Neste artigo: A história da criação de lã mineral; de que e como a lã mineral é feita; tipos, propriedades e características da lã mineral; que fornece lã mineral com propriedades de isolamento térmico e acústico; classificação de lã mineral; como lidar com propriedades negativas; o que procurar ao comprar.
Entre as muitas preocupações com a sua casa, o problema do isolamento e da proteção contra ruídos está nas primeiras posições. Calor do verão e frio do inverno – a humanidade inventou a proteção contra esses fenômenos sazonais por séculos, mas na maioria das vezes confiou em fontes de calor, seja uma lareira ou um aquecedor elétrico. Quanto ao isolamento acústico, muitas vezes ficamos com a sensação de que estamos vivendo como no “Tratado sobre a Habitação” de Bulgakov – em uma semelhança próxima a um “receptor de telefone” no qual sons muitas vezes chegam de todos os lugares. Materiais isolantes à base de lã mineral resolverão imediatamente dois problemas – apenas eles devem ser escolhidos com cuidado e extremamente meticulosamente.
História da lã mineral
A lã mineral deve sua origem à natureza – durante as erupções vulcânicas, além da lava e das nuvens escaldantes, fios finos são formados a partir de respingos de escória derretida apanhados pelo vento. Percebendo isso e decidindo que tal material seria perfeito como aquecedor, o industrial inglês Edward Perry em 1840 reproduziu o processo de formação de fios de escória de alto-forno. Mas eles cometeram um grande erro – a criação da lã de escória aconteceu a céu aberto, então algumas das fibras produzidas livremente voaram pela oficina e os trabalhadores foram forçados a inalá-las. Como resultado, várias pessoas ficaram feridas e o próprio Perry abandonou a ideia de produzir lã mineral..
30 anos depois, em 1871, a produção industrial de lã mineral foi lançada em uma planta metalúrgica na cidade alemã de Georgsmarienhütte, levando em consideração os erros de Edward Perry.
Tecnologia de produção de lã mineral
As matérias-primas para lã de rocha são calcário, diabásio, basalto e dolomita, para lã de escória – resíduos de escória da metalurgia de alto-forno, e lã de vidro é produzida a partir de sucata de vidro ou de calcário, soda e areia. Com a semelhança externa, digamos, da lã mineral de diferentes fabricantes, suas características serão ligeiramente diferentes, já que cada fabricante calcula a combinação exata de matérias-primas “para si”, confiando o cálculo da fórmula exata aos tecnólogos dos laboratórios de produção e mantendo os resultados em sigilo absoluto.
É necessário formular a formulação para que a fibra resultante tenha as propriedades máximas de qualidade: hidrofobicidade e durabilidade, neutralidade química para metais e materiais usados na construção e decoração. Possuindo essas características de qualidade, a fibra mineral deve ter o melhor desempenho de isolamento térmico, resistir a qualquer carga dinâmica. Existem dois critérios de qualidade que se aplicam à lã mineral – espessura da fibra e química da fibra. E se as informações exatas sobre o segundo critério não estiverem disponíveis para o público em geral, a dependência da qualidade da espessura das fibras de lã mineral é a seguinte – quanto mais fina a fibra, maiores as propriedades de isolamento térmico da lã mineral.
A produção de lã mineral começa com a fusão das matérias-primas, para isso a mistura preparada é carregada em fornos de cúpula, banhos ou fornos de fusão em poço. Temperatura de fusão na faixa de 1400-1500 graus – o cumprimento da precisão ao aquecer a mistura inicial de componentes é extremamente importante, porque o comprimento e a espessura das fibras resultantes dependem do grau de viscosidade do fundido, o que significa as propriedades de isolamento térmico e dinâmico da própria lã mineral.
No estágio tecnológico seguinte, o fundido trazido a uma determinada viscosidade entra nas centrífugas, dentro das quais os rolos giram a uma velocidade de mais de 7000 rpm, quebrando a massa fundida em miríades de fibras finas. Na câmara de centrifugação, as fibras são revestidas com componentes ligantes sintéticos – via de regra, as resinas de fenol-formaldeído desempenham seu papel. Em seguida, uma poderosa corrente de ar joga as fibras formadas em uma câmara especial, onde se acomodam, formando uma espécie de tapete de um determinado tamanho.
Da câmara de deposição, as fibras são conduzidas para uma lamelar ou onduladeira, onde o tapete de fibra recebe uma determinada forma e volume. Em seguida, um tapete de lã mineral é colocado em uma câmara de aquecimento – sob a influência da alta temperatura, o ligante orgânico sofre polimerização, e a própria lã mineral assume sua forma e volume finais. O tratamento térmico final ocorre em temperaturas estritamente definidas – é nesta fase que as propriedades de resistência da lã mineral são formadas.
Na fase final, a lã mineral polimerizada é cortada em blocos de tamanhos especificados e passa pela embalagem.
Lã mineral – propriedades e características
GOST 52953-2008 classifica lã de vidro, lã de escória e lã de pedra como materiais isolantes deste grupo. Esses tipos de materiais de isolamento térmico diferem não apenas na matéria-prima, mas também em uma série de outros parâmetros: o comprimento e a espessura das fibras; resistência ao calor; resistência a cargas dinâmicas; higroscopicidade; coeficiente de condutividade térmica. Além disso, é muito mais fácil trabalhar com lã de pedra e escória do que com lã de vidro – sua causticidade é amplamente conhecida, pois na URSS era usada em toda parte devido ao seu baixo custo..
Considere as características de cada tipo de lã mineral separadamente.
Lã de vidro
A espessura das fibras de lã de vidro é de 5 a 15 mícrons, o comprimento é de 15 a 50 mm. Tais fibras conferem à lã de vidro alta resistência e elasticidade, praticamente sem afetar a condutividade térmica, igual a 0,030-0,052 W / mK. A temperatura de aquecimento ideal que a lã de vidro pode suportar é 450 ° C, a temperatura máxima permitida é 500 ° C e a temperatura máxima de resfriamento é 60 ° C. A principal dificuldade em trabalhar com lã de vidro é sua alta fragilidade e causticidade. As fibras rompidas perfuram facilmente a pele, penetram nos pulmões e nos olhos, portanto, óculos e respirador, roupas descartáveis (não será possível limpar as fibras de lã de vidro) e luvas são obrigatórias;
Lã de escória
A espessura da fibra é de 4 a 12 mícrons, o comprimento é de 16 mm, entre todos os outros tipos de lã mineral, pode suportar a temperatura mais baixa – até 300 ° C, acima da qual suas fibras são sinterizadas, e as funções de isolamento térmico cessam por completo. A lã de escória apresenta elevada higroscopicidade, pelo que não é permitida a aplicação em fachadas de edifícios e no isolamento térmico de canalizações de água. Outra desvantagem da escória – as escórias de alto forno a partir das quais é produzida, possuem acidez residual, que, com a menor umidade, leva à formação de ácido e ao aparecimento de um ambiente agressivo para os metais. Em um estado seco, sua condutividade térmica está na faixa de 0,46-0,48 W / m · K, ou seja, é a maior entre os isolantes térmicos do seu grupo. Para completar – as fibras são frágeis como escória e rachadas, como as fibras de lã de vidro;
Lã de pedra
A espessura e o comprimento de suas fibras constituintes são iguais aos da lã de escória. Caso contrário, suas características são melhores – a condutividade térmica está na faixa de 0,077–0,12 W / m · K, a temperatura máxima de aquecimento suportável é 600 ° C. Suas fibras não se partem, é muito mais fácil trabalhar com lã de rocha do que com lã de vidro ou lã de escória. A lã basáltica, produzida quase com a mesma matéria-prima que a pedra, tem as melhores características. A única diferença é que os fabricantes adicionam minerais (calcário, dolomita e argila), carga ou escórias de alto-forno ao material de partida (diabásio ou gabro) para a lã de rocha, o que aumenta a fluidez do fundido – a participação de minerais e outras impurezas na lã de rocha pode ser de até 35 %. A propósito, é a lã mineral que se chama lã mineral nos mercados de construção..
Além dos materiais de isolamento térmico relacionados à lã mineral, também existe a fibra de basalto. Não contém impurezas nem aglutinantes, pelo que pode suportar as mais elevadas temperaturas de aquecimento (até + 1000 ° C) e arrefecimento (até – 190 ° C). A ausência de ligante não permite a formação de folhas ou rolos de fibra de basalto, este material isolante térmico é utilizado a granel ou recheado com esteiras.
Qualquer material isolante de calor relacionado à lã mineral tem características de alta absorção de som – absorção de som quase absoluta em fibra de basalto superfina (STBF).
Todos os tipos de lã mineral, com exceção da fibra de basalto superfina, contêm de 2,5 a 10% de um aglutinante à base, via de regra, de resinas de fenol-formaldeído. Quanto menor a porcentagem desse ligante contém lã mineral, menor é a probabilidade de ameaça de evaporação do fenol, mas, por outro lado, quanto maior o teor de resinas de fenol-formaldeído confere maior resistência à umidade.
Qualquer tipo de lã mineral não queima e não suporta a combustão – se a temperatura ultrapassar a temperatura permitida para este tipo de lã mineral, seus fios só se fundirão.
Por que a lã mineral é um isolante eficaz de calor e som
O isolamento térmico da lã mineral é baseado em dois elementos: o pequeno diâmetro de suas fibras constituintes evita o acúmulo de calor; a caótica estrutura interna forma muitas cavidades de ar, que impedem a transmissão livre de calor radiante. O isolamento térmico de lajes de lã mineral rígida é fornecido pela orientação aleatória e disposição das fibras. A propósito, sua resistência às cargas dinâmicas será tanto maior quanto maior for a porcentagem das fibras formadoras que estarão localizadas verticalmente, ou seja, fabricantes de placas de lã mineral são forçados a encontrar o equilíbrio ideal entre condutividade térmica e resistência à compressão.
O isolamento acústico com lã mineral é obtido devido à sua estrutura interna aerocelular – ondas sonoras estacionárias e ruídos acústicos são atenuados imediatamente, pois não pode continuar a se espalhar.
Aplicações e graus de lã mineral
Tapetes e lajes à base de lã mineral são usados para isolamento térmico de superfícies retas e curvas – telhados e paredes internas, tetos e divisórias, pisos de edifícios e estruturas de painéis. A instalação de lã mineral não requer habilidades especiais.
As placas minerais são classificadas por densidade:
Marca P-75
Pratos e lã mineral do tipo P-75, cuja densidade é 75 kg / m3, isolar superfícies horizontais descarregadas, por exemplo, sótãos de edifícios e, em alguns casos, para isolamento térmico do telhado. Eles são usados para isolamento de dutos de sistema de aquecimento, gasodutos e oleodutos;
Marca P-125
A marca P-125 de lajes minerais e lã é utilizada para isolamento térmico e acústico de superfícies descarregadas de qualquer posição espacial, na construção de divisórias internas, isolamento térmico de pisos e tetos. As lajes desta marca são usadas como uma camada intermediária em tijolos de três camadas, concreto aerado e paredes de concreto de argila expandida de prédios baixos;
Marca PZh-175
Paredes e tetos em chapa perfilada e produtos de concreto armado (sem argamassa de cimento) são isolados com laje rígida da marca ПЖ-175;
Marca PPZh-200
Placa rígida aumentada ПЖ-200 é usada para aumentar a resistência ao fogo de estruturas de engenharia e construção – caso contrário, a área de sua aplicação é idêntica à área de aplicação de ПЖ-175.
Os fabricantes produzem placas minerais e lã de densidade inferior ao P-75 – portanto, esses produtos são usados principalmente em superfícies horizontais, desde que não haja cargas dinâmicas.
Contras da lã mineral
Não é totalmente seguro trabalhar com produtos à base dele, apesar da falta de nitidez das fibras de lã mineral. Um aglutinante à base de resinas de fenol-formaldeído pode liberar fenol, o que não é nada favorável à saúde da família. Além disso, as menores partículas de fibras de lã mineral inevitavelmente serão levantadas no ar durante a instalação, e sua penetração nos pulmões é altamente indesejável..
No entanto, aspectos negativos podem ser evitados. No segundo caso, use um respirador, aperte cuidadosamente toda a superfície da lã mineral ou laje colocada com um filme de pvc à prova de vapor. Quanto ao perigo de liberação de fenol – em temperatura normal, condicionalmente chamada de “ambiente”, os produtos dos maiores fabricantes de produtos de fibra mineral não emitem fenol.
Mas – a liberação de fenol é inevitável se a lã mineral for aquecida às temperaturas máximas de projeto, porque em tais temperaturas, as ligações formadas por resinas de fenol-formaldeído serão perdidas. Assim, a escolha de produtos de um grande fabricante ajudará a resolver o problema do fenol na lã mineral, a excluir a possibilidade de aquecer o isolamento a temperaturas superiores à calculada, ou a construir um isolamento térmico em fibra de basalto superfina que não contenha um aglutinante (a solução mais cara).
O que você precisa prestar atenção ao escolher uma lã mineral
Para o fabricante – que seja uma marca bem conhecida, por exemplo, “Rockwool”, “ISOVER”, “PAROC” ou “URSA”. Se for possível comprar lã mineral de um fabricante alemão – faça-o, porque os organismos de certificação alemães são considerados os mais exigentes quanto a esses produtos quando comparados com todos os outros países da UE.
Decida a densidade da lã mineral – quanto mais alta, mais cara é a própria lã mineral. A dependência do preço com a densidade está associada a um grande número de fibras em lã mineral mais densa, respectivamente, com um grande consumo de material durante a produção..
Não seja tentado pelo baixo custo da lã de vidro e da lã de escória, porque suas características de isolamento térmico e acústico são as mais baixas, e a instalação não será fácil por causa da torta.
Descubra se as fibras desta lã mineral são orientadas verticalmente ou se sua disposição é caótica – no segundo caso, as propriedades de isolamento térmico e acústico serão maiores e, no primeiro caso, a resistência às cargas dinâmicas será maior..
Dependendo do tipo de lã mineral adquirida, ela deve estar em conformidade com GOST. Aqui estão alguns deles: para placas de lã mineral – GOST 9573-96; para tapetes costurados – GOST 21880-94; para placas de maior rigidez – GOST 22950-95.
E, por último, não confie nas afirmações dos vendedores de que “esta lã mineral realmente tem uma espessura de 50 mm” – abra parcialmente a embalagem e veja por si mesmo!
Lã mineral – o guardião do calor e do silêncio na casa
A lã mineral é ideal para promover o isolamento térmico e acústico no lar. É resistente à humidade, à água e ao fogo, tornando-se o reforço ideal para conservar o calor e silêncio dentro de casa. Desvantagens? Pois é um produto durável e não deteriora com facilidade.
Materiais de construção Conteúdo material
Qual é a eficiência do lã mineral na proteção térmica e acústica de uma casa? Como posso utilizar esse material para melhorar o conforto do meu lar?
Você menciona que a lã mineral é o guardião do calor e do silêncio na casa. Gostaria de saber como exatamente ela funciona para manter a temperatura e reduzir o ruído. Quais são as propriedades específicas dessa material que contribuem para esses benefícios?