Выбирая утеплитель, нас, в первую очередь, интересует цена, удобство использования, коэффициент теплоизоляции. Интересно, что все эти характеристики в той или иной мере зависят от плотности. Разбираемся с показателями плотности такого утеплителя, как минеральная вата, и изучаем, в каком случае какой материал необходим.
Минеральная и каменная вата – в чем отличия?
Часто эти два понятия принимаются за синонимы. На самом деле, минеральная вата – это обобщенное название для:
- стекловаты;
- шлаковаты;
- каменной ваты.
Именно каменная вата приобрела наиболее широкое распространение за счет своих физических свойств. О ней и пойдет речь в статье.
Как делают каменную вату?
Чтобы понять, почему у одного и того же материала, может быть совсем разная плотность, необходимо немного углубиться в процесс производства. В общих чертах, технология изготовления каменной ваты выглядит следующим образом:
- сырьем служат габбро-базальтовые горные породы, а сам процесс производства напоминает изготовление сахарной ваты, только плавят тут не сахар, а камень;
- в печи сырье нагревают до температуры около 15000С;
- из горячего расплава различными способами вытягивают каменные волокна;
- на волокна каменной ваты подается органическое связующее, происходит формирование структуры изделия (гофрированная, вертикально- или горизонтально-слоистая, пространственная). Именно на этом этапе можно отрегулировать плотность будущего изделия. Плотность зависит от того, сколько воздуха остается между волокнами. Чем его больше, тем лучше показатели теплоизоляции и ниже плотность;
- термообработка при температуре 180-2300С, при которой органическое связующее начинает конденсироваться и превращает массу отдельных волокон в единое и прочное изделие. Волокнистая структура с большим количеством воздуха внутри и обеспечивает каменной вате хорошие теплоизоляционные качества;
- резка готового изделия и упаковка.
Доля органического связующего в готовом изделии 2-3%. В этих целях используют битумные связующие, синтетические (фенолформальдегидные, карбамидные смолы), бентолиновые глины, и композиционные связующие (смесь веществ). Чаще всего используют фенолформальдегидные смолы вместе с гидрофобизирующими добавками. Эти вещества используются в таком виде и в таком количестве, что не способны нанести вред человеку и природе.
Каменную вату начали делать после сильных извержений вулканов на Гавайях, где образовались тонкие нити расплавленных вулканических пород. Первый материал в промышленных условиях был создан в 1897 году, но и сегодня технология, по сути, копирует естественный процесс.
Каменная вата не горит, устойчива к влаге, долго служит, легко монтируется, обладает хорошими тепло- и звукоизоляционными качествами, потому ее используют для утепления фасадов, кровли, полов, перегородок и стен. В каждом из этих случаев необходим материал определенной плотности.
Плотность каменной воды и теплопроводность
Плотность – это количество волокон каменной ваты в 1 м3 материала, измеряется в кг/м3. Чем больше волокон, тем больше их масса, и тем выше плотность. При этом чем больше волокон, тем меньше воздуха между ними, а значит теплопроводность растет, а теплоизоляционные качества, наоборот, снижаются.
Плотность каменной ваты варьирует от 25 до 220 кг/м3, а теплопроводность – от 0,032 до 0,046 Вт/м*К. Однако от плотности зависит не только теплоизоляционные качества, но и
- способность сохранять первоначальную форму;
- сопротивление механическому воздействию;
- способность выдерживать нагрузки разного характера;
- конечно же, цена, ведь чем больше материала пошло на производство, тем выше цена.
Чем выше плотность, тем лучше теплоизоляционный материал держит форму, сопротивляется механическим воздействиям. Где-то необходимы именно эти качества, а где-то важнее, наоборот, более низкий показатель теплопроводности.
Показатель плотности
Каменная вата разными производителями выпускается в разных показателях плотности:
- 25-30 кг/м3 – утеплитель может использоваться для пола (выполненного по лагам) и каркасных перегородок, так как особой нагрузки на себя не берет, а та, что есть, распределяется равномерно;
- 35 кг/м3 – подходит для кровли;
- 45 кг/м3 – для утепления вертикальных поверхностей;
- 75 кг/м3 – для не сильно нагруженных горизонтальных поверхностей, кровель и стен;
- 125 кг/м3 – подходит для утепления пола и потолка, каркасных строений, не выдерживает нагрузки;
- 175 кг/м3 – плотный материал, который может быть использован для утепления пола и выдерживать вес бетонной стяжки;
- 200 кг/м3 (ППЖ-200 – плита повышенной жесткости) – утеплитель для бетонных покрытий и перекрытий, где необходима не только высокая прочность, но и огнеупорные качества.
Форма выпуска и плотность
От плотности зависит и то, в каком виде будет выпущена каменная вата:
- маты имеют плотность до 220 кг/м3 и используются в промышленности, в частном строительстве – практически никогда. Маты в обеих сторон обшивают тканью на основе стекловолокна;
- полужесткие плиты получаются с разной плотностью – от 75 до 200 кг/м3, все зависит от силы прессования. Используют для утепления горизонтальных и наклонных поверхностей;
- жесткие плиты – плотность может доходить до 220 кг/м3, это подходящая минвата для утепления стен и прочих вертикальных поверхностей;
- войлок в листах или рулонах плотностью не более 150 кг/м3, подходит для утепления горизонтальных поверхностей и коммуникаций.
Какой плотности каменную вату взять?
Все зависит от того, где будет использоваться вата, какие требования по прочности и упругости к ней предъявляются. Подытожим все, что было написано выше:
- для утепления стен (монтируется в обрешетку), перекрытий (между лагами), межкомнатных перегородок, везде, где на утеплитель не будет возлагаться большая нагрузка, подойдет каменная вата небольшой плотности – примерно 35-75 кг/м3. Такая вата обладает лучшими тепло- и звукоизоляционными качествами;
- каменная вата для утепления кровли может быть небольшой плотности – 35-75 кг/м3, что обеспечивает не только хорошие показатели тепло- и звукоизоляции, но небольшой вес, что для кровельных работ очень важно. Монтаж выполняют в обрешетку или строительным степлером;
- при утеплении полов необходимо обращать внимание на тип покрытия и особенности его монтажа. Если это, например, паркет или половая доска, который укладываются по лагам, то достаточно плотности 35-45 кг/м3. Ведь существенной нагрузки на вату не будет. Если планируется поверх ваты заливать стяжку, то нужен очень прочный материал с плотностью 200-220 кг/м3;
- для вентилируемых фасадов берут материал плотностью 45-100 кг/м3, ведь утеплитель укладывают в решетку, особых нагрузок он на себя не берет, а форму сохраняет прекрасно;
- для невентилируемых фасадов – 135-165 кг/м3. Для т.н. «мокрых» фасадов выбирают утеплитель в виде жестких плит с высокой прочностью на отрыв. На такую вату можно сверху наносить армирующий и декоративный слой, не переживая о целостности. Фиксируют утеплитель дюбелями и клеем. Еще раз обратим внимание, что у жестких плит выше коэффициент теплопроводности, а потому если не предполагается сильно нагружать утеплитель, лучше отдать предпочтение полужестким или мягким формам выпуска, ведь они будут теплее;
- для укладки между этажами в бетонных и железобетонных постройках укладывают вату плотностью 125-150 кг/м3;
- для утепления помещений с повышенной влажностью лучше использовать вату в плитах, специально разработанную для эксплуатации в подобных условиях.
Минеральная теплоизоляция будет служить годами и десятилетиями, если выбрана правильно и смонтирована соответствующим образом.