Виды теплоизоляционной ваты: характеристики и особенности использования

Для утепления различных объектов, таких как жилые дома, общественные здания и промышленные сооружения, используются современные строительные материалы, которые отличаются техническими характеристиками, внешним видом, способом монтажа и эффективностью. Одним из наиболее популярных утеплителей является минеральная вата - неорганический материал природного происхождения с волокнистой структурой. На практике применяются разные виды минеральной ваты, каждый из которых производится из определенного сырья и по особой технологии. Для выбора наиболее подходящего типа теплоизоляции необходимо учитывать эксплуатационные свойства, преимущества и недостатки каждого материала.

Минеральную вату производят путем измельчения, преобразования в капли и последующего растягивания в тонкие, эластичные, но сверхпрочные нити минерального расплава. Главное отличие одной разновидности от другой - параметры и особенности волокон, из которых состоит полученное полотно. В зависимости от того, что именно выступает сырьем при производстве ваты - расплав стекла, доменных шлаков или горных пород - материал имеет разную, технологически определенную структуру волокнистости: горизонтально-слоистую, вертикально-слоистую, гофрированную или хаотичную (пространственную). Производители предлагают утеплители разной формы и размеров: рулоны, маты, плиты и полые минераловатные цилиндры.

Преимущества минеральной ваты как теплоизоляционного материала

Минеральная вата представляет собой группу натуральных неорганических утеплителей с волокнистой структурой. Готовое изделие представляет собой плотное полотно, состоящее из миллионов тонких волокон, переплетенных между собой определенным образом. Пространство между волокнами заполнено воздухом, что обеспечивает материалу высокие теплоизоляционные свойства. В процессе производства минеральная вата проходит обязательную обработку специальными гидрофобными составами для дополнительной защиты от негативного воздействия влаги. Также в состав добавляются антипирены, повышающие пожаробезопасность волокнистой теплоизоляции. Популярность и широкое применение минеральной ваты для утепления обусловлены ее превосходными техническими характеристиками.

Наиболее значимыми для всех видов минеральной ваты свойствами являются:

• Низкая теплопроводность. Волокнистые утеплители характеризуются одним из самых низких коэффициентов теплопроводности, что позволяет использовать их практически в любых климатических условиях и на объектах различного назначения.
• Механическая стойкость. Усадка изделий из минеральной ваты, включая термическую усадку, минимальна и составляет доли процента. Стойкость к деформации и стабильность размеров на протяжении всего срока службы предотвращают появление "мостиков холода".
• Водонепроницаемость. Стеклянная и базальтовая минеральная вата не впитывают атмосферную влагу, но отлично пропускают водяной пар, предотвращая образование конденсата. Здания, утепленные минватой, надежно защищены от повышенной влажности, сырости и плесени.
• Химическая стойкость. Материал демонстрирует полную инертность по отношению к большинству агрессивных сред и химических веществ, даже выдерживая прямой контакт с различными кислотами и щелочами.
• Биологическая устойчивость. Минеральная вата не привлекает грызунов, насекомых-вредителей, а также не способствует размножению микроорганизмов.
• Хороший воздухообмен. Теплоизолятор не препятствует свободному воздухообмену, обеспечивая постоянную циркуляцию воздуха и комфортный микроклимат без необходимости дополнительной вентиляции.
• Паропроницаемость. Минвата характеризуется высокой паропроницаемостью, позволяя пару свободно проходить сквозь волокнистую структуру, но не впитывая его.
• Хорошая шумоизоляция. Упругая структура минеральной ваты обеспечивает эффективную звукоизоляцию, препятствуя проникновению внешних шумов в помещение.
• Огнестойкость. Минеральная вата является негорючим материалом, не поддерживающим горение и не способствующим распространению огня, при этом не выделяющим токсичных веществ.
• Экологичность. Производство минеральной ваты требует в 100 раз меньше энергоресурсов, чем экономится за период ее эксплуатации, а сам материал не выделяет вредных соединений даже при нагревании.
• Безопасность. Согласно исследованиям, минеральная продукция не представляет угрозы для окружающей среды и здоровья человека.
• Долговечность. Утеплитель из минеральной ваты практичен и долговечен, сохраняя свои теплофизические и эксплуатационные свойства в течение заявленного производителями срока службы до 50 лет.

Разновидности минеральной ваты

Любой волокнистый утеплитель изготовлен из измельченного, преобразованного в капли, а затем растянутого в тонкие, эластичные, но при этом сверхпрочные нити минерального расплава. Главное отличие одной разновидности от другой - параметры и особенности волокон, из которых состоит полученное полотно. В зависимости от того, что именно выступает сырьем при производстве ваты - расплав стекла, доменных шлаков или горных пород - материал имеет разную, технологически определенную структуру волокнистости: горизонтально-слоистую, вертикально-слоистую, гофрированную или хаотичную (пространственную).

Производители предлагают утеплители разной формы и размеров: 

• Рулоны - рулонную изоляцию используют при обустройстве горизонтально ориентированных поверхностей. Такая форма выпуска позволяет уменьшить число стыков, существенно сокращая возможные потери тепла. Чаще всего применяются для тепловой защиты подземных коммуникаций.
• Маты - используют для теплоизоляционной защиты кровли, межэтажных перекрытий, стен, других строительных конструкций, которые не испытывают большой нагрузки. Это объясняется относительно небольшой плотностью такого утеплителя. Минераловатные маты бывают прошивными, а также с дополнительным защитным покрытием.
• Плиты - материал применяют на объектах, которые будут подвергаться значительному механическому давлению и максимальным нагрузкам, например, под бетонную стяжку при обустройстве пола. Плитный утеплитель характеризуется наибольшей плотностью, упругостью, механической стойкостью. Минвату в форме плит намного проще монтировать на любые вертикальные поверхности.
• Цилиндры - полые минераловатные цилиндры (цельные или состоящие из нескольких сегментов) имеют средние показатели плотности. Используются для теплоизоляции дымоходов, вентканалов, магистральных трубопроводов, инженерных сетей.

Еще один значимый показатель, который нужно учитывать, - плотность изоляционного материала. Утеплитель может быть мягким, средней или высокой жесткости.

Классификация минеральной ваты по составу и технологии производства

Стекловата

Один из наиболее популярных вариантов минеральной ваты - стекловата. В качестве исходного сырья для ее производства выступают природное стекло, песок, известняк и специальные добавки. Толщина стекловолокна составляет 3-15 мкм. Стекловолоконный утеплитель является самым мягким среди всех других видов минеральной ваты и рекомендуется к применению там, где не предполагается значительных механических нагрузок, например, для отделки стен. Стекловата характеризуется низкими показателями теплопроводности, хорошими вибростойкими и звукопоглощающими свойствами. Однако из-за наличия в составе химически активного связующего (формальдегида) данный материал не рекомендуется использовать в жилых домах. При сжатии стекловата способна уменьшить свой объем в 6 раз, что упрощает ее хранение, транспортировку и монтаж, но делает этот вид ваты самым колючим, требующим применения средств индивидуальной защиты при работе с ним.

Шлаковата

Для изготовления шлаковой ваты используют шлаковые составы и отходы горно-металлургической промышленности. Этот вид ваты характеризуется волокнами толщиной 4-12 мкм и длиной до 16 мм, а также повышенной хрупкостью, поэтому чаще всего применяется для отделки нежилых построек. К достоинствам шлаковаты относится ее биостойкость - материал устойчив к негативным факторам окружающей среды. Однако у этого утеплителя есть и ряд недостатков. Во-первых, он обладает гигроскопичностью, то есть способностью поглощать воду, что ограничивает его применение в условиях повышенной влажности. Во-вторых, остаточная кислотность шлаковаты может вызывать коррозию металлических поверхностей. Кроме того, этот тип минеральной ваты характеризуется слабой устойчивостью к вибрационным нагрузкам. Из-за большого количества недостатков шлаковата все реже используется в строительстве.

Каменная вата

Каменная вата производится на основе изверженных горных пород габбро и диабаз, а также может содержать доменные шлаки и шихту. Минеральные компоненты, такие как глина, доломит и известняк, позволяют повысить текучесть каменного расплава, а в качестве связующего элемента используются формальдегидные смолы. В отличие от стекловаты, каменная вата не боится высокой влажности и не способна впитывать воду. Толщина гидрофобизированных волокон составляет 7-12 мкм. К достоинствам этого натурального строительного материала можно отнести высокую шумоизоляцию, огнестойкость, а также устойчивость к агрессивным химическим средам, кислотам, щелочам и растворителям.

Базальтовая вата

Одним из наиболее эффективных теплоизоляторов является базальтовая вата с хаотически переплетенными, беспорядочно направленными волокнами. Главное преимущество утеплителя из различных габбро-базальтовых горных пород - возможность получения материала разной плотности, формы и стойкости к механическим и вибрационным воздействиям. В составе базальтовой ваты отсутствуют доменные шлаки или другие примеси, что гарантирует экологическую чистоту готовой продукции. Утеплитель из тонкого или супертонкого, но сверхпрочного базальтового волокна толщиной 1-15 мкм отличается от "классической" каменной ваты большей плотностью. Материал не горит и плохо впитывает воду. Базальтовая вата выпускается с низкой и высокой плотностью: в первом случае она получается гибкой, во втором - довольно прочной. Эластичную и мягкую изоляцию используют там, где не предвидится больших механических нагрузок, а более плотный материал применяют для утепления и звукоизоляции многоэтажных зданий. Для объектов, испытывающих длительное или интенсивное механическое воздействие, используют наиболее жесткие разновидности базальтовой ваты, которые характеризуются устойчивостью к сжатию, упрощающей монтаж. Базальтовую вату могут производить с подложкой из стеклохолста или фольги, а также в комбинированном виде с дополнительным защитным слоем, повышающим прочность, биологическую устойчивость и долговечность теплоизоляционного слоя.

Рекомендации по выбору минеральной ваты

Приступая к проведению теплоизоляционных работ, нужно заранее определить, какой именно вид минеральной ваты подходит для утепления той или иной строительной конструкции. Выбор ваты для теплоизоляции зависит от особенностей утепляемого объекта и необходимых показателей защиты. Согласно рекомендациям специалистов, обязательно нужно:

1. Выяснить, в каком направлении располагаются волокна. Это позволит получить дополнительную информацию о свойствах материала. Например, прочность на сжатие повышается с увеличением числа вертикально ориентированных волокон. Такой изолятор способен выдерживать большие нагрузки.
2. Учитывать сферу применения минеральной ваты. Если планируется утепление пола или крыши - приобретать минвату для фасадов нельзя. Иначе материал быстро утратит свои теплоизоляционные качества.
3. Принимать во внимание предполагаемые нагрузки. Если механическое давление на поверхности, утепленные минватой, будет высоким, выбирать нужно плиты с наивысшим показателем плотности. Это позволит избежать уплотнения материала и снижения теплоизоляционных свойств.
4. Для теплоизоляции кровли лучше выбрать фольгированную минвату. Она поможет сократить потери "лучевого" тепла. Такой же материал отлично подходит для изоляции печных труб.

Выбор рулонов, плит или матов зависит от особенностей изолируемых конструкций, типа и сложности предстоящих монтажных работ. Независимо от разновидности, стоит приобретать только качественный продукт от известного бренда - такая минвата будет соответствовать всем заявленным характеристикам.