Утеплитель стекловата: применение, плюсы и минусы утеплителя

 О материале

Это частный случай минеральной ваты — утеплителя, созданного на основе минеральных волокон. Волокна могут быть трех видов:

  • стеклянные;
  • каменные;
  • шлаковые.

Тепловая изоляция обеспечивается наличием неподвижного воздуха между волокнами. Теплопроводность находится в пределах 0,030 – 0,052 Вт/м·К (при измерении в сухом состоянии при температуре 10 °C или 25 °C).

Звукоизоляция получается за счет поглощения волокнами звуковых волн (коэффициент звукопоглощения волокон может составлять 0,8 – 0,92).

Если сравнить термическое сопротивление стекловаты и кирпича, то 5 см толщины первого материала соответствуют 1 м толщины второго.

Производство стекловаты

Производство начинается с введения исходных компонентов в плавильную печь. В результате воздействия температуры 1400 °C, центробежных сил центрифуг и раздувания паром получают стеклянные нити.

Обработанные связующими растворами полимеров (модифицированной мочевиной, фенол-альгидными полимерами) нити отправляются на конвейерное выравнивание для формирования однородного стекловолокнистого полотна.

Далее следует этап полимеризации — температура 250 °C становится катализатором образования полимерных связей и удаления излишней влаги.

Охлаждение, раскрой пилами и фрезами, затем — прессование (сжимают в 5-6 раз), упаковка в полиэтилен — получаем готовые к транспортировке рулоны и плиты.

Отдельного внимания заслуживает использование в качестве основного компонента стеклобоя.

Утеплитель стекловата: применение, плюсы и минусы утеплителя

Современные технологии позволяют добавлять до 80 % стеклянного порошка, полученного дроблением и помолом отходов товарного стекла.

Состав стеклобоя регламентируется национальными стандартами — ГОСТом Р 52233-2004. Согласно положениям документа, данное вторичное сырье может быть 1 или 2 сорта и одной из пяти марок в соответствии с цветом (БС, ПСТ, ПСЛ, ЗС, КС).

Стекловата, полученная в результате утилизации и переработки бытовых и промышленных отходов стекла, отвечает всем требованиям, предъявляемым к данным изделиям.

Процесс требует задействования технических ресурсов. Традиционное сырьё при производстве стекловаты – это песок, известняк, доломит, сода и бура. Современные производители заменяют исходное сырьё стеклобоем, что не отражается на качестве продукции, но существенно снижает её стоимость.

На первом этапе в плавильную печь засыпаются исходные компоненты. Чтобы получить тончайшие нити с заданными механическими свойствами, соблюдается строгий рецептурный состав плавильной массы. После достижения температуры 400 0C расплавленное стекло, вылетая из центрифуги, раздувается паром.

Далее, стеклянные нити обрабатываются полимерными аэрозолями и водными растворами фенол-альдегидного полимера и проходят несколько этапов конвейерного выравнивания. Сформированный однородный стекловолокнистый ковёр при температуре 250 0C проходит полимеризацию.

На последнем этапе янтарно-жёлтые плиты стекловаты остывают и раскраиваются.

Напитанный воздухом утеплитель имеет большой объём. Для удобства транспортировки готовая продукция прессуется до шестикратного сжатия. После вскрытия упаковки первоначальный объём моментально восстанавливается.

Свойства стекловаты

Для изготовления используются те же компоненты, что и в производстве стекла: известняк, бура, просеянный песок, доломит, сода. Большинство производителей исходное сырье заменяют на стеклобой (до 80%), что снижает конечную стоимость и не сказывается на качестве продукции.

Технология производства состоит из нескольких этапов:

  1. Компоненты (бой стеклянных изделий, наполнители) погружаются в бункер, сплавяются при температуре 1400°С.
  2. Расплавленная масса раздувается под воздействием пара.
  3. Для образования нитей добавляются полимеры.
  4. Волокна направляются на выравнивающие валки, на которых образуется своеобразный «ковер» из стекловолокна.
  5. Полимеризация при 250°С. Остатки влаги испаряются, материал остывает, становится желтоватым.
  6. После охлаждения в естественных условиях стекловолокно отправляется на прессование, разрезание по размерам.
Утеплитель стекловата: применение, плюсы и минусы утеплителя
Производственные этапы

Материал выпускается в плитах, матах, рулонах. Размеры плит каждый производитель назначает самостоятельно. Основные параметры утеплителя, выпускающегося в рулонах, представлены в таблице.

Утеплитель стекловата: применение, плюсы и минусы утеплителя
Размеры рулонов

Свойства и характеристики следующие:

  • Теплопроводность. Благодаря волокнистой структуре, в объеме материала удерживается воздух, это обеспечивает низкую теплопроводимость (0,039-0,047 Вт/м·К.
  • Звукопоглощение (35 до 40 дБ). Волокна материала не способствуют распространению вибраций и шумов.
  • Паропроницаемость (0,6 мг/мч·Па). По данному параметру утеплитель имеет преимущество перед другими материалами.
  • Огнестойкость. Перед покупкой многие сомневаются, горит ли современная стекловата? Она выдерживает температуру до 500°С, под воздействием огня начинает бездымно спекаться без образования опасных веществ.
  • Влагоустойчивость. При частичном погружении в жидкость параметр влагопоглощения составляет 15%.
  • Биологическая инертность. Не содействует развитию колоний грибков, появлению гнили, не интересен для грызунов.
  • Деформационная устойчивость. Утеплитель способен спрессовываться в 6 раз без потери своих свойств, после снятия нагрузки распрямляется до начального объема.
  • Плотность. В зависимости от производителя параметр составляет от 11 до 25 кг/м3.
Предлагаем ознакомиться  НТП АПК 1.10.16.002-03 Нормы технологического проектирования сельскохозяйственных предприятий по производству комбикормов
Утеплитель стекловата: применение, плюсы и минусы утеплителя
Стекловата обладает хорошими характеристиками

Требования к основным показателям минеральной ваты прописаны в регламентирующих документах (ГОСТах). Однако современные технологические процессы дают возможность производителям выпускать минеральные утеплители с улучшенными показателями по собственным техническим условиям (ТУ).

Длина волокна стекловаты в 2-4 раза больше, чем у каменной. При толщине 3-15 мкм, утеплитель из стекловаты не содержит неволокнистых включений, благодаря чему обладает высокой устойчивостью к вибрациям. Повышенная прочность и упругость стекловолокна обуславливает широкий спектр его применения. Теплопроводность стекловаты (0,03-0,52 Вт/м*0C) немного ниже, чем у других видов минеральных утеплителей, но довольно высокий относительно полимерных и прочих материалов.

Технология производства стекловаты наделяет её высокой температуростойкостью. Термоизоляционный материал из стекловолокна не горюч и выдерживает перепады температур от -450 0C до 700 0C. Стекловата отлично пропускает пар, отталкивает влагу, экологически безвредна, не воспринимает химические испарения и легко монтируется на поверхностях сложной конфигурации. К тому же в ней не заводятся грызуны и вредные насекомые, так как стекловата не съедобная и колючая.

К недостаткам стекловолоконного утеплителя можно отнести хрупкость волокон, низкую плотность и склонность к усадке.

Волокна стекловаты располагаются параллельно друг другу, характеризуются значительными:

  • длиной — от 15 до 50 мм (это в 2 — 4 раза больше каменных);
  • толщиной — от 3 до 20 мкм,

Это придает изделиям из них прочность и упругость — наибольшие среди минеральных ват.

Однородность состава определяет высокую устойчивость к вибрациям, а низкая плотность (11 – 45 кг/м3, в сравнении с 30 – 90 кг/м3 у каменной ваты) — минимальное воздействие на строительные конструкции.

Большая сжимаемость (90 %), мягкость и эластичность позволяют качественно изолировать неровные поверхности, конструкции сложной геометрии.

Неорганическая основа делает материал непригодным для поедания грызунами и обустройства гнезд, является неподходящей средой для появления грибка и плесени.

Кроме того, стекловата:

  • стабильно держит форму;
  • не стареет;
  • не деформируется;
  • не вызывает коррозию контактирующих с ней металлов;
  • сохраняет механические и термоизоляционные свойства на протяжении десятков лет;
  • характеризуется морозоустойчивостью (используется в диапазоне от -60 °C).

К недостаткам относят:

  • повышенную ломкость волокон — для защиты от мельчайших обломков монтаж следует вести в спецодежде с использованием средств защиты дыхания (например, респираторов), при установке снаружи требуется защита от ветра для препятствия миграции волокон (например, установка стеклохолстов);
  • чрезмерное впитывание влаги (коэффициент поглощения воды для материалов открытой пористости может составлять до 20 % по массе, до 2 % по объему); попавшая внутрь стекловаты влага необратимо меняет структуру на более хрупкую, приводит к потере более 40 % теплоизоляционных свойств;
  • появление усадки с течением времени.

Из чего делают стекловату?

Из чего делают стекловату? В этом материале есть как основные компоненты, обеспечивающие его свойства как утеплителя, так и связующие, которые позволяют ему сохранить прочность и целостность.

Основные:

  • стекло или стеклянный бой;
  • природный кварцевый песок;
  • известняк (мел);
  • кальцинированная сода;
  • борная кислота;
  • бура (сульфат);
  • доломит;
  • флюорит.

Связующие:

  • полимерная смола;
  • глина;
  • шпат;
  • другие вещества.

Связующие компоненты могут составлять 2,5 – 10 % от массы.

На возникающий у некоторых вопрос, зачем в стекловате стекло, можно ответить следующим образом. Наличием этого компонента обусловлены важные свойства материала, а именно:

  • негорючесть;
  • непривлекательность для грызунов и плесени;
  • прочность и долговечность.

Будь в стекловате на месте стекольных, скажем, древесные волокна, все эти преимущества свелись бы к нулю.

Типы теплоизоляционных изделий из стекловаты

Из стекловолокна производится несколько видов изделий:

  • Мягкие маты и плиты благодаря высокой эластичности плотно прилегают и используются при утеплении поверхностей сложных конфигураций. Скрученная в рулоны, стекловата значительно уменьшается в объёме, как следствие снижая затраты на транспортировку.
  • Полужёсткие и жёсткие плиты выдерживают значительные нагрузки. Для увеличения ветрозащитных свойств жёсткие плиты облицовываются стекловойлоком. Надёжность крепления без зазоров достигается соединением жёстких плит по длинным сторонам в шпунт или гребень.

Дополнительные слои из фольги или стеклохолста повышают пароизоляционные свойства и препятствуют проседанию стекловаты за счёт высыпания волокон.

Горит ли стекловата?

Стекловата не поддерживает горения, относится к классу негорючих материалов (НГ).

Такие материалы выдерживают воздействие высоких температур с сохранением целостности структуры, прочности и других свойств, они не воспламеняются.

Материал спекается при температуре от 500 до 550 °C.

При этом верхний предел обуславливается температурой выгорания смол, в результате чего материал теряет связку, а, следовательно, и эксплуатационные свойства.

Под воздействием огня не происходит выделения токсичных и вредных веществ.

Применение органического утеплителя

здесь можно встретить и специализированные плиты с дополнительным покрытием из стекловойлока, позволяющие обеспечить дополнительную защиту от ветра. Строительные материалы, с которыми может использоваться стекловата, варьируются в зависимости от внутреннего строения и состава самой стекловаты, но, зачастую, этот материал может использоваться практически везде.

Предлагаем ознакомиться  Куриная слепота у кур симптомы лечение

Стекловата – это, прежде всего, теплоизоляционный материал. Он используется при строительстве жилых и промышленных зданий в качестве тепло-, ветро-, паро- и звукоизоляции.

Утеплитель из стекловаты применяется:

  • Для изоляции вертикальных, горизонтальных и наклонных конструкций в зданиях любого типа.
  • На внешних поверхностях с обязательным оштукатуриванием.
  • В навесных вентилируемых фасадах.
  • В ограждениях: с внутренней стороны или внутри трёхслойных сэндвич-панелей в металлической обшивке, бетонных или железобетонных панелей.
  • В многослойных покрытиях плоских крыш используется как нижний или верхний тепло- и звукоизоляционный слой без покрытия цементной стяжкой.
  • В каркасных постройках, например, банях, для изоляции стен и потолка.
  • На металлургических, нефтехимических и прочих предприятиях для изоляции магистральных нефте- и газопроводов, трубопроводов и резервуаров тепловых сетей, промышленного оборудования и технологических трубопроводов.

Если говорить об отраслях применения, то это:

  • строительство;
  • теплоснабжение;
  • производство;
  • автомобилестроение;
  • авиация;
  • трубопроводная транспортировка материалов.

Утеплитель стекловата: применение, плюсы и минусы утеплителя

Для каждой сферы выбираются разные виды, различающиеся:

  • типом волокон,
  • их расположением,
  • наличием дополнительных покрытий,
  • плотностью (максимально возможная — 130 кг/м3).

Утеплитель из стекловолокна выпускается в виде:

  • непрерывной нити (рулонов);
  • штапельного (резанного) волокна (плит), в том числе отличающихся повышенной жесткостью с облицовкой;
  • мягких матов;
  • армированных рулонов;
  • кэшированной технической изоляции, в том числе в виде фольгированных изделий.

Рулоны давно и успешно применяются для утепления горизонтальных поверхностей — полов, кровли.

Кэшированный вид — для изоляции высокотемпературных трубопроводов, узлов и емкостей.

Маты и плиты используются для теплоизоляции различных помещений и конструкционных элементов, а именно:

  • фасадов;
  • оконных и дверных проемов;
  • межэтажных и других перекрытий;
  • внутренних и внешних перегородок зданий;
  • звуковой и тепловой изоляции кабин.

Вату следует крепить так, чтобы обеспечить свободное положение (для максимального расправления) и одновременно плотную посадку без щелей.

Исходя из свойств стекловаты, можно выделить как положительные, так и отрицательные качества.

К плюсам относят:

  • хорошие тепло- и шумоизоляционные свойства;
  • пожаробезопасность;
  • устойчивость к биологическим воздействиям (вредителям, бактериям);
  • малый вес;
  • легкость транспортировки;
  • низкую стоимость (700 – 2100 рублей).

К минусам:

  • гигроскопичность (потребность в дополнительной пароизоляции);
  • неудобство монтажа (необходимость использования средств защиты);
  • появление усадки после 8 – 10 лет службы.

Как и все материалы, вата из стекловолокна несовершенна, имеет недостатки, склоняющие при выборе в пользу других утеплителей.

Недостатки материала:

  1. Гигроскопичность – стекловата хорошо поглощает воду. При намокании теряет свойства, создается влажная среда, способствующая разрушению или гниению утепляемых конструкций. В процессе укладки необходимо использовать 2 слоя пароизоляции – между стекловатой и утепляемой поверхностью, а также поверх плиты или рулона.
  2. Неудобство монтажа. Из-за вредности материала требуется применение средств индивидуальной защиты. Волокна отличаются повышенной хрупкостью, легко крошатся, а при попадании на кожный покров вызывают зуд, раздражение, жжение.
  3. Малый срок службы. Без снижения характеристик утеплитель служит не более 10 лет, затем «садится» и теряет теплоизоляционные свойства.
Утеплитель стекловата: применение, плюсы и минусы утеплителя
Дополнительная влагозащита

Вата из стекловолокна, прежде всего, применяется в качестве теплоизолирующего материала. Она широко применяется при возведении жилых, административных зданий, торговых и промышленных объектов, производственных цехов, складов.

Утеплитель используется:

  • для изоляции горизонтальных, вертикальных, наклонных элементов конструкции зданий и сооружений, межэтажных перекрытий, заделывания щелей;
  • на наружных поверхностях с последующим оштукатуриванием, при устройстве вентилируемых фасадов;
  • с внутренней стороны ограждений либо внутри многослойных сэндвич-панелей с металлической обшивкой, бетонных и железобетонных панелей;
  • в многослойных покрытиях плоских кровель в качестве верхнего или нижнего звуко- и теплоизоляционного слоя;
  • при сооружении каркасных зданий для утепления потолков и стен;
  • на нефтехимических, металлургических, других предприятиях промышленного сектора для изоляции магистральных газо- и нефтепроводов, резервуаров теплосетей, оборудования, технологических трубопроводов.
Утеплитель стекловата: применение, плюсы и минусы утеплителя
Утепление чердачного помещения

Стекловата – экологически чистый, безопасный минеральный утеплитель, применение которого целесообразно в условиях ограниченного бюджета. При тщательном подборе производителя и качественном монтаже материал прослужит не менее 10 лет без потери своих первоначальных свойств.

Меры предосторожности

Утеплитель стекловата: применение, плюсы и минусы утеплителя

Одним из важных преимуществ стекловаты является простой и быстрый монтаж. Стандартно ширина утеплителя из стекловолокна составляет 61 см, поэтому на ровную поверхность набиваются деревянные бруски или металлический профиль с шагом 60 см. Рулоны предварительно раскатываются, герметичная упаковка вскрывается.

Нарезать стекловатные пласты удобнее острым ножом. Припуск по 1-2 см с каждой стороны позволяет монтировать изоляцию максимально плотно. Укладывается стекловата между брусками снизу вверх на поверхность с гидроизоляцией и закрепляется скобами. Поверх утеплителя набивается пароизоляция и внутренняя обшивка.

Предлагаем ознакомиться  Технология холодного копчения рыбы

В процессе укладки стекловаты обсыпаются мелкие колкие частицы, раздражающие кожу и слизистые оболочки носоглотки и глаз. Защитить руки от проникновения стеклянных заноз под кожу помогает детская присыпка или тальк. Работать со стекловатой необходимо в плотной одежде, перчатках, защитных очках и маске или респираторе.

Как очистить одежду после укладки стекловаты

При попадании стекловаты на кожу ни в коем случае нельзя это место тереть. Кристаллы нужно аккуратно стряхнуть или сдуть. После окончания работ волосы тщательно отряхиваются и принимается максимально прохладный душ с сильным напором без мочалок и мыльных средств. Если принимать горячий душ, то частицы стекловолокна проникают в расширенные водой поры. После душа обсохнуть, не вытираясь полотенцем, и ещё раз помыться с мылом и мочалкой.

Рабочая одежда после окончания монтажа стекловаты очищается пылесосом и простирывается (прополаскивается) 3-4 раза в мыльном растворе и под струёй воды. Чистку и стирку рекомендуется производить в резиновых перчатках. Просушенная одежда чистится пылесосом ещё раз. Если одежда не очистилась, иногда помогает химчистка. Чаще для работы со стекловатой используется ненужная старая одежда и по окончании работ она выбрасывается.

Технология изготовления

Исходное сырьё для производства стекловаты — песок, сода, доломит, известняк, бура (или этибор). Современные производства используют до 80% стеклобоя.

Утеплитель стекловата: применение, плюсы и минусы утеплителя

В бункер засыпаются основные компоненты. Дальше наступает этап плавления массы. Дозаторы загружают плавильную печь в строгом соответствии с рецептурой, чтобы при достижении температуры в 1400 °C, смесь имела заданные механические свойства для получения тончайших нитей. Нити получаются при помощи раздувания паром расплавленного стекла, вылетающего из центрифуги.

Процесс волокнообразования сопровождается обработкой полимерными аэрозолями. В качестве связующего применяются водные растворы фенол-альдегидного полимера, модифицированного мочевиной. Пропитанная аэрозолем нить попадает на валки. На конвейере она проходит несколько этапов выравнивания. Формируется однородный стеклополимерный «ковёр».

Дальше наступает этап полимеризации при температуре 250 °C. Высокая температура — катализатор для образования полимерных связей. Попутно в температурной камере испаряется остаток влаги, полученной вместе с аэрозолем. После полимеризации ваты становятся твёрдыми и приобретают янтарно-жёлтый оттенок.

Следующий этап — охлаждение, где стекловата остужается до температуры окружающей среды, после чего поступает на раскрой. Продольные фрезы и поперечные пилы раскраивают бесконечную ленту на маты и рулоны.

Полученный утеплитель имеет большой объем, поскольку весь пронизан воздухом. Прессование готовой продукции позволяет значительно экономить пространство при транспортировке и хранении. По европейским нормам предусматривается шестикратное сжатие. Упругих свойств теплоизоляции достаточно для полного восстановления первоначальных размеров.

Производство стекловаты регламентируется рядом нормативных документов. Основным считается ГОСТ 19170 2001.

Утеплитель стекловата: применение, плюсы и минусы утеплителя

В нем описываются:

  • способы производства;
  • охранные меры при работе с материалом;
  • сфера применения

Допускается изготовление согласно собственным, утвержденным в соответствующем порядке ТУ.

Утеплитель стекловата: применение, плюсы и минусы утеплителя
Размеры рулонов

Есть ли вред для здоровья человека?

В данном вопросе присутствует информационный хаос.

Спорить не станем, сообщим лишь факты.

Стекловата может быть опасна и представлять угрозу исключительно в процессе ее установки — существует вероятность попадания стеклянной пыли на кожу и в органы дыхания.

Для защиты необходимо использовать спецодежду, респираторы.

В данном вопросе имеется хорошая новость — современные технологии позволяют выпускать материалы, не распространяющие стеклянную пыль.

По окончании монтажа стекловатный утеплитель становится абсолютно безвредным.

Спецодежду очищают:

  • стряхиваем;
  • обработкой пылесосом;
  • стиркой с 3-4-кратным ополаскиваем;
  • повторной обработкой пылесосом после просушивания.

Почему прохладный? Потому что горячая вода способствует расширению пор, а, следовательно, и проникновению частиц стекла.

Утилизация

Стекловату можно получать путем повторной переработки стеклобоя. А как утилизируется она сама?

На сегодняшний день существует три варианта:

  1. Захоронение на специальных полигонах.
  2. Измельчение в чистом виде и повторное использование в дорожном строительстве, производстве кирпича.
  3. Использование в виде шихты — твердого остатка, образующегося при сжигании мусора. При этом стеклянная составляющая может достигать 78 % общего объема, почти 20 % приходится на глину, 2 % — на силикат натрия.

Существуют также установки (мельницы) для переработки (глубокого измельчения до размеров 0,1 – 100 мкм) производственных отходов стекловолокна и его возврата в технологический процесс.

Главными критериями выбора теплоизоляционного материала являются: экологичность, устойчивость к воздействию высоких температур и экономичность. Первым двум требованиям отвечают все минеральные утеплители, а вот экономическая составляющая — себестоимость с монтажом — самая низкая у стекловаты.

https://www.youtube.com/watch?v=kIDK5mHzjmI

Исходя из вышеуказанных суждений, выбор в пользу стекловаты можно назвать наиболее практичным.

Оцените статью
Дачник
Adblock detector