Wełna mineralna - skalna czy szklana?

Wełna mineralna - skalna i szklana - jest materiałem powszechnie stosowanym na izolacje zarówno cieplne jak i akustyczne w różnego rodzaju budynkach. Można ją wykorzystywać właściwie w każdej przegrodzie.

Wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje wełny mineralnej: skalna (zwana też kamienną albo po prostu wełną mineralną) oraz szklana (nazywana potocznie watą szklaną). Z obu tych odmian produkowanych jest wiele różnego rodzaju wyrobów. Wełna skalna powstaje najczęściej z kamienia bazaltowego, który wraz z domieszką żużli jest topiony w bardzo wysokiej temperaturze (ok. 1400ºC). Z powstałej w wyniku tego procesu masy zostają wyodrębnione włókna, które są następnie sklejane i poddawane procesowi hydrofobizacji (dzięki temu gotowe wyroby nie chłoną wody). Wełna szklana powstaje w podobny sposób, z tym że w jej przypadku podstawowym surowcem jest piasek kwarcowy i stłuczka szklana. Te dwa materiały są topione w temperaturze ok. 1000ºC wraz z dodatkiem wapienia, dolomitu lub gabro. Jako materiały izolacyjne w budownictwie produkowane są także wyroby z wełny drzewnej i owczej, jednak są one mało popularne i niezwykle rzadko stosowane.

Właściwości wełny mineralnej

Wyroby z wełny skalnej i szklanej na etapie produkcji są poddawane różnym zabiegom, dzięki którym gotowy produkt osiąga określone właściwości. Konkretne cechy fizyczne gotowego artykułu zależą od tego, w jaki sposób włókna były kształtowane i łączone ze sobą oraz od rodzaju substancji, którą są powlekane. Głównymi cechami fizycznymi uzyskiwanymi w procesie produkcji, od których zależą parametry gotowego wyrobu i które mają wpływ na to, gdzie dany produkt można zastosować są: izolacyjność cieplna, sztywność, wytrzymałość mechaniczna, odporność na działanie wody oraz na czynniki chemiczne i biologiczne.

Podczas produkcji wyroby z wełny są poddawane różnym zabiegom, dzięki którym osiągają określone właściwości. Konkretne cechy fizyczne gotowego artykułu zależą od tego, w jaki sposób włókna były kształtowane i łączone ze sobą oraz od rodzaju substancji, którą zostały powleczone.

Izolacyjność cieplna

Wyroby z wełny mineralnej posiadają bardzo dobre właściwości termoizolacyjne. Izolacyjność cieplna opisywana jest zwykle przy pomocy współczynnika przewodzenia ciepła (λD – lambda deklarowane). Im niższa jest wartość tego współczynnika, tym dany produkt ma lepsze właściwości izolacyjne. Innym parametrem, za pomocą którego opisuje się właściwości cieplne, jest opór termiczny (R). W wartości tego współczynnika uwzględniona jest już grubość danego wyrobu. Opór cieplny to nic innego jak iloraz grubości i współczynnika przewodzenia ciepła. Z tego powodu - im większa wartość oporu, tym lepsze właściwości termoizolacyjne materiału. Zarówno wełna szklana jak i skalna mają podobne wartości współczynnika przewodzenia ciepła, jednak nieznacznie niższy jest on w przypadku wełny szklanej.

Wełna mineralna
Maty i filce z wełny mineralnej stosuje się m.in. do izolacji dachów skośnych

Izolacyjność akustyczna

Wyroby z wełny mineralnej zwiększają izolacyjność akustyczną przegrody, ponieważ skutecznie pochłaniają różne rodzaje dźwięków. Oba omawiane rodzaje wełny mają bardzo dobre właściwości akustyczne, jednak trochę lepiej pod tym względem wypada wełna szklana.

Odporność na ogień

Wyroby z wełny mineralnej są odporne na ogień. Mają najwyższą klasę reakcji na ogień (A1), dlatego określane są jako niepalne. Produkty z wełny mineralnej nie tylko się nie palą, ale także nie rozprzestrzeniają ognia i nie wytwarzają dymu. Jeżeli chodzi o odporność na ogień, to bardziej trwała jest wełna skalna. Wytrzymuje ona temperaturę do 1000ºC, podczas gdy wełna szklana do 700ºC.

Paroprzepuszczalność

Wełna mineralna charakteryzuje się bardzo wysoką paroprzepuszczalnością. Oznacza to, że pozwala na odprowadzenie wilgoci – oczywiście pod warunkiem zastosowania do wykończenia materiałów równie dobrze przepuszczających parę wodną. W przypadku ścian powinny to być tynki polimerowo-mineralne, silikatowe, silikonowe.

Nasiąkliwość

Wełna mineralna podczas produkcji poddawana jest procesowi hydrofobizacji, dzięki czemu gotowe wyroby nie chłoną wody. Niemniej jednak ma ona zdecydowanie większą nasiąkliwość niż styropian.

Produkty z wełny mineralnej nie tylko nie palą aię, ale także nie rozprzestrzeniają ognia i nie wytwarzają dymu. Wełna skalna wytrzymuje temperaturę do 1000ºC, a wełna szklana do 700ºC.

Trwałość

Wełna mineralna to surowiec odporny na działanie czynników biologicznych (gryzonie, insekty), a także chemicznych (nie wchodzi w reakcje z innymi materiałami). Ponadto nie zmienia w czasie swoich właściwości mechanicznych.

Jak wynika z powyższych informacji, oba rodzaje wełny (skalna i szklana) posiadają zbliżone parametry. Niemniej jednak znaleźć można pomiędzy nimi także różnice. Wełna skalna charakteryzuje się większą wytrzymałością na ściskanie w stosunku do szklanej. Z kolei wełna szklana jest bardziej sprężysta, dzięki czemu w transporcie może zajmować mało miejsca, lepiej dostosowuje się do nierówności podłoża i różnych kształtów.

Zastosowanie

Z wełny skalnej i szklanej produkuje się wiele różnego rodzaju wyrobów różniących się między sobą przede wszystkim parametrami mechanicznymi i użytkowymi, ale też kształtem i sposobem wykończenia. Każdy z gotowych produktów, dzięki określonym właściwościom, które posiada, nadaje się do różnych zastosowań. Wśród wyrobów z wełny mineralnej znaleźć można m.in.:

- płyty – są stosowane jako termoizolacja fundamentów, ścian zewnętrznych ocieplanych metodą lekką–mokrą (zwaną też ETICS, a wcześniej BSO), ścian szkieletowych, dachów skośnych, ścianek działowych oraz jako izolacja akustyczna stropów, ścian zewnętrznych, ścian działowych. W przypadku elementów narażonych na większe obciążenia (stropy, podłogi, fundamenty, ściany) lepiej spisuje się wełna skalna, z kolei wełna szklana jest lepsza jako wypełnienie w konstrukcjach szkieletowych. Płyty są produkowane w wielu grubościach i rozmiarach;

- maty i filce – są lekkie i sprężyste, można za ich pomocą szczelnie wypełniać izolowane przestrzenie, stosuje się je do izolacji dachów skośnych, do wypełniania szkieletów drewnianych i metalowych, ścianek działowych;

- twarde płyty płaskie i kliny – są wykorzystywane do izolowania dachów krytych miękkim pokryciem, np. papą;

- otuliny – są stosowane do izolowania rur;

- granulaty – używane w trudno dostępnych przestrzeniach i szczelinach, gdzie zostają wdmuchiwane.

Ocieplenie w ścianie zewnętrznej
Wyroby z wełny mineralnej zwiększają także izolacyjność akustyczną przegrody

Tradycyjne płyty z wełny mineralnej są produkowane w wielu rodzajach jako płyty miękkie, półtwarde i twarde, różniące się między sobą gęstością objętościową. Płyty twarde mają większy współczynnik przewodzenia ciepła, a co za tym idzie gorsze właściwości termiczne od tych miękkich. Płyty tradycyjne mają włókna rozproszone i jednolitą strukturę w całym przekroju. Odmiennie do nich wytwarzane są płyty wielowarstwowe, które są zbudowane z dwóch warstw – sprężystej (układanej od strony podłoża) i twardszej od strony wyprawy. Trzecim rodzajem są płyty lamelowe zbudowane z włókien ułożonych równolegle do siebie, a prostopadle do powierzchni płyty. Mają one gorszą izolacyjność cieplną od pozostałych, charakteryzują się jednak większą wytrzymałością na rozrywanie. Przy ocieplaniu ścian wełną mineralną sposób mocowania płyt do ściany uwarunkowany jest rodzajem zastosowanego wyrobu. Płyty lamelowe powinny być przytwierdzane tylko za pomocą kleju, który rozprowadza się na całej powierzchni. Z kolei płyty tradycyjne o rozproszonym układzie włókien przykleja się podobnie jak styropian (metodą plackową), a dodatkowo zawsze stosuje się łączniki mechaniczne.

Tradycyjne płyty z wełny mineralnej są produkowane w wielu rodzajach - jako płyty miękkie, półtwarde i twarde, różniące się między sobą gęstością objętościową.

Oznaczenia

Wyroby z wełny mineralnej są oznaczane specjalnym kodem, z którego można odczytać właściwości danego produktu (z wyjątkiem izolacyjności cieplnej i klasy odporności na ogień). Przykładowy kod może wyglądać następująco: MW-EN13162-T1, gdzie symbol MW oznacza po prostu „wełna mineralna”, EN 13162 jest numerem normy europejskiej, T1 – to klasa tolerancji grubości (im mniejsza wartość, tym dokładniej wykonany wyrób). Produkt może też być oznaczony innymi symbolami, które określają m.in. jaka jest jego wytrzymałość na rozciąganie, nasiąkliwość wodą, sztywność, ściśliwość, itp.

Kiedy stosować wełnę?

Istnieją dwa podstawowe rodzaje wełny mineralnej: skalna i szklana, które znajdują szerokie zastosowanie w budownictwie jako materiał termoizolacyjny i akustyczny. Posiadają one nie tylko bardzo dobre właściwości termiczne i akustyczne, ale są także odporne na działanie ognia. Nadają się na izolacje różnych części budynków, z tym że wełna skalna lepiej sprawdza się w elementach poddanych większym obciążeniom (fundamenty, stropy, ściany), z kolei wełna szklana stanowi lepsze wypełnienie konstrukcji szkieletowych i ścianek działowych.