Минеральная вата из каменного и стекловолокна: сходства и различия

Теплоизоляция из минеральной ваты – один из самых популярных видов утеплителя у частных строителей. Однако при выборе материала нередко возникают вопросы: что предпочесть, каменную вату или стекловолокно? О том, чем они отличаются и чем похожи, какими преимуществами обладают и для каких конструкций подходят, рассказывает Александр Колупаев, специалист технической поддержки направления «Минеральная изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ.

Согласно букве закона

Начнем с нормативной документации. Сейчас в России действует ГОСТ 32314-2012 «Изделия из минеральной ваты теплоизоляционные промышленного производства, применяемые в строительстве. Общие технические условия». И каменную, и стеклянную, и шлаковую вату он относит к минеральной изоляции и выдвигает общие требования к этим материалам. Например, к их теплопроводности (способности проводить тепло), пожарно-техническим характеристикам и методам определения геометрических размеров (длины, ширины и толщины).

Таким образом, и каменная вата и стекловолокно относятся к одной группе стройматериалов и оцениваются практически по единым параметрам.

Особенности производства

У стекловолокна и каменной ваты есть как сходства, так и различия. Последние возникают в основном из-за разного сырья и особенностей производства.

Так, сырьем для каменной ваты служат вулканические горные породы базальтовой, или габбро-диабазовой группы, а для стекловолокна – кварцевый песок, полевой шпат, доломит, сода, бура и стеклобой. В обоих случаях измельченное и смешанное в нужных пропорциях сырье отправляют в печь, где оно расплавляется.

Агрегаты для расплава камня и стекла различаются: на производстве стекловолокна используют горизонтально расположенные печи ванного типа, а на заводах каменной ваты могут быть как вагранки – вертикальные печи шахтного типа, так и ванные печи. Температура плавления каменного сырья составляет 1500 ֯С, у стекла она ниже – 1400 ֯С.

Из расплава формируются волокна. Для образования стекловолокна применяют центробежно-фильерно-дутьевую (ЦФД) технологию. Работает она примерно так же, как машина для сахарной ваты, только вместо сахара – раскаленная стекломасса. Она проходит через отверстия быстро вращающейся чаши, и за счет центробежной силы и потока воздуха из нее получают очень длинные и тонкие волокна. Регулируя скорость оборудования и потока воздуха, производитель может задавать их толщину и длину.

На производстве каменной ваты расплав из печи подается на валы, которые вращаются и образуют волокна. Они получаются более короткими, чем у стекловолокна. При этом для скрепления коротких волокон требуется более плотное прилегание их друг к другу. В итоге готовый материал приобретает большую плотность и прочность.

Волокна пропитывают связующим, для того чтобы утеплитель сохранял форму, располагают на конвейере в виде ковра и отправляют в камеру полимеризации – отвердевать под воздействием температуры. На производстве стекловолокна она составляет 180-220 ֯С, каменной ваты – 230 ֯С. 

После этого минераловатный ковер нарезают на плиты или маты и упаковывают.

Отсюда следует…

Теплопроводность и звукоизоляция

Каменная вата и стекловолокно состоят из хаотично переплетенных волокон, между которыми находится воздух. Он, как известно, является самым хорошим теплоизолятором. Поэтому оба вида минваты имеют низкую теплопроводность и высокие теплозащитные свойства. По этой же причине минеральная изоляция отлично поглощает шум и эффективно работает в звукоизоляционных перегородках. При этом некоторые особенности стекловолокна обеспечивают ему большие звукозащитные характеристики в аналогичных конструкциях.

Пожарная безопасность

Оба материала изготавливают из негорючего сырья, которое расплавляют на производстве, и относятся к негорючим. Однако волокна каменной ваты, по сравнению со стекловолокном, могут противостоять большим температурам. Поэтому из них, помимо утеплителя, делают специализированную изоляцию, предназначенную для защиты от огня различных конструкций. Например, огнезащиту металлических колонн, огнестойких воздуховодов и т.п.

Сжимаемость и прочность

Из-за технологии производства стекловолокно получается более тонким. Это позволяет формировать из него материал небольшой плотности, а значит – очень легкий, при этом более упругий, формостабильный и сжимаемый. Он подходит для конструкций, где теплоизоляция монтируется враспор и не испытывает нагрузку, – каркасных стен, скатной кровли, перегородок и т.п.

Кроме того, в упаковке изоляция из стекловолокна сжимается до 8 раз, что удешевляет и упрощает ее транспортировку, а потом полностью восстанавливает форму после вскрытия.

А вот в конструкциях, где важна высокая прочность, незаменима каменная вата. Это, например, плоские кровли, где материал выдерживает эксплуатационные и снеговые нагрузки, или штукатурные фасады, в которых на минвату наносят несколько слоев грунтовки и штукатурки. Повышенной прочности, кстати, удается добиться не только за счет коротких волокон, но из-за возможности менять их направление. У каменной ваты волокна могут располагаться как продольно, так и поперечно, что увеличивает ее прочность на отрыв слоев.

Разные характеристики каменной ваты и стекловолокна позволяют им дополнять друг друга в системах. Например, при утеплении вентилируемых фасадов для верхнего слоя применяют более прочную каменную вату, а для нижнего – стекловолокно. Упругий материал плотно прилегает к основанию стены и заполняет все его неровности. Это исключает появление щелей и зазоров (мостиков холода), через которые уходит тепло. 

И каменная вата и стекловолокно относятся к минеральной изоляции и обладают всеми ее преимуществами – низкой теплопроводностью, эффективностью, негорючестью, удобством монтажа и т.п. А благодаря различиям сырьевых компонентов и производственных процессов они приобретают взаимодополняющие свойства и могут использоваться в комплексных решениях. Главное – правильно подобрать материал для утепляемой конструкции!