Leksykon

Wełna mineralna

Wełna mineralna (ang. MineralWool, skrót MW) skalna lub szklana jest naturalnym materiałem izolacyjnym o strukturze włóknistej. Skalna, produkowana jest głównie z bazaltu, szklana z piasku kwarcowego i stłuczki szklanej. W procesie produkcji stopiony bazalt lub szkło wraz z innymi surowcami mineralnymi  (jak np. dolomit, wapień, gabro) poddawany jest procesowi rozwłókniania, w rezultacie którego powstają włókna (kamienne lub szklane), do których dodawane jest lepiszcze. Parametry techniczne wełny mineralnej zależą od struktury wyrobu (zaburzona, prostopadła, równoległa do płaszczyzny płyt), zastosowanych dodatków oraz od jej objętości.

Historia powstania wełny mineralnej

 

Pierwsza wełna mineralna została stworzona przez naturę. Podczas badań w latach dwudziestych wulkanu Kilauea na Hawajach okazało się że w trakcie erupcji wulkanu powstają włókna mineralne przypominające strzępki wełny mineralnej. Roztopiona  lawa wyrzucona z wnętrza wulkanu, zanim opadła na ziemię została schłodzona przez podmuchy wiatru, zamieniając lawę w charakterystyczne włókna. W 1840r. w Rosji został zgłoszony pierwszy patent dotyczący produkcji wełny mineralnej szklanej. Do wybuchu
I Wojny Światowej włókna szklane nie cieszyły się popularnością. Dopiero po odkryciu szkodliwości azbestu, wełna mineralna zaczęła wypierać azbestowe materiały izolacyjne.

 

Zastosowanie wełny mineralnej

 

Wełna mineralna produkowana jest głównie w postaci płyt, mat, filców, otulin do rur i granulatów. W budownictwie stosuje się ją jako izolacje cieplne i elementy izolacji akustycznych. W przypadku stosowania wełny mineralnej wewnątrz pomieszczeń należy ją tak wbudować, aby uniemożliwić jej pylenie.

 

Wyroby z wełny mineralnej można podzielić na trzy rodzaje:

  • obciążone – które oprócz ciężaru własnego przenoszą również inne nieznaczne obciążenia np. wełna pod warstwę ociepleniową dachów płaskich,
  • wypełniające – przenoszące ciężar własny np. wełna jako wypełnienie ścianek działowych szkieletowych,
  • specjalne – przenoszące obciążenia np. jako ocieplenie ścian budynków.

 

Oznaczenie wyrobów z wełny mineralnej

 

Najważniejszymi właściwościami wyrobów z wełny mineralnej są: opór cieplny, klasyfikacja ogniowa, kształt (czyli: długość, szerokość, grubość, stabilność wymiarowa, prostokątność, płaskość). Inne parametry są deklarowane jeśli jest to wymagane dla określonego zastosowania. Norma PN-EN 13162 Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie - Wyroby z wełny mineralnej (MW) produkowane fabrycznie - Specyfikacja, określa zasady klasyfikacji, właściwości i metody badań wełny mineralnej.

Kod oznaczenia wyrobu powinien być podany przez producenta i powinien zawierać następujące informacje (z wyjątkiem sytuacji, gdy nie ma wymagań dla danej właściwości):
 

MW - skrót oznaczenia wełny mineralnej,

EN 13162 - numer normy,

DS (70,-) - stabilność wymiarowa w określonej temperaturze,

DS (23,90) lub DS (70,90) - stabilność wymiarowa w określonej temperaturze i wilgotności,

CS(10)i- naprężenia ściskające przy 10% odkształceniu, [kPa],

Tri - wytrzymałość na rozciąganie prostopadłe do powierzchni czołowych,

PL(5)i - obciążenie punktowe przy odkształceniu 5 mm, [N],

WS - krótkotrwała nasiąkliwość wodą,

WL(P) -  długotrwała nasiąkliwość wodą,

MUi or Zi - przenikanie dyfuzyjne pary wodnej,

SDi - sztywność dynamiczna, [MN/m3],

CPi – ściśliwość, [kPa],

CC(i1/i2/y) σc - pełzanie przy ściskaniu,

APi - praktyczny współczynnik pochłaniania dźwięku,

AWi- ważony współczynnik pochłaniania dźwięku,

AFri - opór przepływu powietrza, [kPa∙s/m3],

SSi - wytrzymałość na ścinanie,

BSi - wytrzymałość na zginanie, [kPa],

„i” wskazuje odpowiednią klasę lub poziom.

 

np. 

MW-EN 13162-T3-CS(10)0,5-WS-MU1, gdzie poszczególne symbole oznaczają:
 

MW – wełnę mineralną (skalną bądź szklaną),

EN 13162 – normę wyrobu PN- EN 13162,

T3 – klasę tolerancji grubości T3,

CS(10)0,5 – wartość naprężenia ściskającego przy 10% odkształceniu względnym wynosi co najmniej 0,5 kPa, 

WS – krótkotrwała nasiąkliwość wodą metodą częściowego zanurzenia nieprzekracza 1,0 kg/m2,

MU1 – współczynnik oporu dyfuzyjnego pary wodnej, na poziomie 1.

 

 

Właściwości cieplne wełny mineralnej

 

Wartość współczynnika przenikania ciepła płyt z wełny mineralnej jest uzależniona od gęstości pozornej oraz od sposobu jej produkcji np. jest niższy dla płyt lamelowych o poprzecznym układzie włókien. Wyroby z wełny mineralnej skalnej i szklanej charakteryzują się wartościami deklarowanego współczynnika przewodzenia ciepła od 0,030 W/mK do 0,45 W/mK.

 

Odporność na działanie ognia wyrobów izolacyjnych z WM

 

Wełna mineralna ma klasę reakcji na ogień A1. Sporadycznie można znaleźć wyroby o niższej klasie reakcji na ogień  np.A2-s1,d0 dotyczy to wyrobów o dużych gęstościach i zawartości części organicznych.

Płyty z wełny mineralnej są wykorzystywane do ochrony przeciwogniowej w konstrukcjach stalowych budynków. Wełna mineralna jest dopuszczona do ocieplania budynków bez ograniczeń wysokości budynku i grubości jej ocieplenia.

 

Izolacyjność akustyczna wełny mineralnej

 

Wyroby z wełny mineralnej charakteryzują się zdolnością do zwiększania izolacyjności akustycznej przegród budowlanych od dźwięków uderzeniowych i powietrznych. W zależności od grubości WM, współczynnik pochłaniania dźwięku αw kształtuje się na poziomie od 0,8 do1,0. Sztywność dynamiczna płyt wynosi od 14 MN/m3 do 30 MN/m3.

 

Właściwości mechaniczne wełny mineralnej

 

Dla produktów z wełny mineralnej: szklanej i skalnej naprężenia ściskające lub poziom wytrzymałości na ściskanie mogą wynosić w zależności od typu wyrobu od 15 do 70kPa. Wytrzymałość na rozciąganie prostopadłe do powierzchni czołowych TR mieści się w przedziale 7,5 – 80kPa.

 


 

Normy i przepisy budowlane