kodów wyrobów znacznie ułatwia pracę uczestnikom procesu budowlanego. Kod wskazuje, które parame-try są badane lub określane, a tym samym gwaranto-wane przez producenta i/lub na jakim poziomie.
dr inż. Tomasz Steidl
dr inż. Paweł Krause
Katedra Budownictwa Ogólnego i Fizyki Budowli, Wydział Budownictwa, Politechnika Śląska
Pierwszy patent dotyczący produkcji wełny mineralnej (dokładnie: szklanej) został zgłoszony w Rosji już w 1840 r. W wieku XIX z włókien szklanych produkowane były na małą skalę zarówno ubrania, jak i klosze do lamp, które z powodzeniem eksponowane były na wystawie światowej w Chicago w 1893 r. Do wybuchu I wojny światowej włókna szklane nie zyskały większej popularno-ści. Dopiero po odkryciu szkodliwości azbestu wełna mineralna stopniowo zaczęła wypierać azbestowe materiały izolacyjne. Już w 1941 r. amerykański urząd patentowy miał w swoich rejestrach ponad 360 wyrobów z wełny szklanej, m.in. materiały izolacyjne stosowane w budownictwie. Po roku 1930 włókno szklane znalazło silną konkurencję w postaci włókien mineralnych otrzymywa-nych z żużli hutniczych, margli, glin, bazaltów, tufów i diabazytów.
Od 1945 r. produkowano w Polsce wełnę żużlową w Zakładach Materiałów Izolacyjnych w Gliwicach, głównie z żużli hutniczych.
Do końca lat 60. oprócz wełny żużlowej produkowano też watę szklaną w niewielkich ilościach. Na początku lat 70. uruchomiono w Trzemesznie produkcje płyt, fi lców z wełny mineralnej o wysokim jak na ówczesne czasy standardzie.
Rys. 1. Schemat procesu produkcji wełny kamiennej [1]:
1 – surowce, 2 – topienie surowców, 3 – rozwłóknianie masy, 4 – odbiór włókien, 5 – transport i studzenie włókien, 6 – sklejanie i hydrofobiza-cja, 7 – przycinanie wzdłużne, 8 – przycinanie poprzeczne gotowe-go wyrobu
Fot. 1. Zdemontowane płyty z wełny mineralnej produkowa-ne w latach 80. ubiegłego wieku
DODATEK SPECJALNY IB
gdzie podstawowym produktem, z którego wytwarza się włókna, jest piasek kwarcowy i stłuczka szkla-na. Podczas procesu stapiania pod-stawowych surowców dodaje się w niewielkiej ilości wapienia, dolo-mitu lub gabro. Całość wytapiana jest w temperaturze ok. 1000°C, roz-włókniana i formowana do postaci gotowego wyrobu. Schematycznie proces produkcji wełny kamiennej przedstawiono na rys. 1.
Gotowym efektem są hydrofobizo-wane włókna w różnych wyrobach.
Włókno w końcowym procesie pro-dukcji pokazano na fot. 2.
Cechy fi zyczne poszczególnych od-mian wełny mineralnej, szklanej lub drzewnej, takie jak sztywność, sto-pień wytrzymałości mechanicznej, odporność na wchłanianie wody i zawilgocenie oraz na działanie czynników biologicznych i che-micznych, a przede wszystkim izo-lacyjność cieplną, uzyskiwane są w procesie produkcji poprzez od-powiednie kształtowanie zarówno grubości włókna, jak i sposobu jego połączenia z włóknami sąsiednimi oraz dobór odpowiednich substancji powlekających włókna. Z różnych rodzajów wełny mineralnej (kamien-nej/skalnej oraz szklanej) produkuje się wyroby o pożądanych kształtach, wykończeniu i parametrach użytko-wych oraz właściwościach mecha-nicznych dobranych do konkretnego zastosowania i dostosowanych do potrzeb użytkownika. Te wyroby to przede wszystkim:
trwałe płyty (do izolacji cieplnej ścian zewnętrznych w metodzie ETICS, do izolacji akustycznej stropów i cieplnej fundamen-tów);
twarde i wytrzymałe płyty pła-skie oraz kliny, odporne na silne miejscowe naciski do izolowa-nia dachów krytych papą lub innym miękkim pokryciem;
sprężyste i lekkie maty (do do-kładnego i szczelnego wypeł-niania izolowanej przestrzeni);
otuliny (do dokładnego izolo-wania rur rozgrzewanych do bardzo wysokiej temperatury);
fi lce i maty (łatwe w montażu);
granulaty (do wdmuchiwania w szczeliny lub trudno dostęp-ne przestrzenie).
W Polsce produkowana jest zarów-no wełna skalna, jak i wełna z włók-na szklanego w bardzo szerokim asortymencie.
Innym rodzajem materiału jest wełna drzewna. Odmienny jest surowiec oraz sposób produkcji, choć gotowy wyrób wizualnie pod względem cech technicznych i spo-sobu zastosowania przypomina wełnę mineralną – fot. 4. Odpo-wiednio przygotowany materiał, którego głównym składnikiem są wióry pochodzące z odpadów przy produkcji drewna, podlega proce-sowi rozwłókniania mechaniczne-go. Powstające włókna podobnie jak w przypadku wełny skalnej czy szklanej są hydrofobizowane i od-powiednio sklejane. Całość procesu objęta jest ochroną patentową.
Ciekawym produktem naturalnym jest wełna owcza. Izolacja z owczej wełny jest wykonana z naturalnych włókien, do jej wyprodukowania wy-magane jest mniej niż 15% energii potrzebnej do produkcji izolacji z wełny szklanej lub skalnej. Wełna owcza jest materiałem trwałym i od-nawialnym, z zerowym potencjałem
wyczerpywania ozonu. Może być ponownie użyta do produkcji albo zostać biozdegradowana. Materiał jest bezpieczny i łatwy w użyciu.
W budownictwie produkt raczej mało znany, mimo że posiada wiele zalet.
Wełna owcza jest naturalna, odna-wialna i trwała; całkowicie bezpiecz-na w dotyku (nie wymaga żadnego specjalistycznego ubioru ochronnego, co ułatwia układanie izolacji); nie po-woduje podrażnień oczu, skóry lub płuc (włókna nie mają żadnego ne-gatywnego wpływu na zdrowie);
włókna wełny owczej mogą absorbo-wać wilgoć z otaczającego powietrza, a potem oddawać bez redukcji wy-dajności termicznej (jak to się dzieje w przypadku izolacji z wełny szkla-nej). Wełna owcza nie rozprzestrze-nia ogrozprzestrze-nia i jest samogasnąca. Ponadto izolacja z owczej wełny ze względu na swoją elastyczność nie osiada, za-chowując stałą wydajność izolacji.
Poniżej podano cechy techniczne ty-powego wyrobu do izolacji cieplnej w budownictwie:
współczynnik przewodzenia ciepła: λ = 0,0385–0,040 W/mK, klasa ogniowa: B2 (wg DIN), współczynnik oporu
dyfuzyj-nego: μ = 1,
gęstość: 13–18 kg/m3, grubość izolacji: 3–24 cm, trwała odporność na mole.
Fot. 2. Włókno wełny kamiennej pokryte materiałem hydrofobizującym [2]
Fot. 4. Wełna drzewna [3]
Fot. 5. Wełna owcza jako izolacja podłogi [4]
Fot. 3. Zróżnicowane zastosowania wełny mineralnej [9]
DODATEK SPECJALNY IB
Jako typowe zastosowania wełny owczej wymienia się izolacje cieplne dachów stromych (jako izolacja mię-dzykrokwiowa), izolację konstrukcji podłóg i stropów oraz izolację aku-styczną w lekkich ściankach działo-wych (fot. 5, 6, 7, 8).
Projektant, typując odpowied-ni materiał do izolacji cieplnej, często nie zna jego wszystkich cech technicznych, a znajomość jego prawidłowego oznakowania w projekcie najczęściej kończy się na wpisaniu oznaczenia – wełna mineralna.
a b c
d e f
Od kilku lat wszystkie wyroby z wełny mineralnej i inne wyro-by do izolacji cieplnej oznaczone są odpowiednimi kodami. Znajo-mość oznaczenia – kodów wyrobów – znacznie ułatwia pracę wszystkim uczestnikom procesu budowlanego.
Kod wyrobu wskazuje jednoznacz-nie, które parametry spośród znaj-dujących się w normie PN-EN 13162 są badane/określane, a tym samym gwarantowane przez producenta i/
lub na jakim poziomie. W odróżnie-niu od poprzedniej Polskiej Normy zawsze są to cechy użytkowe (np.
wy-trzymałościowe, akustyczne), a nie technologiczne (gęstość, zawartość części organicznych). Zgodnie z tą normą obowiązkowymi charaktery-stykami wyrobów izolacji cieplnej, w tym z wełny mineralnej, są: opór cieplny, klasyfi kacja ogniowa oraz pa-rametry kształtu (długość, szerokość, grubość, płaskość, prostokątność, sta-bilność wymiarowa) i zapewnienie możliwości operowania wyrobem.
Powyższe wymagania, odnoszące się do wszystkich zastosowań budow-lanych, muszą być spełnione przez wszystkie wyroby.
Fot. 6. Zróżnicowana struktura izolacji z wełny owczej [4]: a, b – izolacje termiczne; c – taśma uszczelniająca; d, e, f – izolacje akustyczne
Fot. 7. Wełna owcza jako izolacja dachu skośnego [4] Fot. 8. Wełna owcza jako materiał izolacji akustycznej w ściance działowej [6]