Зависимость теплопроводности от плотности минеральной ваты

Структура утеплителя базальтовая вата крупным планом. Фото Леруа Мерлен

Подробный обзор

Теплопроводность

Основная задача утеплителя ― не выпускать тепло из дома. Для этого материал должен отличаться низкой теплопроводностью (чем она меньше ― тем лучше).

Выясним, у чего лучше теплоизоляция: у пенопласта или минваты.

У минеральной ваты превосходные теплоизоляционные качества. Даже в суровом северном климате она надёжно защищает ваш дом от холода.

Теплопроводность минваты ― 0,035–0,039 Вт/(м*К). Этот показатель зависит от плотности материала, поэтому может незначительно колебаться.

Теплопроводность пенополистирола ― 0,037–0,042 Вт/(м*К), почти как у минваты. Пенопласт эффективно удерживает тепло в доме.

Вывод: у пенопласта и минваты похожие показатели теплоизоляции. Для обоих материалов характерна низкая теплопроводность.

Характеристика материала

Минеральная вата представляет собой материал, в основе которого лежит минеральный компонент. Это собирательное понятие, которое включает в себя несколько разновидностей теплоизоляционного материала. В него входит каменная, шлаковая и стекловата. Все они значительно отличаются друг от друга. Для каждой разновидности характерна собственная волокнистость. Она может быть вертикальной, горизонтальной, гофрированной. От этого во многом зависит область ее применения в строительной сфере. К преимуществам ваты минеральной относится:

Виды минеральной ваты по плотности.

  • хорошая устойчивость к высокой и низкой температуре;
  • устойчивость к воздействию химических агентов;
  • высокие теплоизоляционные характеристики;
  • плохая проводимость звука.

Все это обеспечивает массовое распространение ее в строительстве. Не нужно забывать и про то, что она является экологически чистым продуктом. Это означает, что она безопасна в использовании. Она не выделяет в окружающий воздух вредных токсинов даже при нагревании. В процессе использования ее для внутренних работ огромное значение имеет такая характеристика, как способность пропускать пары. Она отлично пропускает пар, благодаря чему поддерживается оптимальная влажность в помещении. Несмотря на все это, есть у нее и недостатки. Основной минус этого материала — невысокая устойчивость к механическим повреждениям.

Где применяется минеральная вата

Вата на минеральной основе имеет низкий коэффициент теплопроводности. Благодаря этому она может применяться практически везде. Во-первых, она нашла применение при изоляции горячих ограждающих конструкций. Обеспечивается это тем, что минеральная вата безопасна в пожарном отношении, опережая по данному показателю некоторые более дорогие изоляционные средства. Во-вторых, областью ее применения является изоляция ограждающих поверхностей различных зданий. Но здесь есть одно условие: изоляция должна быть не нагружаемой.

Структура минеральной ваты и эковаты.

В-третьих, она используется в системе утепления фасадов зданий. В-четвертых, очень часто ее используют в системе внутреннего утепления конструкций. В последнем случае речь идет о панелях из железобетона или простого бетона. В-пятых, минеральная вата применяется в системе отопления, в частности при возведении и эксплуатации трубопроводов. В-шестых, данный материал является утеплителем различного промышленного оборудования. В-седьмых, вата нашла применение при строительстве плоских кровель. Особенно часто это наблюдается при отсутствии бетонной стяжки. В-восьмых, бани, стены домов тоже возводятся с использованием ваты минеральной.

Основные показатели плотности базальтовой ваты

Общеизвестно, что лучший теплоизолятор — это неподвижный воздух. Современные теплосберегающие материалы имеют именно такую структуру, которая представляет собой пористую массу, наполненную воздухом. Не является исключением и базальтовая вата, она на 90% состоит из воздуха. Этот материал имеет несколько других названий. Можно встретить такие его наименования, как каменная вата, базальтовый утеплитель, минеральная вата.

Читайте также:  Как утеплить стены дома пенопластом своими руками?

Отличительной особенностью базальтовой ваты является то, что производится она исключительно из натурального горного сырья – базальта или минералов этой группы, которые является магматической массой, затвердевшей вблизи от поверхности земли. Благодаря этому базальтовая минеральная вата имеет уникальные характеристики.

В своем составе они имеют до 50% окиси кремния, 15 — 20% окиси алюминия и примерно 20% окислов железа.

Технология производства обеспечивает получение волокон диаметром от 2 до 7 мкм. и длиной около 50 мм. Волокна переплетаются и связываются формальдегидными смолами. В результате получается многослойный мат, который далее прессуется, достигая нужной плотности, спекается, режется и упаковывается.

Особенности структуры и применяемые приемы изготовления позволяют получить плотность базальтовой ваты в диапазоне 30-100 кг./м3. Это достигается благодаря хаотичному расположению волокон, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, что образует дополнительные связи между ними.

Получение различной плотности дает возможность использовать базальтовую вату для утепления нагруженных конструкций, таких как полы, и элементов не несущих нагрузку, например, крыш. Причем, можно получить полотно, имеющее различную плотность базальтовой ваты по толщине.

Это свойство особенно важно при устройстве вентилируемых фасадов.

Используется базальтовая вата в различных отраслях. Ее применяют для утепления коммуникаций в коммунальном хозяйстве, в судостроении, в промышленности. Но, наибольшее применение она получила в строительстве. Здесь используют ее низкую теплопроводность, негорючесть, влагоотталкивающие свойства.

Поэтому широко применяют как для внутреннего, так и для наружного утепления. Кроме того, благодаря способности гасить звуковые волны, базальтовое волокно используется как звукоизолятор.

Способность противостоять влаге и выдерживать высокие температуры, делают базальтовую вату незаменимой при строительстве бань и саун.

Плотность базальтовой минеральной ваты от ведущих Российских производителей:

Ниже представлена информация о плотности базальтовой минеральной ваты в виде таблиц.

Плотность базальтовой ваты Роквул

Марка Плотность, кг/м3 Назначение
DOMROCK 20 изоляция каркасных конструкций, вентилируемых покрытий и чердаков
PANELROCK 65 тепло звукоизоляция наружных стен под сайдинг и под штукатурку
ROCKMIN 26 изоляция вентилируемых покрытий, чердаков, каркасных перегородок, полов на лагах, подвесных потолков
ROCKTON 50 теплоизоляция мансард, полов на лагах и каркасных перегородок
STROPROCK 156 утепление полов на грунте, полов под стяжку, перекрытии на бетонной основе
SUPERROCK 35 тепло и звукоизоляция чердаков, вентилируемых покрытий, балочных перекрытий
WENTIROCK 50/90 теплоизоляция вентилируемых фасадов и наружных стен с фасадной облицовкой

Плотность базальтовой ваты Кнауф

Материал Плотность, кг/м3 Назначение
Nobasil LSP 35 теплоизоляция трубопроводов систем вентиляции, теплотрасс, водоснабжения, отопления, котлов
Insulation Nobasil FKD-S 110 тепло и звукоизоляция плоской кровли
Insulation FKD-S 50 тепло звуко-и противопожарная изоляция наружных стен

Плотность базальтовой ваты Технониколь

Марка Плотность, кг/м3 Назначение
РОКЛАЙТ 30-40 теплоизоляция стен, перегородок и скатной кровли
ТЕХНОЛАЙТ 30–38 звуко и теплоизоляция жилых и пром. зданий без нагрузки на утеплитель
ТЕХНОБЛОК 40-50 звуко и теплоизоляция жилых и пром. зданий без нагрузки на утеплитель
ТЕХНОВЕНТ 10 теплоизоляция стен с вентилируемым фасадом
ТЕХНОФЛОР 90-170 звуко и теплоизоляция полов
ТЕХНОФАС 131–159 наружное утепление стен под штукатурку
ТЕХНОАКУСТИК 38-45 звукоизоляция перегородок и подвесных потолков

Ваша оценка:

: 4 1

Google

Полезные рекомендации использования 

  1. Осуществляя работы с данным материалом, необходимо учитывать, чтобы края не были потрепанными и надорванными.
  2. Минвата должна достаточно хорошо укладываться к окружающим ее конфигурациям. Для качественного результата то пространство, которое изолируется, должно быть заполнено полноценно.
  3. Время от времени минеральную вату рекомендуется укладывать в несколько слоев для того, чтобы получить необходимую толщину теплового изоляционного слоя.
  4. Использование данного строительного материала ежегодно набирает все большие обороты, за счет собственных полезных характеристик и свойств.
Полезные рекомендации использования 

Плюсы и минусы использования минеральной ваты

Несомненно, этот один из самых популярных материалов для теплоизоляции, имеет свои достоинства и недостатки. Сейчас рассмотрим их более подробно.

В использовании минеральной ваты имеются следующие плюсы:

Как видите, минеральная вата имеет массу положительных качеств, благодаря которым и зарекомендовала себя как прочный и долговечный утеплитель. Что же касается ее недостатков, то можно выделить только один:

  1. Минеральная вата может быть опасна именно в процессе работы с ней, так как при воздействии высоких температур способна выделять фенол, а это вещество, представляющее опасность для здоровья человека. В условиях с нормальными температурами окружающей среды, минеральная вата не может представлять опасность. Чтобы не причинить вред своему самочувствию, работая с минеральной ватой необходимо соблюдать правила техники безопасности, в частности, обязательно пользоваться респиратором, защитными очками и перчатками.

Базальтовая вата: характеристики и свойства

Перейдем к количественным показателям физических свойств базальтовой ваты.

Плотность базальтовой ваты

Плотность волокнистого материала зависит от количества волокон на единицу объема. Чем их меньше, тем больше воздуха, поэтому плотность базальтовой ваты существенно отличается от плотности того камня, из которого она изготовлена.

Итак, плотность — это масса, которую поделили на занимаемый ею объем. На каждой упаковке базальтовой ваты должно стоять значение ее плотности.

Базальтовая вата: характеристики и свойства

Возьмите на заметку, что плотность от толщины утеплителя никак не зависит. Она одинакова и для 50, и для 100 мм.

В продаже можно найти базальтовую вату с плотностью от 30 кг/куб.м до 185 кг/куб.м. В принципе, у каждого производителя своя линейка плотностей.

Наименее плотная вата легче всего поддается действию огня, вы помните об этом?

Температура горения базальтовой ваты

Выше мы уже объяснили, что минвата не горит в буквальном смысле этого слова, то есть не окисляется (за исключением связующего вещества), поэтому «температура горения базальтовой ваты» — это «температура ее плавления».

Температура плавления базальтовой ваты

А вот это уже корректно. Температура плавления базальтовой ваты равна температуры плавления использованного для ее изготовления камня. Если это базальт, то она равна 1100-1250 градусов.

Базальтовая вата: характеристики и свойства

Однако имейте в виду, что тончайшие волокна проще расплавить, чем массивный кусок камня. Проще — это не снижение температуры, а скорость ее достижения.

В ролике выше мы видели, что пирометр показывал как раз те цифры, которые примерно соответствуют заявленным. Разницу можно списать на погрешности замеров.

Коэффициент теплопроводности базальтовой ваты

Немного физики. Разные материалы нагреваются с разной скоростью. Разница заключена в теплопроводности материалов.

Чтобы выяснить эту количественную характеристику, ставится эксперимент, в котором образец материала, имеющий единичную площадь (1кв.м) и единичную длину (1м), с одной стороны нагрет на 1 кельвин больше, чем с другой. Замеряется количество теплоты, которое пройдет с более нагретой стороны к более холодной. Полученный результат получил название коэффициента теплопроводности.

Имейте в виду, что величина эта не зависит никак от толщины слоя.

Коэффициент теплопроводности базальтовой ваты составляет 0,045-0,055 Вт/(м*К). «Роквул» дает на свою продукцию цифры 0,042-0,046 Вт/(м*К). «Изовер» соответственно 0,032-0,044 Вт/(м*К).

Базальтовая вата: характеристики и свойства

От чего зависит теплопроводность ваты? От соотношения между теплопроводностью воздуха и волокон камня. Чем больше воздуха между волокнами, тем ближе мы к значениям теплопроводности воздуха, и наоборот.

Какую роль в этом играет толщина слоя? Чем ниже теплопроводность, тем тоньше понадобится слой теплоизоляции.

Теплопроводность минеральной ваты по сравнению с другими утеплителями

Современные строительные технологии предоставляют широкий выбор всевозможных утеплителей, решающих проблемы энергосбережения и экономии тепла.

Одним из самых качественных и эффективных изоляционных материалов является минеральная вата.

Функциональные характеристики и теплопроводность минеральной ваты являются важными показателями, обуславливающими выбор именно этой категории стройматериалов для утепления домов.

Важно

Минеральная вата – волокнистый прессованный теплоизоляционный материал, изготавливается из горных вулканических пород или базальтовых волокон с добавлением известняка. Производственные технологии позволяют получать минвату из силикатного расплава доменных шлаков или отходов сталелитейной и металлургической промышленности, однако такая продукция менее долговечна.

Рис.1 Формы минеральных утеплителей

Утеплитель выпускается в форме плит матов, рассыпных гранул или рулонов, его применение позволяет удерживать теплый воздух в границе помещения зимой, а летом защищает от высокой температуры.

Читайте также:  25 вопросов колористам, которые вы хотели задать

Теплопроводность изоляционных материалов

Теплопроводность – это физическая величина, выражающаяся в цифровом коэффициенте и показывающая способность материала удерживать тепловую энергию.

Чем меньше показатель теплопроводности, тем лучше материал сохраняет тепло. Самый низкий показатель теплопроводности у воздуха. Именно поэтому ячеистая и наполненная воздушными порами многослойная вата надежно удерживает тепло внутри любого здания.

Коэффициент теплопроводности минваты зависит от плотности материала и варьируется в пределах 0,032-0,039 Вт/(м°C). Чем жестче материал, тем меньшей теплопроводностью он обладает.

Если сравнить теплопроводность минваты с теплопроводностью других популярных изоляционных материалов (мм)/ и необходимую толщину эффективного слоя утеплителя Вт/(м°C), то получаются такие результаты средних величин:

Теплопроводность минеральной ваты по сравнению с другими утеплителями
  • Базальтовая вата – 167/0,039;
  • Пенополистирол – 159/0,037;
  • Пенопласт – 155/0,035;
  • Керамзит – 869/0,170;
  • Кирпич – 1460/0,520.

Рис.2 Пустотная структура минеральной ваты

Таким образом, теплопроводность пенопласта и минваты находится примерно на одинаковом уровне. И хотя пенопласт немного лучше удерживает тепло, его качественные свойства и характеристики в значительной мере уступают минеральным утеплителям.

Теплоизоляционные характеристики различных материалов можно оценивать и исходя из их способности сопротивляться теплоотдаче. Эта величина напрямую зависит от толщины теплоизолятора. Чем выше показатели сопротивления, тем лучше изоляционные свойства.

Сравнивая теплопроводность керамзита и минваты, становиться понятно, что слой базальтовой ваты, толщиной 167 миллиметров даст примерно одинаковый эффект по сравнению со слоем керамзита, толщиной 869 миллиметров. А для того, чтобы кирпичная кладка давала такую же теплозащиту, необходимо выложить стену, толщиной практически полтора метра.

Другие характеристики минеральной ваты

Сравнивая теплопроводность минеральной ваты с другими видами утеплителей, не стоит забывать и о других преимущественных особенностях этого материала:

  • Огнеупорность – длительное время выдерживает высокие температуры;
  • Устойчивость к влажности и агрессивным химическим соединениям;
  • Экологическая чистота;
  • Отличные звуко- и виброизоляционные свойства;
  • Легкость в обработке и монтаже;
  • Стойкость к воздействию бактерий или грызунов;
  • Долговечность – при правильной эксплуатации срок службы составляет более 70 лет.

Благодаря всем этим качественным показателям, эффективности энергозащиты, а также сравнительно невысокой стоимости, минеральные утеплители являются одними из самых востребованных материалов для создания комфортного и теплого дома.

С этой статьей также читают:

Заключение

Рассмотренные достоинства и недостатки утеплителей позволят выбрать самый подходящий вариант уже на стадии проектирования. При этом учитывать все требования, предъявляемые к теплоизоляционному материалу, в первую очередь теплопроводность.

Заключение

Показатель, так называемый коэффициент теплопроводности минеральной ваты, характеризует способность этого материала к удерживанию тепловой энергии. Его измеряют в Вт/(м°C) и используют для расчета толщины теплоизоляционного слоя при внутренней и наружной отделке. Чем выше этот коэффициент, тем лучше сохраняется тепло в защищённом с помощью данного материала помещении. Минвата имеет один из лучших показателей, сравнимый с пенопластом и пеноизолом.

Минвата в форме плит: свойства и особенности

Утеплитель в плитах удобен в монтаже, выпускаются модели с пазами для плотной стыковки без мостиков холода. Размер колеблется от 0,6-1 на 1,2м, толщина составляет 30-200 мм. Материал изготавливается с одним или несколькими слоям, может армироваться стекловолокном, повышать устойчивость к влаге за счет добавок. По жесткости плиты минеральной ваты бывают нескольких видов:

Минвата в форме плит: свойства и особенности
  • мягкие — укладывают на чердаках, оборачивают трубопроводы;
  • полужесткие — уплотняются распылением битума или синтетической смолы, используются для наружного утепления стен, изготовления сэндвич панелей;
  • жесткие — служат для теплоизоляции металлических конструкций, наружных стен, кровли.

Понятие теплопроводности

Утеплители имеют разный коэффициент теплопроводности – это главный показатель материала

Под теплопроводностью понимается передача энергии тепла от объекта к объекту до момента теплового равновесия, т.е. выравнивания температуры. В отношении частного дома важна скорость процесса – чем дольше происходит выравнивание, тем меньше остывает конструкция.

В числовом виде явление выражается через коэффициент теплопроводности. Показатель наглядно выражает прохождение количества тепла за определенное время через единицу поверхности. Чем больше величина, тем быстрее утекает тепловая энергия.