Spis treści
Skład i produkcja wełny mineralnej – skalnej i szklanej
Wełna skalna powstaje z bazaltu, gabra i innych skał magmowych. Surowiec jest topiony w temperaturze około 1400-1600°C, a następnie rozwłókniany i łączony lepiszczem. Włókna mają większą gęstość i średnicę niż włókna wełny szklanej, co wpływa na lepszą sztywność i odporność termiczną. Proces rozwłókniania odbywa się najczęściej metodą wirnikową lub dmuchową, dzięki czemu uzyskuje się strukturę o kontrolowanej orientacji włókien. Ta struktura determinuje późniejsze zachowanie materiału pod obciążeniem oraz parametry izolacyjne.
Wełna szklana powstaje z piasku kwarcowego oraz stłuczki szklanej. Proces wytwarzania również opiera się na topieniu. W tym przypadku jednak włókna są cieńsze, bardziej elastyczne i łatwiejsze do formowania, co powoduje, że wyroby z wełny szklanej mogą mieć mniejszą gęstość przy zachowaniu dobrych parametrów cieplnych. Cieńsze włókna tworzą gęstszą sieć przestrzeni powietrznych, co przekłada się też na lepszy współczynnik przewodzenia ciepła.
Właściwości techniczne wełny mineralnej
Izolacyjność cieplna
Wełna skalna charakteryzuje się współczynnikiem przewodzenia ciepła λ na poziomie 0,034-0,040 W/(m·K), co zapewnia efektywną izolację termiczną. Wełna szklana ma zazwyczaj nieco korzystniejsze wartości – od 0,032 do 0,039 W/(m·K) przy mniejszej gęstości materiału. Najnowsze produkty premium z wełny szklanej osiągają λ = 0,030 W/(m·K), co czyni je najbardziej efektywnymi materiałami izolacyjnymi z wełny mineralnej dostępnymi na rynku.
Odporność termiczna
Wełna skalna wytrzymuje temperatury dochodzące do 1000°C. Dlatego jest materiałem pierwszego wyboru w miejscach wymagających podwyższonego bezpieczeństwa pożarowego, takich jak kominy czy instalacje grzewcze. Wełna szklana ma niższą odporność termiczną – włókna wytrzymują do ok. 600-700°C, a lepiszcze ulega degradacji przy ok. 200-250°C. Dla standardowych zastosowań dachowych i ściennych parametry te są wystarczające.
Przeczytaj również:
- Styropian biały czy grafitowy – przewodnik po wyborze najlepszego materiału
- Ocieplanie stropodachu niewentylowanego – porównanie materiałów izolacyjnych
Gęstość i właściwości mechaniczne
Wełna skalna ma wyższą gęstość – typowo 80-140 kg/m³, co przekłada się na lepszą stabilność wymiarową i odporność na długotrwałe obciążenia. Materiał nie skurczy się ani nie osunie w przegrodzie przez cały okres użytkowania budynku. Produkty o gęstości powyżej 150 kg/m³ znajdują zastosowanie w konstrukcjach wymagających wysokiej wytrzymałości mechanicznej, takich jak dachy płaskie eksploatowane oraz budownictwo przemysłowe.
Wełna szklana jest znacznie lżejsza – gęstość wynosi 11-40 kg/m³. Cienkie włókna tworzą sprężystą strukturę, która dobrze zatrzymuje powietrze i łatwo dopasowuje się do nieregularnych przestrzeni. Materiał jest prosty w montażu, lecz mniej odporny na obciążenia mechaniczne niż wełna skalna.
Właściwości akustyczne
Wełna skalna lepiej tłumi dźwięki o niskich częstotliwościach, typowe dla hałasu komunikacyjnego i instalacyjnego. Z kolei wełna szklana skuteczniej redukuje dźwięki o wyższych częstotliwościach, charakterystyczne dla hałasu powietrznego w pomieszczeniach mieszkalnych.
Wełna mineralna w kontakcie z wilgocią
Obie odmiany wełny mineralnej są hydrofobizowane w procesie produkcji. Oznacza to, że powierzchnia włókien zostaje odpowiednio przygotowana do odpychania wody. Materiał nie chłonie wody kapilarnie, lecz może ją wchłonąć w przypadku bezpośredniego i długotrwałego kontaktu z płynem.
Wełna skalna wykazuje nieco niższą chłonność wody, w porównaniu do lżejszych odmian wełny szklanej, ze względu na większą średnicę włókien i gęstszą strukturę. W obu przypadkach zaleca się stosowanie odpowiednich folii paroizolacyjnych i wiatroizolacyjnych, aby uniknąć kondensacji pary wodnej wewnątrz przegrody.
Paroprzepuszczalność obu materiałów jest wysoka, co pozwala na dyfuzyjne odprowadzanie wilgoci z wnętrza przegrody. W połączeniu z prawidłowo dobranymi warstwami konstrukcji umożliwia to utrzymanie suchego stanu izolacji przez cały rok.
Kiedy stosować wełnę skalną, a kiedy wełnę szklaną?
Dobór wełny mineralnej zależy od układu konstrukcji, warunków pracy przegrody oraz wymagań dotyczących ognioodporności i akustyki.
Wełna skalna jest szczególnie przydatna w:
- izolacjach o wysokich obciążeniach termicznych, np. przy kominach i elementach grzewczych, gdzie temperatura powierzchni może przekraczać 100°C;
- fasadach wentylowanych, gdzie liczy się odporność na wiatr i stabilność wymiarowa, a materiał musi przenosić ssanie wiatru bez odkształceń;
- stropach garaży oraz stropach międzypiętrowych, gdy priorytetem jest izolacyjność akustyczna i tłumienie dźwięków uderzeniowych;
- dachach płaskich, zwłaszcza w układach wymagających dużej sztywności i odporności na odkształcenia, w tym pod obciążeniem śniegiem i ruchem konserwacyjnym;
- systemach ETICS o podwyższonych wymaganiach wytrzymałościowych, gdzie warstwa izolacji musi przenosić naprężenia od warstw wykończeniowych.
Wełna szklana sprawdza się w:
- dachach skośnych, gdzie liczy się sprężystość i łatwość dopasowania do krokwi, a materiał może być wciskany między elementy konstrukcyjne bez ryzyka powstawania mostków cieplnych;
- ścianach szkieletowych i lekkich konstrukcjach, w których korzystna jest niska masa własna i możliwość dopasowania do przestrzeni o nieregularnych wymiarach;
- sufitach podwieszanych i przegrodach z dużą liczbą instalacji, gdzie łatwość obróbki i montażu przyspiesza prace;
- izolacji kanałów wentylacyjnych w odpowiednich odmianach z okładziną aluminiową lub z włókniny szklanej, które dodatkowo zabezpieczają przed uszkodzeniami mechanicznymi;
- podłogach na legarach, gdzie sprężystość materiału pozwala na równomierne wypełnienie przestrzeni między elementami konstrukcyjnymi.
Przeczytaj również:
- Docieplenie budynków – jak prawidłowo dobrać i zamontować drugą warstwę ocieplenia?
- Termomodernizacja budynku – jak wykonać projekt i ocieplenie krok po kroku?
Przy podobnej grubości warstwy izolacji wełna szklana zapewnia lepszą izolacyjność cieplną przy niższej masie własnej, natomiast wełna skalna oferuje wyższą wytrzymałość mechaniczną i odporność na ekstremalne temperatury. Wybór między tymi materiałami zależy od tego, czy w danym zastosowaniu priorytetem jest minimalizacja strat ciepła i obciążenia konstrukcji, czy stabilność wymiarowa i bezpieczeństwo pożarowe.
Wełna mineralna – montaż i trwałość
Zasady montażu
Montaż wełny mineralnej wymaga zachowania kilku podstawowych zasad. Materiał powinien przylegać do podłoża i elementów konstrukcji bez szczelin, ponieważ nawet niewielkie luki mogą tworzyć mostki termiczne. W przypadku wełny szklanej zaleca się lekkie ściśnięcie materiału przy wprowadzaniu między krokwie lub słupy – zazwyczaj o około 1-2 cm względem rozstawu elementów. Po odprężeniu materiał wypełnia całą przestrzeń i utrzymuje się bez dodatkowych mocowań. Sprężystość wełny szklanej pozwala na dopasowanie do nieregularnych kształtów, a cięcie można wykonać zwykłym nożem.
Wełna skalna wymaga precyzyjnego docięcia do wymiarów przestrzeni. W układach pionowych, takich jak fasady wentylowane, konieczne jest mocowanie mechaniczne kołkami rozporowymi lub klejenie. W dachach płaskich płyty układa się na sucho lub klei do podłoża. Należy unikać nadmiernego ściskania materiału, co pogarsza jego właściwości izolacyjne.
Trwałość i zachowanie parametrów w czasie
Trwałość obu materiałów jest wysoka, pod warunkiem że nie dojdzie do ich przewilgocenia. W odpowiednio zaprojektowanych przegrodach wełna mineralna zachowuje parametry przez kilkadziesiąt lat. Badania na próbkach pobranych z budynków po 25-30 latach użytkowania pokazują, że współczynnik λ zmienia się nieznacznie, zazwyczaj w granicach 3-5%, o ile nie doszło do uszkodzeń mechanicznych lub kondensacji wilgoci.
Wełna szklana może wykazywać niewielkie osiadanie w układach pionowych przy niewłaściwym doborze gęstości. Hydrofobizacja włókien zapewnia odporność na przejściowe zawilgocenie – po wysuszeniu materiał odzyskuje swoje właściwości. Przy czym należy pamiętać, że fundamentalne znaczenie ma tu prawidłowe wykonanie warstw paroizolacyjnych i wiatroizolacyjnych.
Wełna skalna i szklana są odporne na rozwój mikroorganizmów, pleśni i grzybów oraz nie stanowią pożywienia dla gryzoni. Zapewnia to ich stabilne właściwości przez cały okres użytkowania budynku.
Zobacz: Nowoczesne elewacje ‒ integralny element współczesnej architektury
Źródło: Wełna mineralna w budownictwie: porównanie wełny skalnej i szklanej
