Минеральная вата: характеристики и свойства теплопроводности
Высокую популярность приобрела минеральная вата при утеплительных работах в строительстве. Все застройщики стремятся выполнить качественную теплоизоляцию с минимальными для себя затратами. Издавна для этих целей пользовались подручными средствами, например, опилками, соломой, камышами, шлаками, пемзой, торфом и другими. Такие вещества относятся к категории органических утеплителей. В современных технологиях наблюдается тенденция использования минваты, пеностирола, пеноуритана и т.д. В нашей статье мы рассмотрим основные характеристики насыпного вида минеральной ваты и выясним, как правильно с ней обращаться.
- Особенности насыпной минеральной ваты
- Сфера применения насыпной ваты
- Преимущества насыпной минваты
- Основные характеристики материала
- Достоинство домов с минватным утеплением
Особенности насыпной минеральной ваты
Такой материал не только комфортен в применении, но и экономичен и обладает прекрасными теплоизоляционными свойствами
Минеральная вата насыпного типа имеет еще название задувная.
Внимание! Объем мешком составляет 30 или 50 кг.
Минеральная вата упаковывается в контейнеры механическим или ручным способом. Что собой представляет данный строительный материал? Рассыпчатую смесь получают путем измельчения минеральных плит, в результате чего получается сыпучий песок мелкого дробления. Материал получил широкое применение в создании тепловой и звуковой изоляции, утеплении чердаков, полов и других строительных элементов. На сегодняшний день выделяют два варианта теплоизоляции:
- Автоматизированное утепление. При такой технологии используют специальное компрессорное устройство, которое наносит один слой насыпной ваты для тепловой изоляции поверхности.
- Механизированное утепление. При такой технологии минеральная вата наносится на поверхность своими руками.
Сфера применения насыпной ваты
Основной сферой, где может применяться этот материал – это теплоизоляция чердаков
Насыпную минеральную вату оптимально использовать для холодных и теплых поверхностей, с температурным диапазоном от -200 до +600 градусов. На сегодняшний день популярно выполнять засыпку пустотелых элементов конструкции зданий, таким образом, улучшая показатели теплоизоляции. Вырос спрос на данный материал, благодаря его универсальным качествам, таким как, негорючая консистенция минеральной ваты, и ее непривлекательность для грызунов.
Внимание! Работая с минватой очень важно соблюдать меры безопасности, так как она может вызывать раздражительную реакцию у слизистой и кожной оболочки человека.
Отличные свойства имеет рыхлая минеральная вата, образующаяся в результате побочного производства изделий из этого материала. Обрезки с плит и матов забрасывают в специальную машину, где происходит их измельчение. После обработки получается сыпучая смесь, которую после потребитель имеет возможность приобрести в любом строительном магазине. Основной сферой, где может применяться этот материал – это теплоизоляция чердаков.
Различные марки рассыпной минеральной ваты используются примерно одинаково. Так, смесь высыпают в воронку инжектора, где под давлением консистенция по шлангам переходит в сопло. Под воздействием сжатого воздушного потока ее толщина фиксируется согласно, установленных показателей в проекте. Именно благодаря такой технологии материал носит название надувной минеральной ваты.
Внимание! Так как для теплоизоляции используются рыхлые виды ваты, то следует на чердачном пространстве монтировать переходные мостики.
Преимущества насыпной минваты
Сыпучая смесь создает идеально ровные и непрерывные поверхности
Насыпные виды имеют свойства, которые позволяют им обойти подобные материалы. Стоит отметить, что минеральная вата технические характеристики, которой подобные у всех изделий этой линии, обладает высоким уровнем экологичности, то есть материал абсолютно безопасен для окружающей среды и здоровья людей. Плюс ко всему необходимо выделить все преимущества этой марки:
- Низкая стоимость;
- Способность заполнять самые труднодоступные щели и полости, повышая этим теплоизоляционные свойства дома;
- Низкая пожарная опасность, так как материал огнестойкий;
- Легкость транспортировки изделий;
- Небольшой процент усадки, не превышающий 5 %;
- Скорость монтажных работ;
- Материал пригоден к повторному использованию;
- Рассыпные виды минваты помогают экономить на отопительном сезоне;
- Сыпучая смесь создает идеально ровные и непрерывные поверхности.
Основные характеристики материала
Одним из главных преимуществ сыпучей минеральной ваты над другими подобными материалами заключается в ее высоком уровне паропроницаемости
Рассматривая технические показатели материала, следует отметить такие характеристики:
- Минеральная вата теплопроводность, которой равна 0,042 Вт, способна повысить плотность до 60 кг на куб. м.
- Средний показатель плотности варьируется от 35 до 50 кг на куб. м.
- Материал имеет негорючие свойства.
- Эксплуатационный срок превышает полвека.
- Высокий уровень стойкости к химическому и биологическому воздействию.
- Паровая проницаемость.
Одним из главных преимуществ сыпучей минеральной ваты над другими подобными материалами заключается в ее высоком уровне паропроницаемости. Таким образом, пар будет спокойно проходить сквозь, вату сохраняя все ее технические и физические свойства.
Достоинство домов с минватным утеплением
Благодаря свойствам насыпной минеральной ваты может регулироваться не только толщина слоя, но и его эффективность
Благодаря свойствам насыпной минеральной ваты может регулироваться не только толщина слоя, но и его эффективность. Дом с таким утеплением имеет ряд преимуществ над постройками с другими материалами:
- Скорость строительных работ;
- Долгий срок эксплуатации и долговечность. Так, например, в Канаде такое утепление держится около 80 лет.
- Вентиляционные свойства материала позволяют придерживаться прохладного микроклимата летом, и теплого – зимой;
- В зимний период минеральная вата характеристика, которой приближается к свойствам термоса, то есть дом сможет удерживать стабильную температуру.
- Здание такого типа сможет выдерживать сейсмическую активность.
- Невысокая стоимость на утеплительные работы.
- С помощью материала можно сэкономить пространства, за счет которого увеличиваются комнаты.
Вот мы и рассмотрели все основные преимущества насыпного вида минваты. К основным его достоинствам следует отнести экономичность и легкость монтажного процесса. Поэтому если вас заинтересовал материал, вы с легкостью сможете выполнить теплоизоляцию своими руками.
Минеральная теплоизоляционная вата — Группа компаний «СМК»
Думаю, что ещё с тех незапамятных времён, когда обезьяна спустилась с дерева и схватилась за «палку-копалку», следующей её мыслью после «найти банан и быстро размножиться пока не сожрали», была мысль, как обезопасить на ночь свою задницу. А развитием этой мысли было, как это сделать еще и с комфортом. Предполагаю, что именно тогда и зародились некие осколки идеи о создании такого рода материала, как утеплитель или теплоизоляционная минеральная вата.
Из чего и как производится теплоизоляционная минеральная вата
Минеральная вата состоит из мелких минеральных волокон хаотично или в определённом направлении спрессованных между собой в конечный элемент определённого размера. Спрессованные волокна помогают держать форму конечному изделию, а множество воздушных прослоек выполняют роль теплоизолятора. Эта же характеристика позволяет осуществлять минвате функцию хорошего звукоизолятора.
Производится из вулканических пород базальтов и габбро. Изготовление минеральной ваты начинается с плавки исходного сырья при очень высоких значениях температур 1400-1600 С. Далее, расплавленная масса с находясь в центрифуге, под мощным давлением выдавливается через специальные фильтры в продолговатые волокна заданного размера и толщины. На этом этапе добавляются различные добавки, гидрофобизаторы и пластификаторы. Это позволяет значительно улучшить технико-физические показатели материала и повысить его устойчивость ко всякого рода агрессивным средам. Далее волокна остывают и получается готовое изделие, которое и нарезается по типоразмерам, упаковывается и вперед! В хорошие руки строителей!!!
Стекловата, как разновидность минваты
Ещё одно из направлений производства данного вида материала — это минеральная изоляция на основе стекловолокна, называемая на простом языке «стекловата». По сути, разница заложена уже в самом названии данного материала. Она заключается в использовании другого исходного минерала на начальном этапе производства. Начальное сырьё при производстве стекловаты — это кварцевый песок, известняк, доломит. Однако на современных производствах уже есть возможность заменить исходное сырьё вторичным стеклобоем. Что позволяет производителям дополнительно снизить себестоимость своей продукции.
Минеральная вата — королева утеплителейОсновной функциональной задачей теплоизоляционной минваты являются:
- Сохранения тепла и комфортного микроклимата внутри помещения при наименьших затратах на отопление.
- Вынос точки конденсации влаги (точка росы) с внутренней поверхности несущих стен в утеплитель. Т.е. пар, содержащийся в воздухе, при прохождении ограждающих конструкций и, попадая в более холодную температурную зону, осаждается в виде капелек воды в стенах или на внутренних их поверхностях. А где влага — там болото со всеми вытекающими. Чтобы этого избежать и правильно выбрать толщину ограждающих конструкций в строительстве применяется теплотехнический расчёт, которому профессиональные строители уделяют достаточно пристальное внимание.
Используется теплоизоляционная минеральная вата в основном в многослойных ограждающих конструкциях. Т.е. часть стены должна отвечать за прочность и несущую способность конструкции. Другая часть — за сохранение тепловой энергии внутри помещения в холодное время года и являться барьером от проникновения тепла снаружи в помещение летом. Данный вид утеплителя позволил решить большинство проблем при теплоизоляции помещений, а также расширил практически до бесконечности спектр используемых в строительстве материалов. Так же минераловатный утеплитель позволяет уменьшить громоздкость и толщину стен, сохранив все её теплоизоляционные свойства. А это так же немаловажная экономическая составляющая.
Если привести конкретные примеры применения теплоизоляционной минеральной ваты, то это утепление различных видов ограждающих конструкций зданий и сооружений. А именно:
- В утеплении фасадов по «мокрому» (на утеплитель наносятся защитно-отделочные смеси на основе цемента с армирующей сеткой) и «сухому» способу (после утеплителя с зазором на вентиляцию крепится конструкция с керамогранитом или другим отделочным материалом).
- В «пироге» утепления различных видов кровель, перекрытий.
- В теплоизоляции инженерных систем.
- В тепло и звукоизоляции гипсокартонных конструкций.
Минеральная вата и ее характеристики
К основным характеристикам теплоизоляционной минваты, по которым в общем-то и выбирается та или иная марка материала, относят следующие понятия:
Теплопроводность — один из основных показателей, по которому рассчитывается необходимая толщина утеплителя, участвующего в строительстве данной конкретной строительной конструкции. Измеряется в Вт/(м*К) или Вт/(м*С). Если простыми словами — показывает, как тот или иной материал «удерживает» тепло.
Плотность – показатель, который позволяет выбрать утеплитель в зависимости от его несущих (или вообще ненесущих качеств!) Т.е. если в пирог эксплуатируемой кровли закладывается утеплитель максимальной плотности. То для утеплителя, который укладывается между лагами межэтажного перекрытия для звукоизоляции, плотность нужна минимальная.
Горючесть — теплоизоляционная минеральная вата относится к классу горючести НГ (негорючие). Т.е. гореть в нём в общем-то нечему, органики там практически нет. Эта характеристика позволяет применять данный вид материала на опасных производствах.
Звукоизоляция — хороший бонус от минваты, так как физика процесса по передаче тепла и звука схожи между собой. И воздушные прослойки в теле утеплителя очень хорошо «гасят» звук.
ГК СМК и утепление
Группа Компаний СМК, в свою очередь, использует теплоизоляционную минеральную вату для утепления бескаркасных арочных ангаров. Это значительно расширяет функционал данных сооружений. Об особенностях данной технологии вы можете узнать на нашем сайте в статье о производстве бескаркасных ангаров.
Обращайтесь к нам за услугами по утеплению минватой или пенополиуретаном, строительству или другими видами строительно-монтажных работ. ГК СМК — это опытные строители и доступные цены.
ГК СМК выполняет строительство промышленных объектов на всей территории РФ. Но самые выгодные для Заказчика цены на строительные услуги мы предлагаем в Санкт-Петербурге и Ленинградской области, так как это не влечет за собой мобилизацию в другой регион и связанных с этим затрат.
Комментарии (0)
Изоляционные материалы | Изоляция из минеральной ваты
Откройте для себя полный спектр изоляции из минеральной ваты, независимо от ваших требований
ISOVER производит изоляционные материалы для тепловой, акустической и противопожарной защиты зданий и технических сооружений с 1937 года. Накопленный опыт позволил нам стать экспертами в производстве стекловаты и каменной ваты в виде рулонов, плит, отрезки труб, гофрированные или проволочные маты и распущенная шерсть. Хотя сегодняшние технически продвинутые продукты мало похожи на своих ранних предшественников.
Kaimann, наша дочерняя компания, предлагает широкий ассортимент эластомерных изоляционных материалов более чем в 50 странах для самых разных областей применения и отраслей.
Придерживаясь непрерывной программы инноваций и развития продуктов и процессов, сегодня наша линейка изоляционных материалов предлагает передовые решения для удовлетворения жестких требований широкого спектра технические рынки , от морских и морских до бытовой техники и тепловых солнечных коллекторов.
Стремление к постоянному совершенствованию
Никогда не останавливаясь на существующих решениях, группы исследований и разработок ISOVER и Kaimann постоянно разрабатывают, тестируют и внедряют новые идеи, чтобы достичь более высоких стандартов производительности и безопасности наших изоляционных материалов. Это означает, что каждая конструкция, изоляционные материалы и аксессуары должны быть более эффективными, устойчивыми и надежными.
Изоляция из стекловаты
Стекловата , также известная как стекловолокно , является одним из самых эффективных и устойчивых изоляционных материалов на рынке. Исключительные тепловые свойства помогают экономить энергию и, следовательно, снижают выбросы. Пористая эластичная структура означает, что стекловата очень хорошо поглощает шум. Стекловата не разжигает огонь и не распространяет пламя, так как негорючая по своей природе .
Знаете ли вы…? Что наши изделия из стекловаты содержат до 80% переработанного содержания.
Подробнее
Изоляция из каменной ваты
Каменная вата , также известная как минеральная вата или минеральная вата, производится путем прядения расплавленной породы и минералов со стальным шлаком. Изделия из каменной ваты ISOVER сочетают в себе механическую прочность, влагостойкость, отличные тепло- и звукоизоляционные характеристики, а также превосходную пассивную противопожарную защиту.
Знаете ли вы…? Наша продукция из каменной ваты, состоящая на 50 % из переработанных материалов, имеет положительный баланс энергии и CO2 уже через 3 месяца .
Подробнее
Изоляция из эластомерной пены
Изоляция из эластомерной пены с закрытыми порами, изоляция из гибкого эластомерного пеноматериала (FEF) или резиновая изоляция. рулоны.
Знаете ли вы…? Срок службы большинства изоляционных материалов Kaiflex составляет от 20 до 30 лет, в течение которых квадратный метр установленной изоляции снижает выбросы CO2 на 440–660 кг .
Подробнее
Свяжитесь с одним из наших местных представителей
Наши предприятия представлены во всем мире, включая местные продукты, услуги и другую информацию.
Свяжитесь с нами
Каменная вата — Минеральная вата
Каменная вата, , также известная как каменная вата, , основана на природных минералах, присутствующих в больших количествах по всей земле, например, вулканической породе, обычно базальте или доломите. Наряду с сырьем в процесс могут быть добавлены переработанная минеральная вата и шлаковые остатки металлургической промышленности. Он сочетает в себе механическую стойкость с хорошими тепловыми характеристиками, пожаробезопасностью и пригодностью к высоким температурам. Стекловата и каменная вата производятся из минеральных волокон и часто называются «минеральной ватой». Минеральная вата — это общее название волокнистых материалов, образованных путем прядения или вытягивания расплавленных минералов. Каменная вата представляет собой изделие из расплавленной горной породы при температуре около 1600 °С, через которую продувается поток воздуха или пара. Более продвинутые методы производства основаны на вращении расплавленной породы в высокоскоростных вращающихся головках, что несколько напоминает процесс, используемый для производства сахарной ваты.
Применение каменной ваты включает структурную изоляцию, изоляцию труб, фильтрацию, звукоизоляцию и гидропонную среду для выращивания. Каменная вата – универсальный материал, который можно использовать для утепления стен, крыш и полов. Во время укладки каменной ваты она должна быть все время сухой, так как увеличение содержания влаги приводит к значительному увеличению теплопроводности.
Классификация изоляционных материалов
Для изоляционных материалов можно определить три общие категории. Эти категории основаны на химическом составе основного материала, из которого производится изоляционный материал.
Далее дается краткое описание этих типов изоляционных материалов.
Неорганические изоляционные материалы
Как можно увидеть на рисунке, неорганические материалы можно классифицировать соответствующим образом:
- .
- Стеклянная шерсть
- . стекло
Органические изоляционные материалы
Все органические изоляционные материалы, рассматриваемые в этом разделе, получены из нефтехимического или возобновляемого сырья (на биологической основе). Почти все нефтехимические изоляционные материалы представляют собой полимеры. Как видно из рисунка, все нефтехимические изоляционные материалы являются ячеистыми, а материал ячеистым, когда структура материала состоит из пор или ячеек. С другой стороны, многие растения содержат волокна для прочности. Поэтому почти все изоляционные материалы на биологической основе являются волокнистыми (кроме вспененной пробки, которая является ячеистой).
Organic insulation materials can be classified accordingly:
- Petrochemical materials (oil/coal derived)
- Expanded polystyrene (EPS)
- Extruded polystyrene (XPS)
- Polyurethane (PUR)
- Phenolic foam
- Polyisocyanurate foam ( PIR)
- Возобновляемые материалы (растительного/животного происхождения)
- Целлюлоза
- Пробка
- Древесное волокно
- Конопляное волокно
- Льняная шерсть
- Sheeps wool
- Cotton insulation
Other Insulation Materials
- Cellular Glass
- Aerogel
- Vacuum Panels
Thermal Conductivity of Stone Wool
Thermal conductivity is defined as the amount of heat (in ватт), передаваемой через квадрат материала заданной толщины (в метрах) из-за разницы температур. Чем ниже теплопроводность материала, тем больше способность материала сопротивляться теплопередаче и, следовательно, выше эффективность изоляции. Типичные значения теплопроводности для минеральной ваты находятся между 0,020 и 0,040 Вт/м∙K .
Теплоизоляция в основном основана на очень низкой теплопроводности газов. Газы обладают плохими свойствами теплопроводности по сравнению с жидкостями и твердыми телами и, таким образом, являются хорошим изоляционным материалом, если их можно уловить (например, в пенообразной структуре). Воздух и другие газы обычно являются хорошими изоляторами. Но главная польза в отсутствии конвекции. Поэтому многие изоляционные материалы (например, каменная вата ) функционируют просто за счет наличия большого количества газонаполненных карманов , которые предотвращают крупномасштабную конвекцию .
Чередование газового кармана и твердого материала приводит к тому, что тепло должно передаваться через множество поверхностей раздела, что приводит к быстрому снижению коэффициента теплопередачи.
Пример – Изоляция из каменной ваты
Основным источником потерь тепла из дома являются стены. Рассчитайте скорость теплового потока через стену 3 м х 10 м на площади (А = 30 м 2 ). Стена имеет толщину 15 см (L 1 ) и выполнена из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1,0 Вт/м.К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи помещения составляет 22°C и -8°C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах равны h 1 = 10 Вт/м 2 K и h 2 = 30 Вт/м 2 К соответственно. Эти коэффициенты конвекции сильно зависят от внешних и внутренних условий (ветер, влажность и т. д.).
- Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
- Теперь возьмем теплоизоляцию на внешней стороне этой стены. Используйте изоляцию из каменной ваты толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,022 Вт/м·К и рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту композитную стену.
Решение:
Как уже было сказано, многие процессы теплопередачи включают составные системы и даже включают комбинацию теплопроводности и конвекции. Часто удобно работать с общий коэффициент теплопередачи, известный как U-фактор с этими композитными системами. U-фактор определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :
Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.
- голая стена
Предполагая одномерный теплообмен через плоскую стенку и пренебрегая излучением, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:
Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:
U = 1 / (1/10 + 0,15/1 + 1/30) = 3,53 Вт/м 2 K
Тепловой поток можно рассчитать следующим образом:
q = 3,53 [Вт/м 2 K] x 30 [K] = 105,9 Вт/м стена будет:
q потери = q . A = 105,9 [Вт/м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177W
- композитная стена с теплоизоляцией
Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стену, отсутствие теплового контактного сопротивления и пренебрегая излучением, можно рассчитать общий коэффициент теплопередачи как:
Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:
U = 1 / (1/10 + 0,15/1 + 0,1/0,022 + 1/30) = 0,207 Вт/м 2 K
Тепловой поток можно рассчитать следующим образом:
q = 0,207 [Вт/м 2 К] x 30 [К] = 6,21 Вт/м 2
Общие потери тепла через эту стену будут:
q потеря = q . A = 6,21 [Вт/м 2 ] x 30 [м 2 ] = 186 Вт
Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Необходимо добавить, что добавление очередного слоя теплоизолятора не дает столь высокой экономии. Это лучше видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитные стены . Скорость устойчивого теплообмена между двумя поверхностями равна разности температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.
Ссылки:
Теплопередача:
- Основы тепломассообмена, 7-е издание. Теодор Л. Бергман, Эдриенн С. Лавин, Фрэнк П. Инкропера. John Wiley & Sons, Incorporated, 2011. ISBN: 9781118137253.
- Тепло- и массообмен. Юнус А. Ценгель. McGraw-Hill Education, 2011. ISBN: 9780071077866.
- Министерство энергетики США, термодинамика, теплопередача и поток жидкости. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 of 3. May 2016.
Ядерная и реакторная физика:
- Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд. , Addison-Wesley, Reading, MA (1983).
- Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
- WM Стейси, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
- Гласстоун, Сезонске. Разработка ядерных реакторов: разработка реакторных систем, Springer; 4-е издание, 1994 г., ISBN: 978-0412985317
- WSC Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г., ISBN: 978-0198520467
- Г. Р. Кипин. Физика ядерной кинетики. Паб Эддисон-Уэсли. Ко; 1-е издание, 1965 г.
- Роберт Рид Берн, Введение в работу ядерных реакторов, 1988 г.
- Министерство энергетики, ядерной физики и теории реакторов США. Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2. 19 января.93.
- Пол Ройсс, Нейтронная физика. EDP Sciences, 2008. ISBN: 978-2759800414.
Advanced Reactor Physics:
- К.