Обзор стекловаты

Обзор стекловаты

Содержание статьи:

• Описание и производство
• Основные разновидности
• Технические характеристики
• Достоинства
• Недостатки
• Критерии выбора
• Цена и производители
• Инструкция по монтажу

Стекловата — это один из самых старых утеплителей на основе стекла. Материал получают из остатков и отходов стекольного производства. Тончайшие волокна формируют в плиты и маты, которые служат хорошим теплоизолятором.

Технологические нюансы производства стекловаты

Когда производят этот вид утеплителя, стекловолокно проходит несколько стадий.

1. В процентном соотношении 80% к 20% берут стеклобой и сырьевую смесь из песка, доломита, соды, этибора, известняка и загружают в бункер для плавления.
2. Фаза расплавки состоит в прогревании массы до 1400°C, содержимое плавильной печи имеет строгие пропорции по рецептуре с целью получения тонких нитей из стекловаты, утеплитель при этом будет обладать определенными механическими свойствами.
3. Обработка полимерными аэрозолями приводит к образованию волокон. Каждая пропитанная нить идет по конвейеру, выравниваясь и постепенно превращаясь в «ковер» из стекловаты.
4. Следующая стадия – полимеризация. Температура изменяется до 250°C, так как нагрев катализирует полимерные связи. Параллельно в температурной камере остатки аэрозольной влаги испаряются. На выходе имеем ярко-желтую и застывшую стекловату, утеплитель после этого переходит на стадию охлаждения.
5. Охлаждение до комнатной температуры, раскрой фрезами и пилами соответственно вдоль и поперек являются финальными этапами производства стекловолоконного утеплителя. Маты и рулоны, которые мы привыкли видеть в строительных магазинах, делаются из бесконечно длинной ленты стеклянных волокон.

Преимущества стекловолокнистых утеплителей

Теплоизоляция на основе стекловолокна имеет следующие преимущества:

• минимальная усадка в течение всего срока службы;
• стойкость к появлению грызунов, плесени, грибка и вредоносных микроорганизмов;
• устойчивость к внешним деформациям, позволяющая сохранять изоляционные и технические характеристики материала;
• негорючесть утеплителя;
• отсутствие в составе токсичных или вредных для здоровья человека веществ;

Химическая стабильность утеплителя, благодаря которой при контакте с другими материалами не образуются новые соединения и не теряются основные свойства;

• относительно низкая цена утеплителя на основе стекловолокна, по сравнению с другими материалами, имеющими аналогичные свойства;
• оптимальные звукопоглощающие свойства;
• простая технология монтажа даже на поверхности со сложной геометрической формой.

Основные минусы стекловаты

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

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.

Дополнительная влагозащита

Области применения стекловаты

Стекловату используют при звукоизоляции и утеплении:

• Лоджий и балконов
• Саун и бань
• Наружных стен, фасадов
• Перегородок и облицовки
• Перекрытий, потолков и полов
• Скатных крыш

Кроме вышеуказанного стекловату также используют в качестве промышленной изоляции при утеплении технологического оборудования и трубопроводов горячей воды. Отдельные виды утеплителя покрываются алюминиевой фольгой для пароизоляции и отражения теплового излучения внутрь или стеклохолстом для ветрозащиты.

• Гигроскопичность
  Среднестатистическое стекловолокно способно поглощать воду в достаточном для дальнейшей усадки материала количествах. При этом теплоизоляционные свойства будут снижаться. Избежать негативных последствий можно, используя пароизоляционную плёнку: её размещают с обеих сторон панелей.
  Этот недостаток не касается некоторых современных материалов. К примеру, запатентованная технология производителя URSA, Water Guard, обеспечивает высокий уровень защиты от влаги. Если в процессе установки утеплитель намокнет, на его качестве это не скажется. Однако на постоянное воздействие влаги или пара материал всё же не рассчитан.
• Горючесть
  Сырьё, из которого производится стекловолокно, не воспламеняется. Однако связующее вещество, которое применяют при стандартной обработке, способно воспламеняться. Впрочем, это касается всех типов утеплителей, в том числе базальтовых.

Вид стекловаты определяется на основе диаметра поперечного сечения волокон.

Ультратонкое стекловолокно — не более 1 мкм. Применяется для изготовления волоконно-оптических кабелей в телекоммуникациях, в том числе межконтинентальной телефонии, самолётных и корабельных системах.

Супертонкое стекловолокно — 1–3 мкм. Служит тепло– и шумоизоляционным материалом при строительстве.

Тонкое стекловолокно — 4–12 мкм. Используется в качестве тепло– и гидроизоляции.

Утолщённое стекловолокно — 12–25 мкм. Применяется в производстве армирующих сеток для штукатурных работ.

Толстое стекловолокно — 25 мкм и более. Используется для теплоизоляции и армирования водопроводных труб большого диаметра.

В связи с высоким качеством современной стекловаты, её применение не ограничивается строительством, авиацией и судостроением. Существует целый ряд областей, которые используют стекловолокно, чем подтверждают его безопасность для человека:

• Сантехника
  Стекловолокном укрепляют поддоны душевых кабин, биотуалеты и т.д.
• Ортопедия
  Протезы, костыли и трости, изготовленные из стекловолокна представляют собой прочные конструкции с приемлемой ценой.
• Товары для спорта и активного отдыха
  Вёсла из стекловолокна прочные, лёгкие и не скользят в руке. Удилища — неприхотливы в эксплуатации и стоят недорого.
• Стоматология и ортодонтия
  Стекловолокно служит материалом для пломб и несъёмных протезов.

Особенности стеклянной ваты

Что это такое

Маты стекловаты без усилий сворачиваются для удобства транспортировки.

Стеклянная вата — это волокнистый теплоизолятор, одна из разновидностей минеральной ваты. Применяется в строительстве зданий для утепления стен, кровель, полов, фундаментов и перекрытий, а также при прокладке трубопроводов для теплоизоляции труб.

Утепленная стекловатой труба не замерзнет в морозы.

Стекловата и минвата — это не два разных утеплителя. Первый является разновидностью второго. Тем не менее многие называют именно шлаковую (или каменную) вату минеральной, а стеклянную считают отдельным видом. Это ошибка.

Минвата включает три разных вещества: стекловолокно, базальт, шлаки.

Еще раз: существует несколько разновидностей минеральной ваты согласно ГОСТ 31913-2011 (EN ISO 9229:2007) , которые можно сравнивать между собой:

1. Стекловолоконная вата.
2. Базальтовая или каменная вата.
3. Шлаковая вата.

На фото — шлаковая вата.

Сравнение шлаковаты с минватой не имеет никакого смысла. Стекловолокно также состоит из минеральных соединений, соответственно, материалы на его основе относятся к минеральным продуктам. Поэтому стекловату можно определить как разновидность минваты.

Технические параметры

Стекловату сжимают и хранят в рулонах.

Чтобы определить качество и эксплуатационные особенности материала, необходимо обратиться к цифрам. Технические характеристики стекловаты:

Минеральный утеплитель в тройке лидеров — материал с низкой теплопроводностью и высокой звукоизоляцией.

Как видим, стекловатный утеплитель демонстрирует хорошие показатели: низкую теплопроводность, высокую паропроницаемость, упругость, память формы, отличные звукоизоляционные качества. Это сыграло решающую роль при выборе стекловаты как одного из самых распространенных теплоизоляторов.

Достоинства и недостатки

Плитами минваты часто утепляют и наклонную кровлю.

Основные достоинства стекловаты:

• Низкий коэффициент теплопроводности. Это говорит об эффективности материала как теплоизоляции;
• Низкая плотность. Стеклянная вата, нанесенная на стену или элементы кровли, не создаст серьезной нагрузки на несущие конструкции;
• Хорошая сжимаемость. Вата может сжиматься в 6 раз без последствий для качества. После распаковки материал быстро восстанавливает первоначальный объем. Это свойство играет важную роль для транспортировки и хранения материала;
• Пожарная безопасность. Вещество не горит и не поддерживает горение. Теплоизоляция может выполнять свои функции при температуре порядка 450 °C и защищать от огня различные конструкции;
• Химическая инертность. Вата не реагирует на большинство химикатов, используемых в быту, в том числе на бензин, ацетон, органические растворители, растворы кислот и щелочей;
• Отсутствие коррозии. Стекловолокно не боится плесени, бактерий, электрохимических реакций, насекомых и т. д. Стекловата и грызуны уживаются плохо;
• Низкая цена. Это один из наиболее дешевых теплоизоляционных материалов;
• Укладка своими руками. Для работ по монтажу не требуются специальные навыки и знания.

Стеклянные волокна под микроскопом.

Благодаря набору перечисленных достоинств, стеклянная вата остается теплоизоляционным материалом №1 при утеплении теплотрасс, различных промышленных трубопроводов, дымоходов и т. д.

С помощью минваты возможна термоизоляция дымоходной трубы.

Недостатки стекловаты:

• Вред для здоровья. Материал обладает целым рядом вредных воздействий на человека, начиная от кожного зуда и аллергии, заканчивая поражением глаз и серьезными заболеваниями легких;
• Гигроскопичность. Как и любая вата, наш теплоизолятор способен впитывать большое количество влаги. Из-за этого падает его сопротивляемость теплопередаче, поэтому без дополнительной пароизоляции его монтировать нет смысла;
• Усадка. Ломкость волокон приводит к тому, что со временем вата дает усадку. В результате в слое утеплителя могут образовываться щели или открытые участки;
• Короткий срок эксплуатации. В сравнении с другими теплоизоляторами стеклянная вата уступает по срокам службы;
• Необходимость спецодежды. Для укладки стекловолоконного изолятора необходима спецодежда и респиратор.

Работать с материалом необходимо в специальной одежде и респираторе.

Преимущества стекловаты, ее «плюсы»

• хорошие теплоизоляционные свойства;
• обладает звукоизоляционными свойствами, она хорошо защищает от внешних шумов
• устойчивость биологическим факторам, ее не грызут мыши, крысы и другие вредители;
• экологическая безопасность и чистота, она безвредна для здоровья;
• является пожаробезопасным материалом, не горит и не поддерживает горение;
• устойчива к воздействию плесени, грибка, коррозии;
• мало весит и не дает нагрузки на несущие элементы конструкции, обеспечивает легкость транспортировки и возможность быстрого монтажа «в одиночку»;
• имеет низкую стоимость, относится к бюджетным.

Фото 2. Стекловату для теплоизоляции обычно используют в рулонах, она устойчива от воздействия плесени и атакам грызунов

Сравнение эксплуатационных характеристик

Для того, чтобы достоверно решить, что лучше, базальтовая плита или минеральная вата, необходимо сравнить наиболее важные показатели, в число которых мы включим:

• стоимость;
• теплоизоляционные качества;
• гироскопичность и паропроницаемость;
• долговечность;
• экологичность;
• шумоизоляционные показатели;
• пожаробезопасность;
• простоту монтажа;
• привлекательность для грызунов и устойчивость к плесени.

Определив эти критерии, можно будет сделать вывод, какой утеплитель лучше и что выбрать для каждого конкретного случая.

Что дешевле

Минеральная вата продается по цене от 1200 до 1400 руб./м 3 . Стоимость базальтовых утеплителей от 1450 до 2250 руб./м 3 . Расценки на монтаж одинаковые. Кроме того, укладку плит совсем не трудно выполнить самостоятельно.

Получается, что минеральная вата дешевле базальта на 20-25%, что, при ограниченном бюджете, может стать важнейшим фактором. Однако, следует учесть, что более дешевый материал имеет худшие эксплуатационные качества и это приведет к серьезным финансовым потерям через несколько лет.

Что теплее

Коэффициент теплопроводности базальтовых матов 0,035-0,042 Вт/(м×°К), стекловаты 0,038-0,046 Вт/(м×°К). То есть по этому показателю оба теплоизоляционных материала практически одинаковы. Следовательно, выбор по коэффициенту теплопроводности просто не имеет смысла. Кроме того, как показала практика, большинство производителей выпускают свою продукцию с коэффициентом теплопроводности ниже среднего заявленного уровня.

Гигроскопичность и паропроницаемость

Показатель водопоглощения базальтовых матов близок к нулевому. Стекловата активно поглощает влагу, при этом теряя теплоизоляционные свойства и изменяя первоначальную форму. Паропроницаемость или способность пропускать воздух у обоих утеплителей одинаков. Но тут следует учесть, что если минераловатные маты для защиты от влаги обернуть полиэтиленовой пленкой, то его паропроницаемость полностью исчезнет.

По этим параметрам базальтовый утеплитель следует признать лучшим.

Что долговечнее

В абсолютно сухих условиях эксплуатации, стекловата может прослужить до 30 лет. После этого, из-за процессов кристаллизации, материал разрушится. Но, как показывает реальность, минераловатные утеплители редко держатся более 10 лет. Главная причина заключается в поглощении влаги из воздуха и, как результат, ускорение процесса кристаллизации.

Изготовители каменной ваты заявляют о 50-ти годах возможной эксплуатации, хотя материал начали производить чуть более 25-ти лет назад. Реальных данных пока нет, как нет и информации о вынужденных заменах утеплителя.

Покупка более дорогих базальтовых матов может оказаться выгоднее, поскольку материал не требует замены длительное время и не приводит к дополнительным затратам в перспективе.

Экологичность

Вредные для здоровья компоненты у обоих материалов отсутствуют. Однако, в составе вяжущих веществ присутствует 3-4% формальдегидной смолы. Поэтому ряд экспертов считают оба утеплителя потенциально опасными для человека, не учитывая, что формальдегиды начинают выделять до 2,5% вредных веществ от своего объема только в случае нагрева более 30°C.

Поэтому можно уверенно сделать вывод, что в реальных условиях оба утеплителя можно использовать в жилищном строительстве без ограничений.

Шумоизоляция

И тот и дугой материал эффективно гасят звуковые колебания. У базальта этот показатель выше, но незначительно. Поэтому данный показатель можно не учитывать при выборе утеплителя.

Пожаробезопасность

По показателям безопасности при пожаре, оба материала относятся к классу негорючих и могут только распадаться при температуре выше предельно допустимой.

Что проще монтировать

Сама технология укладки абсолютно одинакова. Однако при работе со стекловатой вам придется побеспокоиться о защите глаз и органов дыхания. В то же время, базальтовые маты тоже выделяют пыль при работе, хотя и, как считают эксперты, безопасной для здоровья. Технологию монтажа на примере потолка мы описывали тут.

Что лучше противостоит плесени

Оба утеплителя не способствуют развитию плесени и грибка. Зато базальтовый материал абсолютно не привлекает грызунов, а вот в стекловате они живут очень даже охотно.

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.

Цена услуги утилизации по утилизации стекловаты колеблется в пределах от 400 до 1 000 рублей за тонну.

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