один из самых дешевых и повсеместно доступных видов утеплителей. Разберемся, какими качествами, характеристиками и особенностями обладает стекловата, и почему она популярна уже второе столетие.
| Содержание статьи: |
О материале
Это частный случай минеральной ваты — утеплителя, созданного на основе минеральных волокон. Волокна могут быть трех видов:- стеклянные;
- каменные;
- шлаковые.
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.
Характеристики и свойства
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,
Значение удельной прочности стекловолокон превышает аналогичный показатель стальной проволоки.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).
- 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.
Для снижения воздействия влаги вату пропитывают специальными составами (маслами, кремниевыми органическими соединениями), вводят гидрофобизирующие добавки.
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.
- полимерная смола;
- глина;
- шпат;
- другие вещества.
- негорючесть;
- непривлекательность для грызунов и плесени;
- прочность и долговечность.
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.Температурный диапазон использования определяется составом, точнее — органическими смолами, входящими в состав в качестве связующего вещества. Для стекловаты верхний предел — от 250 до 450 °C. Превышение этого диапазона можно считать температурой плавления.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.
Сферы применения
Если говорить об отраслях применения, то это:- строительство;
- теплоснабжение;
- производство;
- автомобилестроение;
- авиация;
- трубопроводная транспортировка материалов.
- типом волокон,
- их расположением,
- наличием дополнительных покрытий,
- плотностью (максимально возможная — 130 кг/м3).
Самые распространенные варианты исполнения стекловаты — рулоны и мягкие маты.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.
Производство
Производство начинается с введения исходных компонентов в плавильную печь. В результате воздействия температуры 1400 °C, центробежных сил центрифуг и раздувания паром получают стеклянные нити.Для получения на выходе тончайших нитей с необходимыми механическими свойствами требуется строгое соблюдение рецептурного состава.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.
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.
При этом продукт, изготовленный из вторичного сырья, отличается более низкой себестоимостью производства в сравнении с традиционной технологией, и, как следствие, более доступной для потребителя ценой.Производством стекловаты по этой технологии занимается множество компаний, в их числе:
- Isover;
- URSA;
- Knauf.
Стандарт изготовления
Производство стекловаты регламентируется рядом нормативных документов. Основным считается ГОСТ 19170 2001. В нем описываются:- способы производства;
- охранные меры при работе с материалом;
- сфера применения
Допускается изготовление согласно собственным, утвержденным в соответствующем порядке ТУ.
Плюсы и минусы как утеплителя
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).
- гигроскопичность (потребность в дополнительной пароизоляции);
- неудобство монтажа (необходимость использования средств защиты);
- появление усадки после 8 – 10 лет службы.
Есть ли вред для здоровья человека?
В данном вопросе присутствует информационный хаос.Производители, реализующие стекловату, говорят о ее безвредности, в то время как конкуренты, предлагающие другие утепляющие материалы, твердят о неблагоприятном воздействии.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.
При попадании частиц стекловаты на кожу следует принять прохладный душ с сильным напором без применения моющих средств.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:- Захоронение на специальных полигонах.
- Измельчение в чистом виде и повторное использование в дорожном строительстве, производстве кирпича.
- 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.
