняет пространство довольно плотно. Материал в рулонах следует резать до того, как его разворачивать, плиты обрабатываются по отдельности, не все одновременно.

О хранение материала следует упомянуть отдельно. Перевозить минеральную вату следует в закрытом транспорте, чтобы надежно защитить его от атмосферных осадков. Важно сохранить материал следует так, чтобы защитить его от влаги и возможных атмосферных осадков. Войлок и маты нужно хранить в упаковках в сжатом состоянии, благодаря чему значительно уменьшается объем, занимаемый материалом. Плиты укладываются одна на другую, при этом стопки не должны превышать двух метров, а маты и рулоны устанавливаются в ряд в вертикальном положении. Ходить по жестким плитам и мягкой минеральной вате нельзя, так как материал может быть легко поврежден.

Марки плотности и область их применения

Минеральные плиты различаются по плотности. В зависимости от этого их используют в разных случаях.

  • Марка под названием П-75 подходит для чердаков и иногда для теплоизоляции крыши. Часто применяется для газовых и нефтевых проводов.
  • Марка П-125 часто используется для теплоизоляции межкомнатных перегородок, а также потолков и полов. Часто применяются в газобетонных, керамзитобетонных и кирпичных стенах.
  • Марка ПЖК-175 используется при железобетонных постройках и для перекрытий из металлического листа.
  • Марка ППЖ-200 используется там же, где и предыдущая марка, но используется и для повышения огнестойкости зданий.

Часто выпускается и материал, плотность которого менее П-75. Она может прекрасно справиться со своими функциями, если не наблюдаются динамические нагрузки.

Выбор минеральной ваты

Выбор материала должен быть осуществлен тщательно и внимательно. В первую очередь смотреть необходимо на производителя. Лучше всего брать продукцию известных компаний.

Определите плотность материала. Чем больше плотность, тем дороже материал. Эта зависимость связана с большим количеством волокон и увеличенным расходом материала при производстве. Не стоит обращать внимание на низкую стоимость материала – в этом случае свойства материала будут более низкими, а выполнить установку материала будет нелегко из-за его колкости.

Определите, что важнее – тепло- и звукоизоляционные свойства или стойкость к нагрузкам. В первом случае следует выбирать материал с хаотично расположенными волокнами, а во втором – с их вертикальным расположением.

Минеральная вата должна соответствовать ГОСТу. Следуя этим правилам, можно выбрать именно тот материал, который превосходно справится со всеми своими функциями.