Wełna skalna czy szklana? – właściwości i zastosowanie

Wełna skalna i szklana to produkty o podobnych parametrach izolacyjności termicznej, ale różnej gęstości. Z tego względu materiały te znajdują zastosowanie przy ocieplaniu różnych stref budynku.

Wełna szklana, ze względu na stosunkowo niską gęstość, nadaje się do izolowania dachów skośnych, gdzie materiał izolacyjny jest upychany między belkami krokwiowymi. Gęsta i twarda wełna skalna sprawdzi się w strefach, które mają być poddane obciążeniom.

Produkcja wełny mineralnej

Wełna skalna powstaje z bazaltu wytapianego w temperaturze ponad 1400℃, w procesie jej produkcji dodawane są też takie surowce jak gabro, dolomity, wapienie oraz pochodzące z recyclingu brykiety mineralne. Wełna szklana jest wytwarzana z piasku kwarcowego, stłuczki szklanej (zawartość stłuczki może wynosić nawet 70%, co jest podkreślane w kontekście ekologiczności produktu) i sody, stapianych w temperaturze 1200‒1500℃.

Stopione surowce są rozwłókniane. Powstałe włókna łączy się lepiszczem, które wpływa na kolor wyrobów. W wełnie kamiennej włókna scala się spoiwem termotopliwym, a w szklanej – żywicami fenolowo-formaldehydowymi (wtedy wełna jest żółta), żywicami na bazie poliakrylów, bez formaldehydów (wtedy wełna jest biała) albo biożywicami, na bazie skrobi roślinnej, bez fenoli, formaldehydów i akryli (wtedy wełna jest brązowa).

Układ włókien w wełnie mineralnej

Sposób ułożenia włókien jest różny w różnych produktach. W płytach i matach z wełny skalnej włókna mają układ rozproszony, a w płytach wełny lamelowej (w specjalnej odmianie wełny kamiennej przeznaczonej do ocieplania ścian) układ jest prostopadły do płaszczyzny ocieplanej powierzchni. W wełnie szklanej, mimo że włókna są rozproszone, ich układ przebiega równolegle do powierzchni ocieplanej przegrody.

Izolacyjność termiczna wełny mineralnej

O izolacyjności zarówno wełny skalnej, jak i szklanej, decyduje współczynnik przewodzenia ciepła lambda, od którego zależy współczynnik przenikania ciepła U ocieplanej przegrody. Im współczynnik przewodzenia ciepła lambda jest mniejszy, tym lepiej. Dla wełny mineralnej waha się on między 0,030 a 0,042 W/mK. Podobny współczynnik lambda mają jednak produkty o różnej gęstości. Przykładowo współczynnik o wartości 0,039 W/mK ma wełna szklana o gęstości 13 kg/m3, a wełna skalna – 35 kg/m3. Najlepiej izolująca wełna szklana ma współczynnik na poziomie 0,030–0,031 W/mK, a skalna – 0,034 W/mK.

Izolacyjność akustyczna wełny mineralnej

Zarówno wełna szklana, jak i skalna bardzo dobrze izolują akustycznie, choć z pewną przewagą na rzecz pierwszej, jeśli porówna się produkty o tej samej gęstości. Ważniejsze jednak jest, jakie dźwięki obie wełny mają za zadanie pochłaniać. Ogólna zasada jest taka, że miękkie produkty o małej gęstości dobrze izolują dźwięki powietrzne, a twarde i półtwarde (czyli o większej gęstości) – uderzeniowe.

Niepalność wełny mineralnej

Wyroby z wełny kamiennej i szklanej są klasyfikowane jako materiały niepalne NRO, czyli nierozprzestrzeniające ognia, klasy A1 lub A2. Oznacza to, że nie palą się, nie wydzielają dymu, ani nie tworzą płonących kropli.

Włókna wełny skalnej wytrzymują temperaturę do 1000℃, szklanej – 600–700℃, a spoiwo, które łączy obydwa rodzaje wełen, wytrzymuje temperaturę do 250℃.

Nasiąkliwość wełny mineralnej

Wełna skalna i szklana mają nasiąkliwość na podobnym poziomie – nasiąkliwość wodą przy krótkotrwałym zanurzeniu wynosi 0,65–1 kg/m2, przy długotrwałym – 1–3 kg/m2. Obie wełny mineralne dzięki użytym w produkcji lepiszczom mają właściwości hydrofobowe, co oznacza, że woda spływa po ich powierzchni, nie wnikając do wnętrza. Nie chłoną też wilgoci z powietrza (mają znikomą wilgotność sorpcyjną).

Paroprzepuszczalność wełny mineralnej

Oba rodzaje wełny, jeśli mają zbliżoną gęstość, odznaczają się też podobną, bardzo dobrą paroprzepuszczalnością. Ich współczynnik oporu dyfuzyjnego pary wodnej (współczynnik dyfuzji pary wodnej, przepuszczalność pary wodnej, przenikanie pary wodnej) jest bowiem niski i wynosi 1,3–1,4. Dla porównania, dla powietrza wartość ta wynosi 1 (materiały najlepiej paroprzepuszczalne charakteryzują się współczynnikiem oporu dyfuzyjnego o wartości zbliżonej do 1), dla betonu komórkowego czy ceramiki budowlanej – 5–10, a dla klinkieru 50–100.

Wytrzymałość wełny mineralnej na ściskanie

Z wełny skalnej wytwarza się płyty o dużej gęstości i wynikającej z tego dużej wytrzymałości na ściskanie (najlepsze pod tym względem produkty osiągają wartość nawet 6000 kg/m2). Wykorzystuje się ją do izolacji termicznej dachów płaskich oraz ocieplania podłóg i stropów, czyli wszystkich tych miejsc, które będą dodatkowo obciążane. Również w przypadku ocieplenia ścian zewnętrznych, zwłaszcza elewacji ocieplanych w systemach ETICS, częściej stosuje się twardą wełnę skalną w płytach.

Wełna szklana nie ma aż takiej gęstości. Są to głównie produkty o niskiej gęstości, które nie podlegają obciążeniom innym niż ciężar własny, a jedynie wypełniają konstrukcję. Wełna szklana jest wykorzystywana głównie do ocieplania poddasza (izolacji skośnych połaci dachowych, stropów na poddaszach nieużytkowych, podłóg na legarach).

Właściwości użytkowe wełny

Wełna szklana jest kompresowana do mniejszej objętości, dzięki czemu zajmuje mało miejsca podczas transportu. Po rozcięciu paczki rozpręża się i wraca do pierwotnej grubości. Wełna szklana jest też lżejsza, mniej pyli i lepiej dopasowuje się do podłoża niż skalna. Wełna skalna jest sztywniejsza i ma mniejszą tendencję do rozwarstwiania się.