- Budownictwo i budowa domu dla profesjonalistów – SolidnyDom.pl - http://solidnydom.pl -
Wełna mineralna
Zdzisław Dyląg
W 1930 r. w USA upowszechniono produkcję włókna szklanego, pojawiły się z niego m.in. izolacje cieplne i dźwiękowe. W Polsce pierwszą produkcję wełny szklanej rozpoczęto w 1955 r. w Gliwicach i na dużą skalę tamże w 1999 r. Wełnę skalną produkuje się w Dąbrowie Górniczej. Obecnie wyroby z wełny mineralnej w Polsce produkuje 6 firm.
Surowce
Pierwotnie rozróżniano wełnę skalną (kamienną), szklaną i żużlową, jednak ze względu na zbliżone właściwości i podobne zastosowania bywają one określane ogólnie jako wełna mineralna.
Podstawowymi surowcami dla wełny skalnej są skały, głównie bazalt (ze względu na małą, 40% zawartość krzemionki), dolomit, magnezyt, diabaz; dla wełny szklanej – piasek kwarcowy i stłuczka szklana; dla rzadziej już spotykanej wełny żużlowej – odpady z wielkiego pieca.
Wytwarzanie
Surowce topi się w temperaturze rzędu 1300 !C (bazalt) i w temperaturze powyżej 1300 !C (szkło). Następnym etapem jest rozwłóknienie. Istnieją co najmniej 3 metody tego procesu. Z 1 m 3 surowca otrzymuje się średnio 60 m 3 gotowego wyrobu. Produkty końcowe zawierają ok. 95% powietrza mieszczącego się między włóknami i stanowiącego naturalną izolację cieplną i dźwiękową. Wyroby te o różnych właściwościach, kształtach i wykończeniu to:
Okładzinami mogą być: welon z włókien szklanych, folia aluminiowa (ewent. zbrojona siatką szklaną lub metalową), tektura falista dwuwarstwowa lub papier powlekany polietylenem.
Parametry techniczne i użytkowe wyrobów z wełny mineralnej zależą od: z natury otwartej struktury wełny (może być zaburzona, równoległa lub prostopadła do ograniczających ją płaszczyzn), od zastosowanych lepiszczy, środków hydrofobizujących i od gęstości objętościowej wyrobu. Nawet jeśli są one tego samego typu, to wytwarzane przez różnych producentów, nieraz przy zastosowaniu różniących się technologii występują pod rozmaitymi nazwami handlowymi. W związku z tym mogą charakteryzować się różniącymi się właściwościami. W związku z tym na rynku materiałów izolacyjnych panuje duża różnorodność. Spotyka się np. wyroby, w których znajduje się równocześnie wełna skalna i szklana.
Według jednego z podziałów, w zależności od zastosowań w budownictwie, można wyróżnić 3 typy:
W związku z tym norma PN-B-23116:1997 określa wymagania odnośnie do oznaczania poszczególnych rodzajów wyrobów i podaje przykłady oznaczeń.
Dla wyrobów z wełny mineralnej nie objętych Polskimi Normami (nowych lub pochodzenia zagranicznego) oraz takich, których właściwości różnią się od określonych tymi normami, mogą być uzyskiwane tzw. Aprobaty Techniczne podające właściwości użytkowe i techniczne oraz zawierające stwierdzenie pozytywnej oceny technicznej i przydatności wyrobu do określonego zastosowania. Stają się dokumentami określającymi wymagania dla konkretnego wyrobu.
Do dobrowolnego potwierdzenia jakości określonego (produkowanego lub importowanego) wyrobu, na podstawie badań i oceny odpowiedniej niezależnej jednostki, służą tzw. certyfikaty również o określonym czasie ważności. Tak samo metody izolowania mogą uzyskiwać Aprobaty Techniczne i certyfikaty. Aktualnie liczby takich świadectw związanych z wełną mineralną liczą po kilkadziesiąt sztuk.
Zastosowania
Można wyróżnić dwie grupy zastosowań poszczególnych wyrobów z wełny skalnej, jak i szklanej (przytoczone przykładowo wartości liczbowe mają jedynie charakter orientacyjny):
1. Izolacje dla budownictwa:
Jeżeli chodzi o izolację dźwiękową to jest ona zwykle realizowana tak w grupie 1., jak i 2. równocześnie z izolacją cieplną, spełniając następujące zadania:
Właściwości fizyczne
Jednym z bardzo istotnych parametrów charakteryzujących ciepłochronność wyrobów z wełny mineralnej jest współczynnik przewodzenia ciepła ??(W/mK). Wartości takie określane w warunkach laboratoryjnych przy temperaturze 20 !C nazwano wartością deklarowaną. Wprowadzono również tzw. wartość obliczeniową, którą należy uwzględniać w projektowaniu izolacji, jest ona zależna od deklarowanej oraz od warunków, w jakich będzie się znajdował wyrób po wbudowaniu (średniej temperatury, wilgotności). Zwykle dla gotowych wyrobów podawana jest wartość obliczeniowa dla średniej temperatury 10 !C. Jednym z parametrów dźwiękochronności jest pogłosowy współczynnik pochłaniania dźwięku, określany dla płyt o grubości 50 mm oraz dla kilku pasm częstotliwości. Sposoby badania wartości wymienionych wielkości określają normy. Orientacyjne wartości graniczne dla odmian o rozmaitym przeznaczeniu, produkowanych przez różne firmy wg ich informacji (często dla takiego samego rodzaju wyrobów podają one wartości nie tych samych wielkości) podane są w tabeli (w nawiasach przytoczono dla porównania wartości wg PN-B-23116:1997).
Charakter zależności pomiędzy wartościami gęstości i współczynnika przewodzenia ciepła jest przedstawiony orientacyjnie na rysunku 1. Konkretne wartości tych wielkości zależą w znacznym stopniu od technologii produkcji i przeznaczenia danego wyrobu (czy jest i jakie lepiszcze, okładzina). Poza tym współczynnik niekorzystnie rośnie ze wzrostem temperatury termoizolacji. Na przykład dla mat siatkowych o gęstości ok. 100 kg/m 3 i dopuszczalnej temperaturze stosowania 700 !C wzrasta z 0,033 W/mK przy 10 !C do 0,045 W/mK przy 100 !C i do 0,089 W/mK przy 200 !C; dla płyty wentylacyjnej o gęstości ok. 35 kg/m 3 oraz dop. temp. stos. 200 !C wzrasta z 0,033 W/mK przy 10 !C do 0,038 W/mK przy 50 !C i do 0,051 W/mK przy 100 !C.
Właściwości włókien skalnych i szklanych są do siebie zbliżone, w większym stopniu różnią się pomiędzy sobą wytwarzane z nich materiały izolacyjne o różnym przeznaczeniu. Można tylko ogólnie wymienić pewne rozbieżności. Na przykład jeżeli materiał izolacyjny jest wbudowany we wzmacniający go ruszt, wówczas stosuje się giętką wełnę szklaną. Jeśli powinien mieć dużą sztywność i bardzo dobrą odporność pożarową, należy użyć wełnę skalną. Można uznać, że izolacyjność termiczna obu wełen jest prawie równorzędna (z niewielką przewagą na korzyść szklanej). Równorzędna jest też odporność na działanie wody. Sprężystość i zdolność do samouszczelniania nieco lepszą ma wełna szklana. Natomiast większą twardością (sztywnością) i odpornością na działanie ognia charakteryzuje się wełna skalna.
Ostrzeżenia
W związku z łamliwością i kruchością włókien mineralnych (szczególnie bez lepiszcza), na etapie transportu, dopasowywania i mocowania izolacji powstają pyły mogące zagrażać zdrowiu pracowników. Istnieją nawet podejrzenia o rakotwórczość tych pyłów. W związku z tym producenci zalecają przy pracy z wełną mineralną: noszenie odpowiednich, obszernych, zapinanych ubrań roboczych, rękawic, okularów ochronnych, a wewnątrz pomieszczeń nawet masek przeciwpyłowych, cięcie nożami lub piłkami a nie nożycami (zwłaszcza mechanicznymi), utrzymywanie miejsc pracy w czystości, a po pracy mycie i odkurzanie ubrań roboczych. Obecnie dla uniknięcia pylenia podczas produkcji, kobierzec szklany tnie się strumieniem wody. Ponadto wojłoki i inne wyroby z włókien niepołączonych lepiszczem raczej nie powinny być stosowane do izolacji pomieszczeń przeznaczonych dla stałego przebywania ludzi.
Najlżejsze, zwykle najlepiej izolujące odmiany nie mogą przenosić żadnych obciążeń.
Należy zwracać uwagę, aby stosowane w produkcji spoiwa po wbudowaniu izolacji nie emitowały szkodliwych ilości produktów chemicznych (fenolu, formaldehydu).
Koszt izolacji z wełny mineralnej o ciężarze objętościowym w granicach do 12-16 kg/m 3 jest porównywalny z kosztem takich samych izolacji ze styropianu; natomiast dla izolacji cięższych jest obecnie raczej wyższy.
Zalecenia
Bardzo istotny jest właściwy, poparty obliczeniami, dobór rodzaju, właściwości i grubości wyrobów z wełny mineralnej stosownie do przeznaczenia i warunków stosowania. Istotne jest fachowe, staranne ich wbudowywanie (mocowanie!, ewentualnie paroizolacja, izolacja przeciwwiatrowa, izolacja przeciwwilgociowa, warstwa ochronna).
Folie izolacji paroszczelnej (ewentualnie o podwyższonej ognioodporności) charakteryzują się przepuszczalnością pary wodnej w czasie 24 godzin w ilościach 0,5-2,5 g/m 2 . Natomiast izolacje przeciwwiatrowe mają przepuszczalność pary wodnej, w tym samym czasie, rzędu 120-1300 g/m 2 .
Z punktu widzenia izolacyjności dźwiękowej, pogrubianie warstwy wełny jest bardziej skuteczne dla dźwięków o niższych częstotliwościach.
Metody wykonywania izolacji z wełny mineralnej są podobne jak przy użyciu innych tego rodzaju materiałów. Istotne różnice wynikają ze znikomej sztywności wielu wyrobów, wymagającej szczególnego utrwalania ich położenia przy użyciu zamocowań mechanicznych w postaci łączników – kołków, osadzanych w ścianach lub stropach (w wierconych otworach lub wstrzeliwanych) i zaopatrzonych w talerzyki dociskowe (o średnicy 60-90 mm) w liczbie ok. 4-10 szt/m 2 , listew oraz ewentualnie rusztów dystansowych i nośnych, drewnianych lub metalowych deskowań (w zależności od wytrzymałości i usytuowania izolacji: pionowego, nachylonego, poziomego). Zależnie od systemu ocieplania, zasadniczą rolę przenoszenia obciążeń pełnią łączniki mechaniczne, a zaprawa klejąca spełnia rolę montażową i uszczelniającą albo – odwrotnie. Do najczęściej stosowanych metod ocieplania ścian zewnętrznych należą: tzw. metoda lekko-sucha (rys. 4) i lekko-mokra (rys. 5). Pierwsza z nich wymaga wprowadzenia rusztu dla właściwego rozmieszczenia i utrwalenia położenia izolacji. Unika się w niej tzw. procesów mokrych. Może być realizowana niezależnie od warunków atmosferycznych. Dzięki szczelinie powietrznej istnieje ciągła wentylacja ściany, usuwanie nadmiaru wilgoci (”oddychanie”), są wyeliminowane tzw. mostki termiczne, poprawia się izolacyjność cieplna. Istnieje możliwość łatwej wymiany poszczególnych elementów izolacji w przypadkach uszkodzeń lub modernizacji całej elewacji. Do wad tej metody należą m.in. trudności z ociepleniem ościeży okiennych, zwykle ograniczona trwałość rusztów (szczególnie drewnianych) i brak ich odporności ogniowej. Druga metoda, nie wymagająca specjalnych rusztów, mimo że do jej zastosowania potrzebna jest temperatura otoczenia, podłoża i materiału nie niższa niż +5 !C, w dalszym ciągu pełni dominującą rolę w wykonawstwie termoizolacji ścian zewnętrznych.
Artykuł wydrukowany z Budownictwo i budowa domu dla profesjonalistów – SolidnyDom.pl: http://solidnydom.pl
Adres artykułu: http://solidnydom.pl/welna-mineralna.html
Kliknij TUTAJ aby wydrukować.
Copyright © 2009 SolidnyDom.pl. All rights reserved.