Горит ли минвата: исследования, выводы, реальные случаи

Горит ли минвата, интересует всех, кто выбрал этот материал для утепления зданий, ведь от того, насколько огнестойка теплоизоляция, зависит пожарная безопасность строения. К классу минеральных ват относят шлаковату, каменную вату и стекловату. Внешний вид, структура, область применения и технология укладки этих утеплителей похожи, однако характеристики имеют различия, в том числе и по уровню огнестойкости. Горит или нет каменная, стеклянная или шлаковата при возникновении пожара, можно узнать, исходя из состава этих материалов и свойств их компонентов.

Выводы и исследования

Негорючая минеральная вата по классу пожарной безопасности относится к группе НГ, хотя пределы устойчивости к огню утеплителей, изготовленных из разного сырья, разнятся. В производстве минерального теплоизолятора часто используются полимеры, служащие связующим веществом. Они представляют собой легковоспламеняемые формальдегидные смолы.

Органические добавки ухудшают огнестойкость материала, но степень их влияния на горючесть материала преувеличена. Содержание полимеров в минвате не превышает нескольких процентов, если утеплитель выпускает добросовестный производитель.

Меньшей способностью поддерживать горение обладает теплоизоляция, при производстве которой в качестве связующего вещества используются бентонитовые глины. Температура горения минеральной ваты в этом случае может составлять +1000°С. Огнестойкость шлаковаты ограничена +250°С, а стекловаты – +450°С.

Базальтовые утеплители являются самым пожаробезопасным материалом. Их преимущество перед другими минеральными теплоизоляторами подтверждено экспериментами, проведенными специалистами компании Rockwool. Методика испытаний была разработана на основе ГОСТ 30403-2012.

Горит ли каменная вата, можно проверить в домашних условиях. Неоднократные эксперименты, в которых плиты минеральной теплоизоляции пытались поджечь газосварочным оборудованием, показали ее высокую устойчивость к возгоранию.

Сертификаты

Нередко минеральные теплоизоляторы выпускаются не по ГОСТ, а по ТУ. Огнестойкость минеральной ваты должна быть подтверждена сертификатом. При покупке теплоизолятора нужно внимательно ознакомиться с указанными на упаковке характеристиками. В сертификате должно быть указано соответствие изделия установленным в НПБ 244-97 требованиям пожарной безопасности и классу горючести (НГ, Г1, Г2 и т.д.) согласно ГОСТ и СНиП. Соответствовать государственным стандартам обязана и минеральная вата, выпущенная по техническим условиям.

Реальные случаи пожаров в зданиях с минватой

Пожары в строениях, утепленных минватой, случаются часто, и изоляция не препятствует распространению огня. Причиной этого может быть низкое качество материала. Нередко минеральную вату закрывают облицовкой, не отвечающей требованиям пожароопасности, и горючесть утеплителя в этих случаях вырастает. Этому способствует и приклеивание минваты к поверхностям составами с низкой огнестойкостью.

Пожар площадью возгорания 1,5 тыс. м² произошел в Москве. На его тушение ушло более 1,5 часа. К пожару привело возгорание теплоизолятора. Сварочные работы на крыше ТЦ «Рублев» в Иркутске стали причиной возгорания минерального утеплителя. Площадь пожара составляла всего 20 м², однако из торгового центра пришлось эвакуировать более 100 посетителей. В Калининградской области пожарный расчет выехал на тушение изоляции теплотрассы: огонь перекинулся на минвату с горевшей у трубопровода травы.

Горит ли стекловата

Стекловата, как и другие виды минеральной теплоизоляции, самостоятельно не горит. К возгоранию может привести только повышение ее температуры выше пределов огнестойкости материала. При эксплуатации с соблюдением требований безопасности стекловата не станет причиной пожара, поэтому утеплять ею лучше поверхности, не подвергающиеся сильному нагреванию. От использования стекловаты для теплоизоляции печных труб и т. п. следует отказаться.

Температура горения минеральной ваты

В настоящее время на российском рынке наиболее популярным материалом для теплоизоляции является минеральная вата.

При ликвидации пожаров широко применяется и наиболее эффективно пенное пожаротушение. Для получения пены используется пенообразователь, который смешивается в пеносмесителе с водой и струей выходит из системы пожаротушения. «Завод Спецхимпродукт» предлагает широкий ассортимент выпускаемых пенообразователей по оптимальным ценам.

Минеральную вату используют либо не зная об альтернативных материалах, либо просто по привычке, как и на протяжении многих лет. Но есть и постоянные почитатели минеральной ваты, которые считают ее лучшим материалом.

Недостатки минеральной ваты

Минеральная вата имеет много недостатков, главным из которых является высокая гигроскопичность. Она впитывает воду, как губка. Впитав в себя воду, она деформируется и теряет свои теплоизоляционные качества. Кроме того, после этого на минеральной вате заводятся бактерии, плесень, грибок.

Если минеральная вата пропиталась водой, ее необходимо менять. Казалось бы, достаточно одного этого факта для того, чтобы навсегда отказаться от применения минеральной ваты. Однако поклонники минваты выдвигают такой аргумент: зато она не горит.

Минеральная вата теоретически не подвержена горению. А вот на практике…

Горение «негорючего» материала

Здания, утепленные минеральной ватой, горят периодически. Причем, по словам самих пожарных, тушение таких возгораний является достаточно сложным: вата полыхает, словно солома, создавая вокруг себя чрезвычайно высокую температуру. Более того, если горение минеральной ваты происходит на открытом пространстве, то тлеющие куски под воздействием ветра разлетаются по всей округе, неся опасность дополнительных возгораний.

В чем причина такого эффекта? Почему горит минеральная вата?

На первый взгляд это материал натуральный. Для получения минеральной ваты используется чистая горная порода, в частности, базальт, но чаще стеклобой или шлак цветной/черной металлургии, так как они значительно дешевле. Это сырье помещают в специальную печь, где получается расплав, который потом расщепляют на волокна для формирования конечного изделия. При этом туда добавляют специальные связующие вещества, а иногда и добавочные компоненты для борьбы с излишней гигроскопичностью. Вот эти то дополнительные компоненты как раз и горят.

Возникает логичный вопрос: если эта вата горит, тогда почему она считается негорючим материалом? Должны же проводиться определенные испытания. Куда смотрят проверяющие органы? Минеральную вату попросту не проверяют на горючесть. Абсурд, но такие явления, к сожалению, время от времени случаются.

В соответствии с устаревшим ГОСТом, от испытаний на горючесть освобождаются органические материалы, в которых «неорганики» содержится не более 2%. Разумеется, некоторым производителям гораздо проще указать, что в их минеральной вате тех самых связующих не больше 2%. А этого никто проверять не станет.

Получается, что заявленная негорючая минеральная вата освобождается от всех проверок, однако при этом превосходно горит на реальных пожарах.

Альтернативные материалы

Другой материал, представленный на строительном рынке – полистирол или пенопласт. Однако у него относительно горючести дела обстоят еще хуже: он не только хорошо горит, но и при этом выделяет едкий дым, представляющий опасность для жизни человека.

Существует еще один отличный материал – пенополиуретан. Одна из его разновидностей PIR способна выдерживать температуру 140 градусов. Пенополиуретан является горючим материалом, но при этом он не поддерживает горение и является самозатухающим. Он имеет особый состав и структуру, так что, при соприкосновении с огнем, верхний слой обугливается, образуя пористую матрицу, которая, в свою очередь, защищает внутренние слои от воздействия пламени.

С гигроскопичностью у пенополиуретана тоже все хорошо – он не впитывает воду.

В Западной Европе предпочтение отдают пенополиуретану и не любят минеральную вату. К примеру, сэндвич-панели в основном делают из пенополиуретана. В России ситуация постепенно тоже меняется, однако до европейских показателей еще далеко.

Многие современные теплоизоляционные материалы обладают прекрасными техническими характеристиками, способными полностью удовлетворить потребность в утеплении и звукоизоляции. Однако далеко не все из них могут похвастаться таким качеством, как огнеупорность. По-настоящему негорючий утеплитель с лучшими показателями теплопроводности – каменная минеральная вата.

Почему утеплитель минеральная вата не горит

Минеральная вата негорючая, когда она каменная, изготовленная посредством плавления отходов металлургии (доменные шлаки) или базальтовых горных пород. Самая огнеупорная каменная вата именно базальтовая – этот минерал начинает плавиться при температуре около 1000 °С. В качестве связующего в данной вате, предназначенной одновременно для утепления и повышения противопожарной безопасности, используются глинистые и подобные им составы, которые, в отличие от синтетических клеящих веществ, не горят. Поэтому базальтовая минеральная вата – негорючая. К классу негорючих относят и стеклянную минвату, ведь песок действительно не горит, он только плавится, но ее предельный порог – 450 °C, что гораздо ниже, чем у каменного волокна.

Распространенные формы выпуска негорючей минеральной ваты

Минераловатные плиты негорючие – наиболее востребованный вид минватного изолятора. Они выпускаются в большом размерном диапазоне, с различными характеристиками.

Мягкие – минераловатные плиты негорючие, с плотностью до 60 кг/м?и теплопроводностью 0,032 – 0,035 Вт/(м°C). Используются в любых конструкциях, где не предполагается нагрузка на поверхность.

Полужесткие – базальтовые минераловатные негорючие плиты, с плотностью до 120 кг/м?и теплопроводностью 0,035 – 0,039 Вт/(м°C). Чаще всего применяются в вертикальных конструкциях.

Жесткие – вата минеральная негорючая в плитах повышенной плотности – до 180 кг/м?, с теплопроводностью 0,039 – 0,042 Вт/(м°C). Подходят для использования практически в любых вертикальных, горизонтальных и наклонных конструкциях, активно применяются в кровельных системах без бетонной стяжки.

Минераловатные несгораемые плиты относятся к самому популярному минватному огнестойкому утеплителю, за ними следуют маты минераловатные негорючие. В отличие от плит, волокно в матах прошито специальной нитью, в результате чего получается стеганое полотно наподобие одеяла. Маты выпускаются различной толщины, и их длина может достигать 6 метров. Если плиты минераловатные негорючие обычно выпускаются без верхнего защитного слоя из сетки или алюминиевой фольги, то маты, наоборот, чаще всего идут в обкладке.

Минераловатные плиты группа горючести, которых НГ (негорючие), особенно востребованы для применения в легко воспламеняющихся конструкциях. Деревянные дома, кровли, в которых перекрытия и лаги традиционно выполнены из досок и бруса, деревянные пристройки, веранды, бани и др. Только этот утеплитель может гарантированно улучшить показатели теплосбережения и защитить от возгорания.

Минеральная вата Горшкофф, представленная на одноименном ресурсе, кроме своей негорючести замечательна сферой применения – ее используют в качестве субстрата, заменителя почвы, для гидропонного растениеводства. Благодаря своей нейтральности, эта минвата, в виде таблеток, матов и кубиков – прекрасная среда для корневой системы. Она не разлагается и не выделяет в используемый питательный раствор химических веществ, чем и снискала популярность.

Горит или не горит минеральная вата, зависит от связующего состава

Плита минераловатная базальтовая – негорючая, заявлено классом (НГ) и производителями. Это полностью соответствует действительности, если она изготовлена с соблюдением технологи, из каменного волокна и на природном связующем – глинистые группы и им подобные (органика).

Минеральная вата горит, точнее сказать, горит не само минеральное волокно, а связующее, если оно синтетическое (смолы, формальдегидная группа). Хотя температура плавления каменных волокон до 1000 °C, синтетика начинает выгорать при 250 °C. Когда в качестве связующего органика, минвата не только не горит, но и препятствует распространению огня по поверхности, почему и признана негорючей.

Производители минеральной не горючей ваты

Минеральная вата группы горючести НГ представлена на рынке строительных изоляционных материалов различными зарубежными и отечественными компаниями. Среди этого многообразия выделяются известные бренды, чей фирменный логотип стал синонимом качественного, огнеупорного утеплителя.

Датская компания Rockwool, специализирующаяся на базальтовой минераловатной продукции, прекрасно известна каждому, кого коснулась проблема утепления и пожарной безопасности. Плиты минераловатные Rockwool негорючие – товар, спрос на который никогда не падает, несмотря на солидную стоимость.

Вата минеральная негорючая М-15 – кровельный материал для скатных крыш известнейшего испано-немецкого концерна URSA, выпускающего высококлассную стекловолоконную продукцию. Минвата этого производителя также относится к группе НГ.

Плиты минераловатные негорючие от компаний Технониколь и ISOVER, соответственно отечественного и французского производства, не менее востребованный огнестойкий утеплитель, как и продукция Knauf (Германия) и Изорок (Россия).

Минеральная вата горючесть, которой позволяет отнести ее к группе негорючих материалов – изолятор, способный сделать ваш дом не только теплым, но и безопасным. Учитывая, какое количество людей ежегодно гибнет на пожарах, это очень важное качество.

Минеральная вата – это волокнистый материал, который получают из расплавов горных пород, а также металлургических шлаков и их смесей. Чаще всего мировые производители минераловатной продукции используют в качестве сырья горные породы. Благодаря этому минвата получается высокого качества, ее можно эксплуатировать достаточно долго. Когда необходима долговечная и надежная работа зданий и строений, применяют именно ее.

Минеральная вата, которую получают из доменных шлаков, недостаточно долговечна в условиях перепадов температур, действия нагрузок и деформаций, повышенной влажности. Поэтому она успешно применяется в дачном строительстве, а также при постройке временных сооружений.

Минеральная вата обладает уникальными свойствами:

• Огнестойкость. Негорючесть минваты достигается благодаря использованию при производстве негорючих силикатных расплавов горных пород. Даже при высоких температурах не происходит деформации минераловатных плит, сохраняются все свойства. Материал сопротивляется распространению горения при пожаре, именно поэтому минеральную вату используют для утепления помещений, где хранятся различные огнеопасные вещества. Ее применяют даже в условиях длительного контакта с высокой температурой, правда, без дальнейшего механического воздействия. Это свойство получается благодаря разнице температуры плавления каменных волокон и используемого в составе связующего.

• Биологическая и химическая стойкость к различным агрессивным веществам, невосприимчивостью к грибкам и воздействию грызунов. При этом минеральная вата полностью соответствует действующим санитарно-гигиеническим нормам и стандартам качества.

• Незначительная степень термической, а также естественной усадки. Размеры и формы материалов из минеральной ваты не меняются за все время эксплуатации. Это помогает исключить прохождение холода в стыковых местах. Такое происходит, когда материал усаживается со временем.

• Негигроскопичность. Способность материала препятствовать проникновению влаги достаточно высока. Так уровень поглощения воды составляет около 0,5%, что значительно ниже, чем у других материалов. Чтобы свести риск проникновения влаги в материал до минимума, производится и хранится он в сухих помещениях либо пропитывается водоотталкивающими веществами.

• Паропроницаемость. Это свойство незаменимо при создании микроклимата в помещении и регулирования уровня влажности. Благодаря паропроницаемости материала возможно беспрепятственное удаление водяных паров и конденсата.
• Стабильность объема и формы в любых условиях.

• Низкая теплопроводность. Этот материал отличается высоким термическим сопротивлением. Так для обеспечения такого же значения что и у 10 см минеральной ваты плотностью 100 кг/м.куб. потребуется 25 см сухой древесины, 200 см силикатного кирпича, 117 см пустотного керамического. Это свойство помогает сэкономить средства при ремонте.

Теплопроводность минеральной ваты зависит от геометрии волокон материала. Также направление волокон влияет и на прочность. Идеальным выбором является материал с хаотично направленными волокнами.

• Высокая звукоизоляция. Минеральная вата является прочной преградой для звуковых волн.

• Высокая прочность и коррозийная устойчивость. Качественная минеральная вата является химически неактивной средой и не вызывает коррозию соприкасающихся с ней металлов. Чем больше вертикальных волокон в материале, тем выше его прочность. При наличии большого количества волокон такого типа можно использовать и менее плотное покрытие.

• Экологичность. Материал абсолютно безопасен и безвреден для человека.

• Легкость монтажа. Любую минеральную вату легко резать для придания нужной формы: мягкую – ножом, а более плотную – ножовкой. Ее можно легко разместить на любой поверхности с различной конфигурацией, так как она легко приобретает любую форму.

• Долговечность. Срок службы минеральной ваты при условии правильной эксплуатации составляет не менее 70 лет. Такая долговечность достигается благодаря применению горных пород базальтового камня.

Минеральная вата от ТехноНИКОЛЬ: одни плюсы

Огромное количество положительных свойств материала делает его одним из наиболее популярных утеплителей на рынке строительных материалов. Нелегко соревноваться со столь недорогим материалом, обладающим огромным списком достоинств.

Компания «ТехноНИКОЛЬ» предлагает широкий выбор тепло- и звукоизолирующих материалов из минеральной экологичной ваты. Наши специалисты готовы помочь вам с подбором того утеплителя, который подойдет под вами запрос.

Вы можете купить теплоизоляцию за наличный и безналичный расчет. Мы предоставляем индивидуальный подход каждому клиенту. Кроме того, у нас действует гибкая система скидок для постоянных и оптовых клиентов.

Помните: правильный выбор утеплителя решит многие проблемы на долгие годы, сэкономит ваше время и деньги, создаст уют и комфорт в вашем доме. Не экономьте на профессиональной консультации и монтаже: потраченные средства обязательно оправдают себя.

Горит ли минвата и при какой температуре

Теплоизоляционные материалы нового поколения из мин. ваты отвечают главным требованиям в отношении способности держать тепло, а еще поглощать звуки и справляться с влиянием влаги и пара. Немного тяжелее обстоит дело с огнеустойчивостью. Изоляторы на самом деле показывают устойчивость к огню, расплавляясь при очень больших температурах, но лишь в конкретных случаях.

Какие изоляторы относят к категории минеральных ват?

Чтобы узнать горит или нет теплоизолятор и при какой температуре, важно знать о его характеристиках и свойствах.

Согласно ГОСТу к классу утеплителей из мин. ваты можно отнести:

• шлаковату;
• вату на основе стекловолокна;
• базальтовую вату.

Эти все теплоизоляторы выделяются между собой не только толщиной и длиной волокон, однако и их размещением. Естественно, разными являются подобные характеристики, как проводимость тепла, водоустойчивость, шумопоглощение и горение.

Вата на основе стекловолокна — горит или нет

Такой вид теплоизолятора из минеральной ваты считается очень доступным, а благодаря этому и нередко применяемым в процессе устройства тепловой изоляции. Основное отличие материала от каменной и шлаковой ваты — особенная структура с колючими волокнами. Работать с ней тяжело и страшно.

Толщина волокон стекловаты может составлять от 5 до 15 микрон, длина может колебаться в границах 15-50 миллиметров. Именно за счёт них теплоизолятор получается таким прочным, эластичным и гибким. Работают со стекловатой в первую очередь в защитной одежде, в респираторе и перчатках.

При минимальном коэффициенте теплопроводимости, теплоизолятор может гореть при температуре от +500 градусов Цельсия, но производственники советуют не дозволять нагрева выше 450 градусов.

Шлаковата — горючий или негорючий теплоизолятор

Чтобы иметь представление о горючести шлаковаты, следует иметь в виду, что теплоизолятор это результат смешивания белитовых шламов со связующими элементами. Волокна материала толщиной от 4 до 12 микрон, длина 16 миллиметров. Специфика материала — конечная кислотность, естественно и способность вступать в реакцию с поверхностями металла под влиянием сырости.

Теплоизоляторы из шлаковаты неустойчивы к проявлениям влаги так, как иные более люксовые материалы из мин. ваты, благодаря этому не используют для наружной изоляции стен фасадов. Из-за этой причины теплоизолятор не подойдет для устройства тепловой изоляции труб из металла и пластика. Непрочный материал, требует конкретной осторожности во время монтажного процесса и эксплуатации.

Показатель теплопроводимости у шлаковаты больше, чем у предыдущего изолятора. стекловолокна. В отношении горючести материал тяжело назвать не уязвимым. Теплоизолятор начинает плавится при температуре от 250 градусов Цельсия. Как только температура может достигать критичной метки, волокна =плавятся, а одновременно с ними теряется и функционал.

Базальтовая вата — подходящий утеплитель

Среди всех указанных разновидностей минеральные ваты, базальтовая вата считается самой неопасной в том числе и в отношении горючести. Волокна материала по размеру сходственны волокнам шлаковаты, однако в отличие от первых совсем не опасные, не просят специализированной защиты во время монтажных работ.

Показатель теплопроводимости у базальтовой ваты очень маленький, а температура плавления может достигать 600 градусов Цельсия.

Усовершенствованной версией базальтовой ваты считается утеплитель из базальтовой ваты из габбро или диабаза. В отличии от каменной, базальтовая дополнительно включает белитовые шламы и минеральные элементы:

• доломит;
• глину;
• известняк.

За счёт примесей, теплоизолятор показывает довольно большие показатели текучести. Стоит еще сказать что в базальтовой минвате практически нет формальдегидной смолы, что уменьшает риск испарения фенола, пускай и на фоне снижения способности сопротивляться действию влаги.

Так как в базальтовой минвате практически нет нестабильных к большим температурам элементов, материал может хранить функционал при нагреве до 1000 градусов Цельсия.

Как из камня минвата, так и базальтовая при заявленных изготовителем температурах плавления не поддаются возгоранию, а исключительно плавятся, чего не скажешь о стекло- и шлаковате.

Что оказывает воздействие на устойчивость к горению каменных теплоизоляторов

Необходимо понимать, что ключевую долю риска собой представляют теплоизоляторы из мин. ваты с содержанием добавок из синтетики. Непосредственно они первыми начинают гореть, нарушая функционал теплоизолятора и подвергая риску цельность всей конструкции.

В процессе изготовления ваты из базальта искусственные клеящие вещества почти что не применяются. Их подменяют компоненты природы, например песок или глина.

Негорючая минвата: в каких формах выпускается

Теплоизоляторы из мин. ваты, которые не поддаются возгоранию, доступны в нескольких формах выпуска с хорошими свойствами. Сюда можно отнести:

• мягкие;
• полужесткие;
• жёсткие.

Мягкие плиты из минеральной ваты не поддаются возгоранию, имеют средние плотностные показатели, не очень большой показатель теплопроводимости. Подойдут для применения в конструкциях, не предполагающих большие нагрузки.

Полужесткие плиты из мин. ваты также не поддаются возгоранию, владеют плотностью вдвое превышающей плотность мягких плит, подходят для теплоизоляции вертикальных конструкций.

Жёсткие плиты также, как и предыдущие варианты не поддаются возгоранию, владеют самыми большими показателями плотности. Применяются для утепления конструкций разного типа, весьма популярны для изолирования систем кровли без стяжки из бетона.

Плиты минераловатные из категории негорючих считаются довольно востребованным теплоизолятором. Следом за ними следуют акустические маты также со способностью сопротивляться огню. Основным отличием плит от матов считается структура — прошитые специализированной нитью волокна, образующие собой полотнище, подобное стеганому одеялу. Толщина и длина матов отличаются в зависимости от марки. Положительным качеством матов считается слой защиты из фольги или сетки.

Как плиты, так и маты из категории негорючих ценны для теплоизоляции огнеопасных конструкций. Это могут быть деревянные дома, веранды, бани и др. Благодаря теплоизоляторам из мин. ваты с температурой плавления от 600 градусов Цельсия, возникает возможность обезопасить сооружения и конструкции от повреждения огнём, сделать больше показатели звукопоглощения и сбережения тепла.

Марки невоспламеняющейся

мин. ваты

Теплоизоляторы на основе мин. ваты, которые не поддаются возгоранию, на рынке есть продукций некоторых наиболее известных торговых марок как нашего, так и заграничного происхождения.

Одной из очень востребованных считается продукция датской компании Rockwool. Изготовитель практикует изготовление утеплителей из базальтовой ваты с температурой плавления от 1000 градусов для увеличения пожарной безопасности и устройства хорошей тепловой изоляции. Плиты изготовителя негорючие, удобные и комфортные в работе.

Для изолирования кровли нередко применяют минеральный негорючий теплоизолятор общего испано-немецкого производства от компании URSA — М-15. Речь идет о качественной стекловолоконной продукции из категории НГ.

Стойкие к большими температурам плиты выпускают и изготовители из нашей страны Технониколь и Изорок, а еще европейские — Knauf и ISOVER.

Стоимость минерального теплоизолятора будет зависеть не только от плотности, но и от показателей горючести, в особенности важного для устройства неопасной тепловой изоляции. Собственно благодаря этому следует быть аккуратными в покупке материалов с необоснованно невысокой ценой. Быстрее всего основная часть их состава — искусственные элементы, не способны сопротивляться очень маленьким температурам, повышающие риск возгорания и распространения огня в помещении.

Какой утеплитель лучше. Тест на пожаробезопасность

Минеральная вата и стекловата: особенности использования, характеристики, изготовление

Производство стекловаты очень похоже на производство обычного стекла: в составе стекловаты песок, известняк, другие минералы, сода. Также чаще всего производители используют в составе до 80% стекольного боя.

Длина волокна стекловаты в 3-4 раза больше длины волокна минеральной ваты. Минимальная возможная плотность минеральной ваты — 25 кг/м3 (менее плотной минвату сложно сделать — она будет рассыпаться в руках).

У стекловаты — 11 кг/м3. Это позволяет производить утеплитель менее плотный, но упругий. Повышенная упругость позволяет спрессовывать материал в упаковке в несколько раз. При этом в развёрнутом состоянии стекловолокно восстанавливает прежний объём и форму.

Для скатной кровли, перегородок, утепления стен изнутри стоит брать стекловату с плотностью от 15 кг/м3 и выше. Для слоистой кладки — плотностью от 20 кг/м3.

При работе со стекловатой необходимо использовать средства индивидуальной защиты: респиратор, очки, перчатки, одноразовая спецодежда, так как стекловата очень хрупкий и колкий материал.

По теплохарактеристикам материалы практически одинаковы. Температура горения (плавления) базальтовой ваты 1200 °C, стекловаты — 450 °C. Оба материала не поддерживают огонь и при прямом воздействии огня только плавятся.

Минеральную каменную вату изготавливают из камня базальто-габбровой породы. Камни расплавляются при большой температуре внутри специальной центрифуги, получаемые волокна пропитываются специальным составами.

Плотность каменной ваты колеблется от 25 до 180-200 кг/м3. Каждая из плотностей предназначена для определённого вида утепления.

Утеплители из каменной ваты плотности 25-30 кг/м3 используются для утепления полов. Такие утеплители лежат горизонтально и несут мало нагрузки, давление распределяется равномерно и утеплитель не сплющивается, между волокнами остаётся воздух, который и препятствует передаче тепла и холода.

Утеплитель 35 плотности идёт для полунаклонных кровель. Утеплитель с плотностью 45 кг/м3 хорошо держит вертикальную нагрузку и используется для утепления стен (такие плиты не будут проседать под тяжестью друг друга).

Далее идут утеплители, используемые в слоистых кладках. Их плотность 50-60 кг/м3. 70-80 кг/м3 — для вентилируемых фасадов.

Утеплитель плотности 140 кг/м3 идеальны для штукатурных фасадов. Штукатурку можно наносить прямо на такой утеплитель. Плотность 160 и 180 идёт в утеплителях для плоских кровель.

Пожароопасность минеральной ваты

В настоящее время на российском рынке наиболее популярным материалом для теплоизоляции является минеральная вата.

Интересные статьи:

Как защитить деревянный дом от возгораний

Современное противопожарное оборудование

Наружная отделка каркасного дома

Выбираем крышу

Монтаж электропроводки в загородном доме

Полезная информация:

При ликвидации пожаров широко применяется и наиболее эффективно пенное пожаротушение. Для получения пены используется пенообразователь, который смешивается в пеносмесителе с водой и струей выходит из системы пожаротушения. «Завод Спецхимпродукт» предлагает широкий ассортимент выпускаемых пенообразователей по оптимальным ценам.

Минеральную вату используют либо не зная об альтернативных материалах, либо просто по привычке, как и на протяжении многих лет. Но есть и постоянные почитатели минеральной ваты, которые считают ее лучшим материалом.

Недостатки минеральной ваты

Минеральная вата имеет много недостатков, главным из которых является высокая гигроскопичность. Она впитывает воду, как губка. Впитав в себя воду, она деформируется и теряет свои теплоизоляционные качества. Кроме того, после этого на минеральной вате заводятся бактерии, плесень, грибок.

Если минеральная вата пропиталась водой, ее необходимо менять. Казалось бы, достаточно одного этого факта для того, чтобы навсегда отказаться от применения минеральной ваты. Однако поклонники минваты выдвигают такой аргумент: зато она не горит.

Минеральная вата теоретически не подвержена горению. А вот на практике…

Горение «негорючего» материала

Здания, утепленные минеральной ватой, горят периодически. Причем, по словам самих пожарных, тушение таких возгораний является достаточно сложным: вата полыхает, словно солома, создавая вокруг себя чрезвычайно высокую температуру. Более того, если горение минеральной ваты происходит на открытом пространстве, то тлеющие куски под воздействием ветра разлетаются по всей округе, неся опасность дополнительных возгораний.

В чем причина такого эффекта? Почему горит минеральная вата?

На первый взгляд это материал натуральный. Для получения минеральной ваты используется чистая горная порода, в частности, базальт, но чаще стеклобой или шлак цветной/черной металлургии, так как они значительно дешевле. Это сырье помещают в специальную печь, где получается расплав, который потом расщепляют на волокна для формирования конечного изделия. При этом туда добавляют специальные связующие вещества, а иногда и добавочные компоненты для борьбы с излишней гигроскопичностью. Вот эти то дополнительные компоненты как раз и горят.

Возникает логичный вопрос: если эта вата горит, тогда почему она считается негорючим материалом? Должны же проводиться определенные испытания. Куда смотрят проверяющие органы? Минеральную вату попросту не проверяют на горючесть. Абсурд, но такие явления, к сожалению, время от времени случаются.

В соответствии с устаревшим ГОСТом, от испытаний на горючесть освобождаются органические материалы, в которых «неорганики» содержится не более 2%. Разумеется, некоторым производителям гораздо проще указать, что в их минеральной вате тех самых связующих не больше 2%. А этого никто проверять не станет.

Получается, что заявленная негорючая минеральная вата освобождается от всех проверок, однако при этом превосходно горит на реальных пожарах.

Альтернативные материалы

Другой материал, представленный на строительном рынке — полистирол или пенопласт. Однако у него относительно горючести дела обстоят еще хуже: он не только хорошо горит, но и при этом выделяет едкий дым, представляющий опасность для жизни человека.

Существует еще один отличный материал — пенополиуретан. Одна из его разновидностей PIR способна выдерживать температуру 140 градусов. Пенополиуретан является горючим материалом, но при этом он не поддерживает горение и является самозатухающим. Он имеет особый состав и структуру, так что, при соприкосновении с огнем, верхний слой обугливается, образуя пористую матрицу, которая, в свою очередь, защищает внутренние слои от воздействия пламени.

С гигроскопичностью у пенополиуретана тоже все хорошо — он не впитывает воду.

В Западной Европе предпочтение отдают пенополиуретану и не любят минеральную вату. К примеру, сэндвич-панели в основном делают из пенополиуретана. В России ситуация постепенно тоже меняется, однако до европейских показателей еще далеко.

• < Назад
• Вперёд >

характеристики и разновидности этого теплоизоляционного материала в структуре эффективного утепления дома

Попытки многих жителей домов повысить комфортность проживания в зимнее время мотивировали установку эффективных отопительных систем. Но стабильная температура в этих случаях граничит с повышенными затратами на оплату энергоносителей. А утепление потолка минватой и всего дома решает одновременно две проблемы – и поддержание стабильного температурного режима и минимизацию расходов на отопление. При этом еще и достигается неплохой показатель по звукоизоляции.

Технические характеристики минеральной ваты

Минвата известна тем, что имеет один из самых эффективных показателей теплопроводности. Если сравнивать его с аналогичными параметрами других утеплителей, то минвата находится в одном ряду по эффективности с пенопластом и значительно превосходит многие другие утеплители.

• Коэффициент теплопроводности минеральной ваты для разных ее вариантов колеблется в пределах 0,036-0,042 ВТ/(м*К). На этот параметр влияет плотность утеплителя
• Плотность минваты устанавливается производителем в зависимости от ее функционального назначения и формы выпуска. Стандартные показатели – 100,150,200 кг/м3. Чем выше плотность, тем эффективнее способность материала удерживать тепло
• Еще одной важной характеристикой минеральной ваты есть ее способность противостоять влиянию биологических форм. Обладая конвекцией в достаточном объеме, минвата не является оптимальным местом для развития грибковых форм и плесени
• Свойство минеральной ваты относительно гигроскопичности тоже играет роль в ее функциональности. Влага не накапливается на ее волокнах и свободно проникает сквозь них. Это обстоятельство дает основания не опасаться насчет смещения точки росы в толщу утепляемой поверхности. Кроме того, относительная гигроскопичность позволяет использовать материал для устройства вентилируемых фасадов

Важно! Хотя волокна минваты и не впитывают влагу в себя, они способны сохранять ее в структуре материала между волокон. Поэтому рекомендуется использовать этот материал только при утеплении наружной части строения или внутри конструкции стен.

• Важным положительным свойством минеральной ваты есть ее устойчивость к высоким температурам. Возгорание материала практически исключено, так как фенолформальдегидные смолы, включаемые в ее состав, не имеют склонности к горению. Даже при риске возникновения пожара, волокна минваты не загораются, а лишь слегка плавятся, выдерживая при этом температуру до 800 градусов
• Относительно теплоемкости и способности сохранять тепло свидетельствует тот факт, что минвата без последствий выдерживает понижение температуры до – 160 градусов.

Однако при утеплении минватой любых конструкционных поверхностей здания надо иметь в виду, что минвата со временем подвергается деформации, образуя при этом мостики холода. Однако подобные проявления можно ожидать по истечении 8-10 лет эксплуатации.

Еще одним недостатком минеральной ваты есть то, что ее волокна доступны для грызунов. И хотя они не интересуются материалом в качестве еды, но могут устраивать в толще утеплителя свои гнездовья.

Минеральную вату используют для утепления не только частных домов, но и квартир, а также отдельных её частей. Если вы живете на первом этаже и знаете, как правильно утеплить балкон, то можно утеплить его снаружи минватой.

Для внутренних стен балкона чаще используют пенопласт. Читайте о том, что лучше (пенопласт или минвата) здесь. В статье приведено подробное сравнение этих двух материалов.

Какие виды минеральной ваты выпускаются сегодня

Производство этого утеплителя основано на использовании минеральных компонентов, имеющих идентичные свойства. Структура каждого типа минеральной ваты представляет собой хаотичное переплетение волокон, что способствует прочности сцепления и изоляционным свойствам.

Наиболее распространенными видами минваты сегодня есть:

• Каменная вата
• Стекловата
• Шлаковата

Несмотря на общие параметры, эти категории минваты имеют некоторые особенности.

Стекловата

Эта категория минеральной ваты производится путем плавления нескольких компонентов:

• Песка
• Известняка
• Доломита
• Буры
• Соды

В результате достигается материала с коэффициентом теплопроводности 0,038-0,040 Вт/м*К. При этом полученная длина волокон достигает 0,5 см, а их толщина – 12 микрон.

Стекловата – один из первых материалов этой категории. Она обладает всеми присущими достоинствами, но имеет один существенный недостаток.

Стекловата в структуре волокон содержит мельчайшие частицы стекла, которым очень часто ранятся рабочие в процессе утепления, поэтому главное требование при работе с минватой – соблюдение мер предосторожности.

В остальном этот материал пригоден для утепления полов, стен, кровельных конструкций.

Шлаковата

Характеристики этого типа минеральной ваты несколько скромнее. Причиной тому – ее действующие компоненты. Шлаковату изготавливают из отходов доменного производства. Отработанные шлаки проходят те же стадии обработки, что и в процессе производства стекловаты. При этом образуются волокна длиной до 15-16 мм и диаметром от 5 до 8 микрон.

• Компоненты шлаковаты содержат повышенную остаточную кислотность, способную вступать в реакцию с металлическими компонентами и вызывать возникновение коррозии
• Теплопроводность шлаковаты несколько выше и составляет 0,048-7-0,052 Вт/(м*К). Менее привлекательны и параметры огнеупорности – шлаковата способна выдерживать температуру до 400 градусов, после начинает деформироваться

Каменная вата

В последние годы этот материал стал наиболее популярен среди аналогов. Каменная вата производится из горных пород базальта. Характеристики базальтового утеплителя, а точнее показатель теплопроводности у него самый эффективный – от 0,032 до 0,038 Вт/(м*К).

Обладает каменная вата и достаточной плотностью, что увеличивает период ее эксплуатации до десяти лет. Она менее подвержена деформации и не представляет опасности в экологическом отношении. Устойчивость к температуре также высокая – выдерживает до 900 градусов.

Советы по выбору минваты

Выбирая минвату для утепления, нужно принимать во внимание условия ее эксплуатации и место размещения. Утеплитель в форме матов прослужит дольше и обеспечит больший уровень теплоемкости.

Обращать внимание надо и на плотность и толщину минеральной ваты. Цена минваты часто обоснована ее технологическими характеристиками, но это не решающий признак в выборе материала.

При покупке надо больше уделять внимания показателям теплопроводности и пароизоляции.

И тогда можно будет уверенно находится многие годы в комфортной обстановке со стабильной температурой при любых морозах за окнами.

Видео о характеристиках минеральной ваты

Характеристики каменной ваты Роквул. Преимущества каменной ваты.

Как делают стекловату. Показан процесс изготовления стекловолоконной теплоизоляции на производстве.

Минеральная вата Isover Теплый Дом 5490х1220х50 мм.

Описание

Характеристики минеральной ваты, которые обязательно изучают перед покупкой материала – это теплопроводность, плотность и паропроницаемость, жаропрочность.

• Паропроницаемость полотна – это способность материала проводить конденсат и пар через собственную внутреннюю структуру, не накапливая его внутри. Значение показателя особенно важно учитывать при подборе продукта для утепления дышащих поверхностей, к примеру, стен из натуральной древесины. Лучший показатель – у материала на основе базальтовых пород (каменная вата). Паропроводность составляет до 0,35 мг/м кв. х ч х Па.

Паропроницаемость утепленных поверхностей

• Плотность минеральной ваты измеряют в килограммах на кубометр (кг на м³). Каменную вату выпускают с показателем плотности от 20 до 220 кг/м3. Ориентируясь по значению, определяют и жесткость материала. Плиты с высоким показателем от 200 кг/кубометр способны выдержать нагрузку, равную приблизительно 700 кг на квадратный метр площади. Чем ниже показатель, тем мягче и пластичнее материал. Вата с низкой плотностью легко монтируется на поверхности сложной геометрической формы с неровностями.

Чем ниже плотность, тем мягче материал и лучше гибкость

• Главный критерий, по которому определяют изоляционную способность полотен, – теплопроводность. Это – количество тепла, которое проводится единицей плотности материала в ваттах при стандартной разнице температур. Согласно нормам, достаточным считается показатель до 0,45 Вт/м х К. Современные базальтовые утеплители отвечают европейским стандартам с уровнем теплопроводности в 0,03 – 0,04 0,45 Вт/м х К.

Показатель горючести – еще один довод в пользу выбора минеральной ваты. Материал считается абсолютно негорючим, кроме того, при температурном воздействии не выделяет едких веществ и дыма при горении. Базальтовая вата выдерживает нагрев без потери эксплуатационных характеристик до 700^оС. Температура горения ваты превышает 1000^оС.

Вата не горит и не плавится

Сферы применения материала

Свойства и характеристики минваты на каменной основе позволяют использовать утеплитель без ограничений. В частном строительстве материал применяют для утепления наружных и внутренних поверхностей стен, в изоляционном слое кровельного сэндвича, теплоизоляции перекрытий.

Применение плит из базальтовой ваты

Другие сферы применения:

• Свойства шумопоглощения полужесткой рулонной продукции позволяют использовать минеральную вату для звукоизоляции помещений.

• Изоляция конструкций с повышенным риском возгорания: деревянных домов, помещений, где установлены котлы, печи, камины и непосредственной изоляции дымоходов и периметра источников тепла.

• Защита трубопроводов, подземных коммуникаций.

Экспериментальное исследование тлеющего горения изоляции из минеральной ваты в проходах дымоходов

Целью экспериментального исследования было определение количества дополнительного тепла, выделяемого типичными изоляционными материалами из минеральной ваты, используемыми в качестве изоляции проходов дымохода, при воздействии высоких температур. Исследование состояло из двух этапов. На первом этапе количество органического материала в каждом испытательном образце минеральной ваты определялось путем сжигания образцов в электрической печи и сравнения взвешенных масс образцов до и после обжига.На втором этапе новые образцы из тех же изоляционных материалов, которые использовались на этапе 1, были установлены в опорную конструкцию, размещенную на переднем отверстии печи. В этих испытаниях температуру образцов минеральной ваты контролировали из различных точек образцов и в течение более длительного периода времени. Каждый образец дважды подвергали воздействию одной и той же температуры, а затем измеряли дополнительное тепло, выделяемое при горении органического материала, как разницу между температурами во время двух тепловых воздействий.Комбинируя результаты двух этапов, стало возможным интерпретировать взаимосвязь между содержанием органических веществ и максимальным повышением температуры в образце минеральной ваты, а затем и в продукте. Метод представлен на рис. 4.

Рисунок 4

Этапы экспериментального исследования

Подробности программы испытаний, оборудования и методологии описаны в следующих подразделах.

Программа испытаний

Количество органического материала в минеральной вате влияет на тепловыделение, поэтому в программу экспериментальных испытаний было включено несколько продуктов из минеральной ваты с различным количеством органического материала.В исследование были включены три разных производителя и протестировано семь различных продуктов. Все протестированные изделия, кроме одного, в первую очередь предназначались для изоляции проходов дымохода. Другой продукт был предназначен для защиты металлоконструкций от огня. Согласно Декларации характеристик производителей, все протестированные продукты были отнесены к Евроклассу А1 (негорючие).

Этот отчет не содержит фактических названий продуктов, но для образцов используются буквенно-цифровые комбинации.Буквы a, b и c относятся к трем производителям. Последующие числа относятся к конкретному продукту от производителя. В тесте участвовали четыре продукта от производителя a. Изделие а2 не предназначалось для дымоходов. Два продукта были от производителя b и один продукт от производителя c. Товары были приобретены в различных хозяйственных магазинах Финляндии.

Исследовательское оборудование

Для исследования использовалась электрическая печь Ceramotherm. Его внутренние размеры составляют 550 мм × 700 мм × 800 мм, а максимальная температура составляет 1340 ° C (рис.5). Температура печи измерялась от центра печи с помощью термопары типа K в оболочке. Температуру печи контролировали с помощью компьютерной программы. В зависимости от измеренной температуры компьютер включал и выключал резисторы печи. При определении количества органического материала и тепловыделения 500 ° C была самой высокой температурой, которая использовалась.

Рисунок 5

Электрическая печь Ceramotherm с внутренними размерами 550 мм × 700 мм × 800 мм

Содержание органических веществ

Количество рассеянного органического материала в исследуемом образце минеральной ваты определялось путем выдерживания образца в печи с постоянной температурой. среды в течение 2 ч и измерения потери веса образца.Рассеяние органического материала измеряли при трех различных температурах: 300 ° C, 400 ° C и 500 ° C. Органический материал в минеральной вате сгорал во время процесса, при этом масса органического материала рассеивалась при различных температурах, определяемых как разница между взвешенными массами.

Образцы материала, использованные в испытаниях, имели форму диска диаметром 90 мм и толщиной 50 мм. Из каждого типа изоляции были изготовлены по три образца для испытаний. Кольцевая пила использовалась для снятия дисков с плит из минеральной ваты.Текстура изоляционного образца а3 была настолько мягкой, что использовать кольцевую пилу было невозможно. Вместо этого из изоляционного материала а3 были вырезаны образцы для испытаний размером 100 мм × 100 мм × 50 мм.

Образцы для испытаний взвешивали, а затем сушили при температуре 105 ° C. Затем высушенные образцы взвешивали и помещали в электропечь (рис. 6). Печь сначала нагревали до 300 ° C и выдерживали при этой температуре 2 ч. Затем образцы для испытаний были взвешены. Нагревание повторяли сначала до 400 ° C, а затем до 500 ° C с теми же испытуемыми образцами, взвешенными после обоих циклов нагрева.Испытание отличалось от испытания, указанного в стандарте EN 13820 [32], тем, что образцы для испытаний были нагреты до трех различных температур, тогда как в стандартном испытании используется только 500 ° C. В стандартном испытании [32] испытательный образец состоит как минимум из восьми меньших образцов из разных частей изоляционного материала. В этом исследовании количество образцов было ограничено до трех, и поэтому использовались более крупные образцы, чтобы покрыть местные различия в количестве органического материала.

Рисунок 6

Образцы для испытаний диаметром 90 мм и толщиной 50 мм, помещенные в электрическую печь для определения количества органического материала

Дополнительное тепло, выделяемое при сжигании органического материала

Схема испытаний и подготовка и оборудование образцов основано на более раннем исследовании [7].Было проведено три испытания с использованием электропечи, при этом каждое испытание состояло из четырех образцов, установленных в опорную конструкцию, расположенную на переднем проеме печи. Во время первых двух испытаний поддерживалась температура печи 500 ° C. Во время третьего испытания температура составляла 300 ° C, чтобы оценить количество дополнительного тепла при более низкой температуре. Один тест включал два отдельных цикла нагрева, которые были названы первым и вторым нагревом. Во время первого нагрева органический материал в изоляции загорелся и вызвал дополнительное тепло.Во время второго нагрева органический материал уже сгорел и не повлиял на изменение температуры изоляции. Таким образом, второй нагрев аналогичен ситуации, когда в изоляции нет органического материала. Дополнительное тепло, выделяемое при горении органического материала, затем определялось как разница между температурами, измеренными во время первого и второго нагревания.

Испытуемые образцы имели квадрат 200 мм и толщину 100 мм. В более раннем исследовании [7] сделан вывод о том, что испытательный образец толщиной 100 мм представляет собой максимальное тепловыделение, возникающее при горении органического материала в используемой испытательной установке.Выбранная толщина образца 100 мм также близка к толщине типичной изоляции проходки дымохода. Образцы для испытаний были изготовлены из двух плит минеральной ваты толщиной примерно 50 мм, соединенных вплотную друг к другу. Единственным исключением был испытательный образец b2, который был изготовлен из десяти плит минеральной ваты толщиной 10 мм, поскольку этот конкретный продукт из минеральной ваты был доступен только с такой толщиной. Образцы для испытаний были покрыты алюминиевой фольгой, за исключением стороны, обращенной от печи, для уменьшения воздушного потока внутри них.Испытательный образец, покрытый фольгой, изображен на рис. 7.

Рисунок 7

Испытательный образец, квадрат 200 мм, толщина 100 мм, готовый к испытанию на фото a со стороны, обращенной от печи, и b со стороны, обращенной к печи

Температуру образцов для испытаний измеряли с поверхности, обращенной к печи, между алюминиевой фольгой и минеральной ватой, а также в различных точках с интервалами 10 мм по всему поперечному сечению до стороной, обращенной в сторону от печи.Структура образца для испытаний и точки измерения температуры показаны на рис. 8. Температура окружающей среды T _amb измерялась на расстоянии двух метров от поверхности, обращенной в сторону от печи.

Рисунок 8

Поперечное сечение испытательного образца толщиной 100 мм, использованного в испытаниях печи, и точки измерения

Испытательные образцы были установлены в опорную конструкцию толщиной 100 мм, расположенную на переднем отверстии печи. Опорная конструкция состояла из двух плит минеральной ваты толщиной 50 мм, связанных между собой шпильками с резьбой и гайками, как показано на рис.9. В досках вырезали четыре отверстия квадратной формы, в которые помещали образцы для испытаний. Боковые размеры отверстий и образцов для испытаний составляли 200 мм.

Рисунок 9

Образцы для испытаний, квадрат 200 мм, устанавливаются в отверстия в опорной конструкции со стороны a , обращенной от печи, и b со стороны, обращенной к печи. Фотографии были сделаны после испытания.

Два испытания были проведены при температуре печи 500 ° C и одно испытание — при 300 ° C.Один тест включал два отдельных цикла нагрева. В начале первого нагрева температура печи была повышена с комнатной до целевой 500 ° C. Во время нагрева печи использовались плиты из минеральной ваты толщиной 50 мм для закрытия отверстий, отведенных под образцы для испытаний. После того, как температура в печи достигла уровня 500 ° C, крышки отверстий были сняты одну за другой и заменены тестовыми образцами. Затем испытание было продолжено при 500 ° C до тех пор, пока температуры, измеренные на образцах, больше не изменились, после чего печь была выключена.Во время второго нагрева испытательные образцы после первого нагрева были снова испытаны таким же образом, как и при первом нагреве. Третий тест, включающий четыре образца, был проведен аналогичным образом, но температура печи была установлена ​​на 300 ° C.

В этом исследовании дополнительное тепло, выделяемое при горении органического материала, было определено как разница между наивысшими температурами, измеренными во время первого и второго нагрева. Наивысшие температуры были определены на основании измеренного развития температуры в различных точках поперечного сечения испытуемого образца.Наивысшие температуры первого нагрева (T1) определялись как максимальное значение пика температуры, тогда как во время второго нагрева температуры приближались к максимальным значениям (T2) в конце испытания. Затем рассчитывалась разница температур как разница между температурами T1 и T2. Подход продемонстрирован для тестового образца b1 на рис. 12a.

Неопределенность измерения

В тестах, определяющих содержание органического материала, основным источником неопределенности, связанной с методом измерения, является точность определения размеров испытуемых образцов.Самая мягкая минеральная вата легко сжимается, что затрудняет измерения. Кольцевая пила использовалась для обеспечения максимальной точности размеров испытуемых образцов. Для минеральной ваты a3 нельзя было использовать кольцевую пилу, что увеличивало неопределенность измерений. Образцы для испытаний минеральной ваты а4 были вырезаны из отрезка трубы цилиндрической формы, что увеличило разброс толщин образцов для испытаний.

В испытаниях по определению тепла, выделяемого при горении органического материала, температура, измеренная на испытуемом образце, в значительной степени зависит от расстояния точки измерения до нагретой поверхности.Даже небольшое отклонение в местоположении точки измерения может существенно повлиять на измеряемую температуру. В частности, в случае утеплителя из мягкой шерсти трудно определить точность установки. Однако эта неточность не влияет на расчет повышения температуры, поскольку первый и второй нагрев выполняются с одними и теми же тестовыми образцами, а точки измерения остаются теми же. Отклонения в расположении точек измерения действительно влияют на предполагаемую форму распределения температуры, но влияние отклонений на результаты (т.е. допустимое количество органического материала) этого исследования можно считать небольшим.

Одним из важных источников неопределенности в представленном выше методе является то, что количество органического материала (этап 1) и повышение температуры (этап 2) были измерены на разных испытательных образцах, взятых из одного и того же продукта из минеральной ваты. Поскольку плотность связующего в изоляционном продукте может варьироваться, возможно, что содержание органических веществ, использованное в двух испытаниях, было немного различным.

Изоляционные материалы — диапазоны температур

Температурные пределы для некоторых обычно используемых изоляционных материалов:

Было найдено 902 стекловата с влагой имеет теплопроводность 0,136 Вт / мК, так что теплопроводность увеличивается в 4 раза по сравнению с 0,0343 Вт / мК, показанным для типичной стекловаты.

3.5. Изменение температуры неорганического материала

На рис. 7 показан образец стекловаты с обработкой влагостойкостью (SH-AF) и без нее, а также изменение температуры образца стекловаты с обработкой влагостойкостью (SH-AF) и без нее.После подачи влаги в течение 4 часов через увлажнитель для каждого образца [19] изменение температуры на боковой и верхней поверхности изоляционного материала было проверено с помощью тепловизионной камеры. Результат показывает, что в то время как обработка стекловолокна с влагостойкостью (SH-AF) не имеет большого изменения температуры поверхности, температура возникает внезапно после того, как вначале поддерживалась на низком уровне с образцом стекловаты без влагостойкого покрытия. Можно понять, что влага в неорганическом изоляционном материале испаряется, и тогда характеристики изоляционного материала ухудшаются.Было обнаружено, что влагостойкая (SH-AF) обработка предотвращает быстрое падение теплопроводности образца под действием влаги [20].

4. Заключение

В этой статье изменение температуры изоляционного материала было измерено после применения фторалкилсилоксановой влагостойкости, разработанной собственными силами к типичным неорганическим изоляционным материалам, и условия, аналогичные условиям летнего сезона дождей, были применены к неорганическому изоляционному материалу. методом увлажнения как способ увлажнения в тесте.Результаты экспериментов следующие: (1) Неорганические изоляционные материалы, такие как стекловолокно или минеральная вата, чрезвычайно уязвимы для влаги, поэтому они поглощают воду на 4 ~ 8% от своего веса, а теплопроводность увеличивается более чем в 4 раза, что затрудняет (2) Влагостойкость фторалкилсилоксана (SH-AF), разработанная в этом исследовании, подавляла поглощение влаги при нанесении на неорганическую изоляцию, чтобы предотвратить повышение теплопроводности под воздействием влаги. недостаток неорганического изоляционного материала.(3) В предыдущих исследованиях в качестве метода подачи воды к неорганическому изоляционному материалу использовался метод заливки или метод распыления, но при оценке воздействия влаги на характеристики изоляции эффективно оценивать влияние влаги с помощью более реалистичный метод увлажнения, так что требуется настройка стандартного метода испытаний. (4) С помощью обычного испытательного устройства для измерения теплопроводности невозможно измерить теплопроводность изоляционного материала с влагой, поэтому для измерения теплопроводности использовался метод горячей проволоки. изоляционного материала влагой.Поэтому должен быть представлен стандартный метод измерения изменения теплопроводности путем поглощения влаги изоляционным материалом.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

Благодарности

Это исследование было выполнено при финансовой поддержке Корейского института оценки и планирования энергетических технологий (проект № 20132020102400).

Robco Inc. — Что такое высокотемпературная изоляция?

История — Ткань, пропитанная керамикой — Стекловата —

Высокотемпературная изоляционная шерсть в деталях

История

Люди использовали огонь для плавления и термообработки металлов на протяжении тысячелетий.Для обеспечения безопасной работы с огнем для плавки и обработки металлов (бронзы, железа) требовались специальные тугоплавкие материалы, позволяющие работать с жидкими или горячими металлами. Для удовлетворения потребностей широкого диапазона применений было применено большое количество фасонных плотных материалов (огнеупорный кирпич, шамот), фасонных теплоизоляционных материалов (легкие огнеупорные кирпичи) и неформованных огнеупорных материалов (тяжелые и легкие набивные смеси). разработаны, которые используются для специальных высокотемпературных применений.Однако в течение десятилетий для теплоизоляции использовались другие искусственные материалы, стекловата и минеральная вата используются в диапазоне низких температур (от 200 ° C до максимум 500 ° C).

В 1960-х годах на европейский рынок поступило «огнеупорное керамическое волокно» на основе силиката алюминия. Благодаря высокой термостойкости и хорошим техническим свойствам (т.е. хорошей термостойкости и низкой теплопроводности) они быстро стали эталоном для промышленной высокотемпературной изоляции.В связи с разработкой новых типов материалов номенклатура высокотемпературной изоляционной ваты была пересмотрена в Германии в конце 1990-х годов. (VDI 3469. [1]). Хотя даже сегодня термин «керамическое волокно» или «тугоплавкое керамическое волокно» широко используется, он неточен с точки зрения доступных материалов, их конкретных свойств и ограничений.

Теплоизоляция с помощью HTIW позволила упростить конструкцию промышленных печей и другого технического оборудования (системы отопления, автомобили), что дало множество экономических и экологических преимуществ.Следствием этого является меньшая толщина стенок и значительно меньшая масса футеровки.

Сравнение масс различных стеновых покрытий
• Тяжелая футеровка: 1500–3500 кг / м³,
• Легкая футеровка: 500–1000 кг / м³,
• Облицовка HTIW: 160–300 кг / м³.

Ткань с керамической пропиткой

Ткань с керамической пропиткой — это ткань, пропитанная керамикой. Нанометрическая биокерамика может быть включена в полимер, из которого изготовлена ​​ткань.К расплавленному полимеру добавляются биокерамические наночастицы. Некоторые типы керамики демонстрируют фотолюминесценцию, вызванную термическим воздействием, излучающую свет в дальней инфракрасной (FIR) области электромагнитного спектра. При контакте с теплом тела термолюминесценция тканей со встроенной биокерамикой усиливается. Биокерамика имеет высокий коэффициент отражения инфракрасного излучения.

Форма выпуска

Одним из способов пропитки тканей керамикой является процесс электрофоретического осаждения или ЭПД в промышленности.В этом процессе нанокерамические частицы помещаются в раствор, в который будет помещена ткань, подлежащая инфильтрации. Затем раствор нагревают до высоких температур и в раствор помещают ткань. Затем пропускают ток, наночастицы керамики покрывают ткань и пропитывают ее. Уровень pH, а также время и сила тока могут повлиять на то, насколько хорошо ткань пропитывается и как она покрывается. Другие методы обработки могут быть дополнительно разбиты на то, какие частицы будут добавлены.

Есть две отдельные группы:

• Группа SiC (которая содержит кремний, углерод, а также добавки для процессов окисления). При использовании этой группы для пропитки керамикой ткань сначала должна пройти обработку. Обычно это пиролитический углерод или BN, который осаждается с помощью химической паровой инфильтрации (CVI). Затем тем же методом на ткань наносится верхний слой SiC. После этого этапа матрица текстиля пропитывается суспензией, состоящей из частиц SiC, которые можно поместить в полимер или просто расплавить SiC.Этот процесс покрывает весь текстиль.

• Оксидная группа. Обычно используемые оксиды — это оксид алюминия, кремнезем, муллит и фосфаты редкоземельных элементов. Процесс пропитки довольно прост: готовится суспензия с желаемым оксидом, и текстиль помещается в нее. Опять же, суспензия может быть в расплавленном состоянии или на полимерной основе.
Между этими группами есть несколько различий. Группа SiC имеет более чем в два раза большую прочность на излом и теплопроводность по сравнению с группой оксидов.Однако оксиды более устойчивы в условиях горения и окисления. Процесс пропитки ткани зависит от того, какие материалы будут использоваться, а также от предполагаемого назначения этой ткани.

Использует

Тканые керамические ткани дают возможность создавать новые творческие решения ранее невозможных проблем. Эти ткани используются для термических, механических и электрических применений по разным причинам. Ткани, пропитанные керамикой, чаще всего используются в трех основных областях: аэрокосмической, электронной и промышленной.В аэрокосмической отрасли ткани используются в космических челноках для изготовления выходного конуса, дверных уплотнений, микрометеоритного щита, прокладок, дверей для доступа ускорителей, плиток челнока и щита Уиппла. Ткани, пропитанные керамикой, используются в аэрокосмической отрасли, поскольку они имеют низкую теплопроводность и могут быть изготовлены в виде высокотемпературных теплоизоляторов. В электронной промышленности ткань используется в основном для изоляции и герметизации из-за ее низкой пористости. Промышленное использование керамической ткани включает футеровку печей, разделители зоны печи, дверные уплотнения, трубные уплотнения, прокладки и компенсаторы.Помимо того, что они являются эффективным теплоизолятором, эти ткани не сжимаются и не удлиняются при резких перепадах температуры, что делает их полезными для промышленного использования, связанного с высокими температурами.

Стекловата

Стекловата — это изоляционный материал, изготовленный из стекловолокна, уложенных с помощью связующего вещества по текстуре, подобной шерсти. В результате процесса между стеклом остается множество маленьких воздушных карманов, и эти маленькие воздушные карманы обеспечивают высокие теплоизоляционные свойства.

Стекловата производится в рулонах или в виде плит с различными термическими и механическими свойствами. Его также можно производить в виде материала, который можно распылять или наносить на место на изолируемую поверхность.
Современный метод производства стекловаты — изобретение Games Slayter, работающего в Owens-Illinois Glass Co. (Толедо, Огайо). Он впервые подал заявку на патент на новый процесс производства стекловаты в 1933 году [1].

Принцип работы

Газы обладают хорошими свойствами теплопроводности по сравнению с жидкостями и твердыми телами и, таким образом, являются хорошим изоляционным материалом, если они могут быть захвачены.Чтобы еще больше повысить эффективность газа (например, воздуха), он может быть разделен на небольшие ячейки, которые не могут эффективно передавать тепло за счет естественной конвекции. Конвекция включает в себя больший объемный поток газа, обусловленный плавучестью и разницей температур, и она не работает хорошо в небольших ячейках, где существует небольшая разница в плотности.

Для образования небольших газовых ячеек в искусственной теплоизоляции можно использовать стекло и полимерные материалы для улавливания воздуха в пенообразной структуре.Тот же принцип, что и стекловата, используется в других искусственных изоляторах, таких как минеральная вата, пенополистирол, неопреновые ткани для гидрокостюмов и ткани, такие как Gore-Tex и полярный флис. Свойство улавливания воздуха также является принципом изоляции, используемым в природе в пуховых перьях и изолирующих волосах, таких как натуральная шерсть.

Использует

Стекловата — это теплоизоляция, состоящая из переплетенных и гибких стекловолокон, которые заставляют ее «упаковывать» воздух, что приводит к низкой плотности, которая может изменяться за счет сжатия и содержания связующего (как отмечалось выше, эти воздушные ячейки являются фактическим изолятор).Стекловата может быть сыпучим наполнителем, выдуваемым на чердаках, или вместе с активным связующим, распыляемым на нижнюю сторону конструкций, листов и панелей, которые можно использовать для изоляции плоских поверхностей, таких как изоляция полых стен, потолочная плитка, навесные стены как а также воздуховоды. Он также используется для изоляции трубопроводов и звукоизоляции.

Высокотемпературная изоляционная вата подробно

Высокотемпературная изоляционная вата — это скопление волокон разной длины и диаметра, произведенных синтетическим путем из минерального сырья.В группу HTIW входят аморфная силикатно-щелочноземельная вата (AES) и алюмосиликатная вата (ASW), а также поликристаллическая вата (PCW) (VDI 3469; DIN-EN 1094) с классификационными температурами> 1000 ° C. Помимо различий в химическом составе, искусственные волокна имеют параллельные края в отличие от натуральных волокон.

Щелочноземельная силикатная вата (шерсть AES)

Также известная как «высокотемпературная стекловата» (HTGW), AES Wool состоит из аморфных волокон, которые производятся путем плавления комбинации CaO-, MgO-, SiO2 и ZrO2 (см. Также VDI 3469, части 1 и 5). .Продукты, изготовленные из AES, обычно используются при температурах применения ниже 900 ° C, а также в постоянно работающем оборудовании и бытовых приборах.

алюмосиликатная вата (ASW)

Алюмосиликатная вата, также известная как «тугоплавкое керамическое волокно» (RCF), представляет собой аморфное волокно, полученное путем плавления комбинации Al2O3 и SiO2, обычно в массовом соотношении 50:50 (см. Также VDI 3469, части 1 и 5, а также как TRGS 521). Изделия из алюмосиликатной ваты обычно используются при температурах нанесения> 900 ° C, в периодически работающем оборудовании и в критических условиях эксплуатации (см. Технические правила TRGS 619).

Поликристаллическая вата (PCW)

Поликристаллическая вата состоит из волокон, содержащих более 70 мас.% Al2O3; их получают «золь-гель методом» из водных прядильных растворов. Водорастворимые зеленые волокна, полученные в качестве предшественника, кристаллизуют посредством термической обработки (см. Также VDI 3469, части 1 и 5 [1]). Поликристаллическая шерсть обычно используется при температурах нанесения выше 1300 ° C и в критических химических и физических условиях нанесения, а также при более низких температурах.

HTIW и REACH

Регистрация, оценка, авторизация и ограничение химических веществ (REACH) — это постановление Европейского Союза от 18 декабря 2006 года. REACH касается производства и использования химических веществ и их потенциального воздействия как на здоровье человека, так и на окружающую среду. Форум по обмену информацией о веществах (SIEF) был создан для каждого типа HITW. AES, ASW и PCW были зарегистрированы до первого крайнего срока — 1 декабря 2010 года, и поэтому могут использоваться на европейском рынке.

Регламент (ЕС) № 1907/2006 Европейского парламента и Совета от 18 декабря 2006 г. о регистрации, оценке, разрешении и ограничении химических веществ (REACH) требует от производителей, импортеров и только представителей неевропейских производителей обмениваться данными о потенциальную опасность для здоровья и окружающей среды и предоставить данные в Европейское химическое агентство (ECHA) в рамках формализованного процесса регистрации.
ASW / RCF, AES и PCW были зарегистрированы с использованием совместного регистрационного досье до первого крайнего срока — 1 декабря 2010 года.Поэтому их можно использовать на европейском рынке. Процесс регистрации требовал, чтобы производители, импортеры веществ> 1 т / год согласовали классификацию, маркировку и использование ASW / RCF, AES и PCW.

Регламент REACH и CLP основан на принципе самостоятельной классификации по отраслям; однако ранее согласованная классификация веществ, содержащаяся в Приложении 1 Директивы 67/548, остается в силе и была перенесена в Приложение VI CLP. Классификация в Приложении VI Регламента CLP является обязательной классификацией; промышленность должна оценить, может ли применяться дополнительная / более строгая классификация.
• Таким образом, ASW / RCF классифицируется как канцерогенная категория 1B
• AES исключен из классификации канцерогенов на основании результатов краткосрочного исследования in vitro.
• PCW не классифицируются; Самоклассификация привела к выводу, что ЗХО не опасны

13 января 2010 года некоторые из алюмосиликатных огнеупорных керамических волокон и циркониевых алюмосиликатных огнеупорных керамических волокон были включены в список кандидатов в вещества, вызывающие особую озабоченность. В ответ на опасения, возникшие в связи с определением и досье, на веб-сайте ECHA были размещены два дополнительных досье для консультаций, в результате чего в список кандидатов были внесены две дополнительные записи.Эта фактическая ситуация (с четырьмя записями для одного вещества / группы веществ) противоречит предусмотренной процедуре REACH. Помимо этой ситуации, опасения, высказанные в течение двух периодов консультаций, остаются в силе.
Независимо от высказанных опасений, включение вещества в список кандидатов немедленно влечет за собой следующие юридические обязательства производителей, импортеров и поставщиков товаров, содержащих это вещество в концентрации выше 0,1% (мас. / Мас.):

• Уведомление в соответствии с Регламентом ECHA -REACH Ст.7
• Предоставление паспорта безопасности — Регламент REACH, ст. 31.1
• Обязанность сообщать информацию о безопасном использовании или отвечать на запросы клиентов — Положение REACH, ст. 33

Определения

Классификационная температура

Классификационная температура определяется как температура, при которой не превышается линейная усадка в 4% после 24-часовой термообработки в электрически нагреваемой лабораторной печи и в нейтральной атмосфере.В зависимости от вида продукции значение не может превышать следующие ограничения: 2% для плит и фасонных изделий, 4% для матов и бумаги. Температура классификации указывается с шагом 50 ° C (от 850 ° C до 1600 ° C). Классификационная температура не означает, что продукт можно использовать постоянно при этой температуре. В полевых условиях температура непрерывного применения аморфных HTIW (AES и ASW) обычно на 100–150 ° C ниже температуры классификации. Изделия из поликристаллической шерсти обычно можно использовать до температуры классификации.

Шерсть

Шерсть — это упорядоченное скопление волокон разной длины и диаметра. HTIW соответствуют этому определению и поэтому подпадают под понятие «шерсть». Аморфные AES и ASW получают путем плавления сырья в плавильном котле путем плавления с электрическим сопротивлением. Струя расплава, выходящая из ванны, ускоряется в процессе выдувания или прядения и втягивается в волокна с различным соотношением длины / диаметра.
Непрерывные волокна / текстильные стекловолокна (VDI 3469, часть 1)
Эти волокна производятся методом непрерывного филамента с определенными диаметрами сопел, причем все волокна имеют технический определенный и требуемый диаметр.Во время обработки высвобождаются только волокна заданного диаметра, но разной длины.

Опасности для здоровья

Волокнистая пыль — Основываясь на общем опыте работы с людьми и результатах научных исследований (животные, клетки), можно сделать вывод, что удлиненные частицы пыли любого типа в принципе могут вызывать развитие опухолей, если они есть. достаточно длинный, тонкий и биостойкий. Согласно научным данным, частицы пыли из неорганических волокон с соотношением длины к диаметру более 3: 1, длиной более 5 мкм (0.005 мм) и диаметром менее 3 мкм (волокна ВОЗ) считаются критически важными для здоровья.

HTIW, переработанный с получением продуктов, содержит волокна различного диаметра и длины. Во время работы с продуктами HTIW может выделяться волокнистая пыль. Они могут включать волокна, соответствующие определению ВОЗ. Сумма зависит от того, как обрабатывается материал. Высокие концентрации обычно обнаруживаются при удалении HTIW после использования, а также при механической отделке и при сборке модулей.Если волокнистые изделия подвергаются механическому истиранию путем пиления, шлифования, фрезерования или другой механической обработки, концентрация волокна в воздухе будет высокой, если ее не контролировать. Выделение пыли дополнительно изменяется в зависимости от интенсивности энергии, приложенной к продукту, площади поверхности, к которой применяется энергия, а также типа, количества и размеров обрабатываемых или обрабатываемых материалов. Рассеивание или разбавление образующейся пыли зависит от степени ограниченности источников и рабочей зоны, а также от наличия и эффективности вытяжной вентиляции.

Кристаллический диоксид кремния — Аморфные HTIW (AES и ASW) получают из потока расплавленного стекла, который распыляется струей воздуха под высоким давлением или путем попадания потока на прядильные колеса. Капли втягиваются в волокна; масса как волокон, так и оставшихся капель охлаждается очень быстро, так что кристаллические фазы не могут образоваться.

Когда аморфные HTIW устанавливаются и используются в высокотемпературных приложениях, таких как промышленные печи, по крайней мере одна поверхность может подвергаться воздействию условий, вызывающих частичное расстекловывание волокон.В зависимости от химического состава стекловолокна, времени и температуры, которым подвергаются материалы, могут образовываться различные стабильные кристаллические фазы.
После использования HTIW кристаллические кристаллы кремнезема встраиваются в матрицу, состоящую из других кристаллов и стекол. Экспериментальные результаты по биологической активности HTIW после использования не продемонстрировали какой-либо опасной активности, которая могла бы быть связана с любой формой диоксида кремния, который они могут содержать.

Высокотемпературная изоляционная вата (HTIW) , также известная как kaowool (портманто слов каолин и шерсть), известная как керамическая вата до 1990-х годов, является одним из нескольких типов синтетической минеральной ваты, обычно определяемой как стойкие к температурам выше 1000 ° C.