Šajā rakstā: minerālvates veidošanas vēsture; no kā un kā tiek izgatavota minerālvate; minerālvates veidi, īpašības un īpašības; kas minerālvati nodrošina ar siltuma un skaņas izolācijas īpašībām; minerālvates klasifikācija; kā tikt galā ar negatīvajām īpašībām; ko meklēt, pērkot.
Starp daudzajām rūpēm par jūsu mājām pirmajās vietās ir izolācijas un trokšņu aizsardzības problēma. Vasaras karstums un ziemas aukstums – cilvēce gadsimtiem ilgi ir izgudrojusi aizsardzību pret šīm sezonālajām parādībām, taču visbiežāk paļāvās uz siltuma avotiem, neatkarīgi no tā, vai tā ir atklāta uguns vai elektriskais sildītājs. Runājot par skaņas izolāciju, bieži rodas sajūta, ka dzīvo tāpat kā Bulgakova grāmatā “Mājokļa traktāts” – tā ir ļoti līdzīga “telefona uztvērējam”, kurā skaņas bieži iekļūst visur. Izolācijas materiāli, kuru pamatā ir minerālvati, nekavējoties atrisinās divas problēmas – tikai tās jāizvēlas uzmanīgi un ļoti rūpīgi.
Minerālvates vēsture
Minerālvati tās izcelsme ir parādā dabai – vulkānu izvirdumu laikā papildus lavai un apdedzinošiem mākoņiem no izkusušu izdedžu šļakatām, kas nozvejotas vējā, veidojas plānas diegi. To pamanījis un nolēmis, ka šāds materiāls būtu ideāls kā sildītājs, angļu rūpnieks Edvards Perijs 1840. gadā atkārtoja diegu veidošanas procesu no domnas izdedžiem. Bet viņi pieļāva rupju kļūdu – sārņu vilnas veidošana notika brīvā dabā, tāpēc daļa saražoto šķiedru brīvi lidoja ap darbnīcu un strādnieki bija spiesti tās ieelpot. Tā rezultātā tika ievainoti vairāki cilvēki, un pats Perijs atteicās no idejas ražot minerālvilnu..
Pēc 30 gadiem, 1871. gadā, metalurģijas rūpnīcā Vācijas pilsētā Georgsmarienhütte tika sākta minerālvates rūpnieciska ražošana, ņemot vērā Edvarda Perija kļūdas..
Minerālvates ražošanas tehnoloģija
Akmens vates izejvielas ir kaļķakmens, diabāze, bazalts un dolomīts, sārņu vatei – izdedžu atkritumi no domnas metalurģijas, bet stikla vate ir izgatavota no stikla šķembām vai no kaļķakmens, soda un smiltīm. Ar dažādu ražotāju akmens vates ārējo līdzību, teiksim, tā nedaudz atšķirsies, jo katrs ražotājs precīzu izejvielu kombināciju aprēķina “pats sev”, precīzās formulas aprēķināšanu uzticot ražošanas laboratoriju tehnologiem un rezultātu ievērošanu stingri noslēpumā..
Preparāts ir jāformulē tā, lai iegūtajai šķiedrai būtu maksimālas kvalitātes īpašības: hidrofobitāte un izturība, ķīmiskā neitralitāte metāliem un būvniecībā un dekorēšanā izmantotajiem materiāliem. Kam piemīt šīs kvalitātes īpašības, minerālšķiedrai jābūt ar visaugstāko siltumizolācijas īpašību, izturētai pret visām dinamiskajām slodzēm. Uz minerālvilnu attiecas divi kvalitātes kritēriji – šķiedru biezums un šķiedru ķīmija. Un, ja plašai sabiedrībai nav pieejama precīza informācija par otro kritēriju, tad kvalitātes atkarība no minerālvates šķiedru biezuma ir šāda: jo plānāka šķiedra, jo augstākas ir minerālvates siltumizolācijas īpašības.
Minerālvates ražošana sākas ar izejvielu kausēšanu, šim nolūkam sagatavoto maisījumu ievieto kupola krāsnīs, vannās vai šahtas kausēšanas krāsnīs. Kušanas temperatūra 1400-1500 grādu robežās – ir ļoti svarīgi ievērot precizitāti, sildot sākotnējo sastāvdaļu maisījumu, jo iegūto šķiedru garums un biezums ir atkarīgs no kausējuma viskozitātes pakāpes, kas nozīmē pašas minerālvates dinamiskās un siltumizolācijas īpašības.
Nākamajā tehnoloģiskajā posmā kausējums, kas iegūts līdz noteiktai viskozitātei, nonāk centrifūgās, kuru iekšpusē ruļļi griežas ar ātrumu virs 7000 apgr./min, sadalot izkusušo masu daudzās plānās šķiedras. Centrifūgas kamerā šķiedras ir pārklātas ar sintētiskiem saistvielu komponentiem – kā likums, fenola-formaldehīda sveķi spēlē šo lomu. Tad spēcīga gaisa plūsma izveido izveidotās šķiedras speciālajā kamerā, kur tās novietojas, veidojot sava veida noteikta izmēra paklāju..
No nogulsnēšanas kameras šķiedras tiek padotas lamelārai vai gofrēšanas mašīnai, kur šķiedru paklājam tiek piešķirta noteikta forma un tilpums. Tad minerālvates paklāju ievieto karsēšanas kamerā – augstas temperatūras ietekmē organiskā saistviela tiek pakļauta polimerizācijai, un pati minerālvati iegūst savu galīgo formu un apjomu. Galīgā termiskā apstrāde notiek stingri noteiktā temperatūrā – tieši šajā posmā veidojas minerālvates stiprības īpašības.
Pēdējā posmā polimerizēto minerālvilnu sagriež noteikta lieluma blokos un iet cauri iesaiņojumam.
Minerālvati – īpašības un īpašības
GOST 52953-2008 klasificē stikla vati, sārņu vilnu un akmens vati kā šīs grupas izolācijas materiālus. Šie siltumizolācijas materiālu veidi atšķiras ne tikai ar izejvielu, bet arī ar vairākiem citiem parametriem: šķiedru garums un biezums; karstumizturība; izturība pret dinamiskām slodzēm; higroskopiskums; siltumvadītspējas koeficients. Turklāt ar akmens un sārņu vilnu ir daudz vieglāk strādāt nekā ar stikla vilnu – tās kodīgums ir plaši pazīstams, jo PSRS to lētuma dēļ visur izmantoja.
Apsveriet katra minerālvates veida īpašības atsevišķi.
Stikla vate
Stikla vates šķiedru biezums ir no 5 līdz 15 mikroniem, garums ir no 15 līdz 50 mm. Šādas šķiedras stikla vatei piešķir augstu stiprību un elastību, praktiski neietekmējot siltumvadītspēju, kas ir vienāda ar 0,030–0,052 W / mK. Optimālā sildīšanas temperatūra, ko stikla vate var izturēt, ir 450 ° C, maksimālā pieļaujamā temperatūra ir 500 ° C, bet maksimālā dzesēšanas temperatūra ir 60 ° C. Galvenās grūtības darbā ar stikla vati ir tā augstā trauslums un kodīgums. Saplīsušās šķiedras viegli caurdurt ādu, iekļūst plaušās un acīs, tāpēc nepieciešami aizsargbrilles un respirators, vienreizējās lietošanas kombinezons (to nebūs iespējams notīrīt no stikla vates šķiedrām) un cimdi;
Sārņu vilna
Šķiedru biezums ir no 4 līdz 12 mikroniem, garums ir 16 mm, starp visiem citiem minerālvates veidiem tas var izturēt zemāko temperatūru – līdz 300 ° C, virs kuras tās šķiedras tiek saķepinātas, un siltumizolācijas funkcijas pilnībā izbeidzas. Sārņu vatei ir augsta higroskopitāte, tāpēc nav atļauts strādāt pie ēku fasādēm un ūdensvadu siltumizolācijas. Vēl viens izdedžu trūkums – domnas izdedžiem, no kuriem tas tiek ražots, ir atlikušais skābums, kas ar vismazāko mitrumu izraisa skābes veidošanos un metālu agresīvas vides parādīšanos. Sausā stāvoklī tā siltumvadītspēja ir diapazonā no 0,46 līdz 0,48 W / m · K, t.i. ir lielākais starp savas grupas siltumizolācijas materiāliem. Tam visam pāri – šķiedras ir trauslas un sašķeltas, tāpat kā stikla vates šķiedras;
Akmens vate
To veidojošo šķiedru biezums un garums ir tāds pats kā sārņu vilnai. Pretējā gadījumā tā raksturlielumi ir labāki – siltumvadītspēja ir diapazonā no 0,077–0,12 W / m · K, maksimālā izturētā karsēšanas temperatūra ir 600 ° C. Tās šķiedras nesadalās; ar akmens vati ir daudz vieglāk strādāt nekā ar stikla vilnu vai sārņu vilnu. Vislabākās īpašības ir bazalta vilnai, kas ražota no gandrīz tādas pašas izejvielas kā akmens. Vienīgā atšķirība ir tā, ka ražotāji akmens vates izejmateriāliem (diabase vai gabbro) pievieno minerālus (kaļķakmeni, dolomītu un mālu), uzlādē vai domnas sārņus, kas palielina kausējuma plūstamību – minerālvielu un citu piemaisījumu īpatsvars akmens vate var būt līdz 35 %. Starp citu, būvniecības tirgos akmens vati sauc par minerālvilnu..
Papildus siltumizolācijas materiāliem, kas saistīti ar minerālvilnu, ir arī bazalta šķiedra. Tas nesatur piemaisījumus vai saistvielas, tāpēc tas var izturēt visaugstāko karsēšanas temperatūru (līdz + 1000 ° C) un dzesēšanu (līdz – 190 ° C). Saistvielas neesamība neļauj veidot bazalta šķiedras loksnes vai ruļļus, šis siltumizolējošais materiāls tiek izmantots vairumā vai pildīts ar paklājiem.
Jebkuram siltumizolējošam materiālam, kas saistīts ar minerālvilnu, ir augsts skaņas absorbcijas līmenis – gandrīz absolūta skaņas absorbcija īpaši plānā bazalta šķiedrā (STBF).
Visu veidu minerālvati, izņemot īpaši plānas bazalta šķiedras, satur no 2,5 līdz 10% saistvielu, kuras pamatā ir fenola-formaldehīda sveķi. Jo mazāks šīs saistvielas procentuālais daudzums satur minerālvilnu, jo mazāks ir fenola iztvaikošanas drauds, bet, no otras puses, jo lielāks fenola-formaldehīda sveķu saturs nodrošina lielāku mitruma izturību..
Jebkura veida minerālvati nedeg un neatbalsta degšanu – ja temperatūra pārsniedz pieļaujamo šāda veida minerālvatei, tās matiņi saplūst tikai kopā.
Kāpēc minerālvati ir efektīvs siltuma un skaņas izolators?
Minerālvates siltumizolācija balstās uz diviem elementiem: to veidojošo šķiedru mazais diametrs novērš siltuma uzkrāšanos; haotiskā iekšējā struktūra veido daudz gaisa dobumu, kas kavē brīvu starojošā siltuma pārnešanu. Stingru minerālvates plātņu siltumizolāciju nodrošina šķiedru nejauša orientācija un izvietojums. Starp citu, to izturība pret dinamiskajām slodzēm būs lielāka, jo lielāks veidojošo šķiedru procentuālais daudzums atradīsies vertikāli, t.i. minerālvates plātņu ražotāji ir spiesti atrast optimālu līdzsvaru starp siltumvadītspēju un izturību pret saspiešanu.
Skaņas izolācija ar minerālvilnu tiek panākta, pateicoties tās gaisa un šūnas iekšējai struktūrai – stāvošie skaņas viļņi un akustiskie trokšņi tiek nekavējoties vājināti, jo nevar turpināt izplatīties.
Minerālvates pielietojums un pakāpes
Paklāji un plātnes, kuru pamatā ir minerālvati, tiek izmantoti taisnu un izliektu virsmu – jumtu un iekšējo sienu, griestu un starpsienu, ēku grīdu un paneļu konstrukciju – siltināšanai. Minerālvates uzstādīšanai nav vajadzīgas īpašas prasmes.
Minerālplāksnes klasificē pēc blīvuma:
Zīmols P-75
P-75 kategorijas plāksnes un minerālvati, kuru blīvums ir 75 kg / m3, izolēt neizkrautas horizontālās virsmas, piemēram, ēku bēniņus un dažos gadījumos jumta siltumizolāciju. Tos izmanto apkures sistēmas cauruļvadu, gāzes un naftas cauruļvadu izolācijai;
Zīmols P-125
P-125 markas minerālplāksnes un vilnu izmanto jebkura telpiskā stāvokļa neizkrauto virsmu siltuma un skaņas izolācijai, iekšējo starpsienu izbūvei, grīdu un griestu siltumizolācijai. Šīs markas plāksnes tiek izmantotas kā vidējais slānis trīsslāņu ķieģeļu, gāzbetona, keramzīta betona sienās mazstāvu ēkās;
PZh-175 zīmols
Sienas un griesti, kas izgatavoti no profilētas metāla loksnes un dzelzsbetona izstrādājumiem (bez cementa klona), ir izolēti ar stingru zīmi ПЖ-175;
Zīmols PPZh-200
Paaugstināta stingrā plāksne ППЖ-200 tiek izmantota, lai palielinātu inženierbūvju un būvkonstrukciju ugunsizturību – pretējā gadījumā tās pielietojuma laukums ir identisks ПЖ-175 pielietojuma laukumam..
Ražotāji ražo minerālplāksnes un vilnu ar zemāku blīvumu nekā P-75 – attiecīgi šādus izstrādājumus galvenokārt izmanto uz horizontālām virsmām, ja vien nav dinamiskas slodzes.
Mīnusi minerālvati
Nav pilnīgi droši strādāt ar izstrādājumiem, kuru pamatā ir tas, neskatoties uz to, ka akmens vates šķiedrās trūkst asuma. Saistviela, kuras pamatā ir fenola-formaldehīda sveķi, var atbrīvot fenolu, kas nepavisam neveicina mājsaimniecības veselību. Turklāt uzstādīšanas laikā vismazākās minerālvates šķiedru daļiņas neizbēgami tiks paceltas gaisā, un to iekļūšana plaušās ir ļoti nevēlama..
Tomēr no negatīviem aspektiem var izvairīties. Otrajā gadījumā izmantojiet respiratoru, uzmanīgi pievelciet visu uzklātā minerālvates vai plāksnes virsmu ar tvaika necaurlaidīgu pvc plēvi. Runājot par fenola izdalīšanās briesmām – parastā temperatūrā, ko nosacīti sauc par “istabu”, lielāko minerālšķiedru produktu ražotāji neizdala fenolu.
Bet – fenola izdalīšanās ir neizbēgama, ja minerālvate tiek uzkarsēta līdz maksimālajai paredzētajai temperatūrai, jo pie šādām temperatūrām tiks zaudētas saites, ko veido fenola-formaldehīda sveķi. Tātad, liela ražotāja produktu izvēle palīdzēs atrisināt fenola problēmu minerālvilnā, izslēgt iespēju sildīt izolāciju līdz temperatūrai, kas pārsniedz aprēķināto, vai arī uzcelt siltumizolāciju uz īpaši plānas bazalta šķiedras, kas nesatur saistvielu (visdārgākais risinājums)..
Kas jums jāpievērš uzmanība, izvēloties minerālvilnu
Ražotājam – lai tas būtu labi pazīstams zīmols, piemēram, “Rockwool”, “ISOVER”, “PAROC” vai “URSA”. Ja kļūst iespējams iegādāties minerālvilnu no vācu ražotāja – dariet to, jo vācu sertifikācijas iestādes tiek uzskatītas par visizvēlīgākajām attiecībā uz šiem izstrādājumiem, salīdzinot ar visām citām ES valstīm.
Izlemiet par minerālvates blīvumu – jo augstāka tā ir, jo dārgāka ir pati minerālvate. Cenas atkarība no blīvuma ir saistīta ar lielu skaitu šķiedru blīvākā minerālviltā, attiecīgi, ar lielu materiāla patēriņu ražošanas laikā.
Nevilieties ar zemām stikla vates un sārņu vates cenām, jo to siltuma un skaņas izolācijas īpašības ir viszemākās, un to uzstādīšana nebūs viegla pīrāga dēļ.
Uzziniet, vai šīs minerālvates šķiedrām ir vertikāla orientācija vai to izkārtojums ir haotisks – otrajā gadījumā siltuma un skaņas izolācijas īpašības būs augstākas, un pirmajā gadījumā izturība pret dinamiskām slodzēm ir augstāka..
Atkarībā no iegādātās minerālvates veida tai jāatbilst GOST. Šeit ir daži no tiem: minerālvates plāksnēm – GOST 9573-96; sašūtiem paklājiem – GOST 21880-94; paaugstinātas stingrības plāksnēm – GOST 22950-95.
Un, visbeidzot, neuzticieties pārdevēju apgalvojumiem, ka “šīs minerālvates biezums tiešām ir 50 mm” – daļēji atveriet iepakojumu un apskatiet pats!
Minerālvati – siltums un klusums mājā
Minerālvati – jūsu pašu klusā un siltā dzīve. Mīnus dzirdamā trokšņa, maksimāla siltuma efektivitāte, vidēji ietaupījumi līdz 100 € gadā un augstas kvalitātes siltais grīdas segums laukumā, kur to nevarēja būvēt citādi. Minerālvati ir moderna un izturīga risinājuma izvēle jūsu mājā.
Būvmateriāli 
Sveiki! Mana sajūta ir, ka minerālvati šķiet ļoti interesanti, bet es vēl neesmu pārliecināts par to, kā tieši tie ietekmē mājas siltumu un klusumu. Vai kāds varētu man pastāstīt vairāk par to, kā minerālvati darbojas un kā tie var uzlabot šīs mājas aspektus? Paldies!
Vai minerālvati var būt efektīvs risinājums siltuma un klusuma iegūšanai mājā? Kādi ir šo vatu priekšrocības un vai tās ir viegli uzturēt? Būtu interesanti uzzināt jūsu pieredzi un ieteikumus par to, kā labāk nodrošināt siltumu un miera sajūtu savā mājā.