Laine minérale – le gardien de la chaleur et du silence dans la maison

Points d’article



Dans cet article: L’histoire de la création de laine minérale; à partir de quoi et comment la laine minérale est fabriquée; types, propriétés et caractéristiques de la laine minérale; qui confère à la laine minérale des propriétés d’isolation thermique et phonique; classification de la laine minérale; comment gérer les propriétés négatives; que rechercher lors de l’achat.

Pose de laine minérale

Parmi les nombreux soucis concernant votre habitation, le problème de l’isolation et de la protection contre le bruit est en première position. Chaleur d’été et froid hivernal – l’humanité a inventé la protection contre ces phénomènes saisonniers pendant des siècles, mais s’est le plus souvent appuyée sur des sources de chaleur, qu’il s’agisse d’un feu ouvert ou d’un radiateur électrique. Quant à l’isolation phonique, on a souvent le sentiment de vivre comme dans le «Traité du logement» de Boulgakov – en étroite ressemblance avec un «récepteur téléphonique» dans lequel les sons pénètrent souvent de partout. Les matériaux isolants à base de laine minérale résoudront immédiatement deux problèmes – vous seul devez les choisir avec soin et extrêmement méticuleusement.

Histoire de la laine minérale

La laine minérale doit son origine à la nature – lors des éruptions volcaniques, en plus de la lave et des nuages ​​brûlants, de minces fils se forment à partir d’éclaboussures de scories fondues prises dans le vent. Remarquant cela et décidant qu’un tel matériau serait parfait comme appareil de chauffage, l’industriel anglais Edward Perry reproduisit en 1840 le processus de formation de fils à partir de laitier de haut fourneau. Mais il a commis une grave erreur: la création de la laine de laitier a eu lieu à l’air libre, de sorte que certaines des fibres produites ont volé librement dans l’atelier et les travailleurs ont été forcés de les respirer. En conséquence, plusieurs personnes ont été blessées et Perry lui-même a abandonné l’idée de produire de la laine minérale..

Histoire de la laine minérale

30 ans plus tard, en 1871, la production industrielle de laine minérale est lancée à l’usine métallurgique de la ville allemande de Georgsmarienhütte, en tenant compte des erreurs d’Edward Perry.

Technologie de production de laine minérale

Les matières premières pour la laine de roche sont le calcaire, la diabase, le basalte et la dolomite, pour la laine de laitier – les déchets de laitier issus de la métallurgie des hauts fourneaux et la laine de verre est fabriquée à partir de verre brisé ou de calcaire, de soude et de sable. Avec la similitude externe, par exemple, de la laine de roche de différents fabricants, ses caractéristiques différeront légèrement, car chaque fabricant calcule la combinaison exacte des matières premières « pour lui-même », en confiant le calcul de la formule exacte aux technologues des laboratoires de production et en gardant les résultats dans le plus strict secret.

Il est nécessaire de formuler la formulation de manière à ce que la fibre résultante ait les propriétés de qualité maximales: hydrophobicité et durabilité, neutralité chimique vis-à-vis des métaux et des matériaux utilisés dans la construction et la décoration. Possédant ces caractéristiques de qualité, la fibre minérale doit avoir les propriétés d’isolation thermique les plus élevées, résister à toutes les charges dynamiques. Deux critères de qualité s’appliquent à la laine minérale: l’épaisseur des fibres et la chimie des fibres. Et si les informations exactes sur le deuxième critère ne sont pas disponibles pour le grand public, la dépendance de la qualité à l’épaisseur des fibres de laine minérale est la suivante – plus la fibre est fine, plus les propriétés d’isolation thermique de la laine minérale sont élevées..

La production de laine minérale commence par la fusion des matières premières, pour cela le mélange préparé est chargé dans des cubilots, des bains ou des fours de fusion à cuve. Température de fusion comprise entre 1400 et 1500 degrés – le respect de la précision lors du chauffage du mélange initial de composants est extrêmement important, car la longueur et l’épaisseur des fibres résultantes dépendent du degré de viscosité à l’état fondu, ce qui signifie les propriétés d’isolation dynamique et thermique de la laine minérale elle-même.

Production de laine minérale

Au stade technologique suivant, la masse fondue portée à une viscosité donnée pénètre dans les centrifugeuses, à l’intérieur desquelles les rouleaux tournent à une vitesse de plus de 7 000 tr / min, cassant la masse fondue en myriades de fibres minces. Dans la chambre de centrifugation, les fibres sont recouvertes de composants de liant synthétique – en règle générale, les résines phénol-formaldéhyde jouent leur rôle. Puis un puissant courant d’air jette les fibres formées dans une chambre spéciale, où elles se déposent, formant une sorte de tapis d’une taille donnée.

Depuis la chambre de dépôt, les fibres sont acheminées vers une machine lamellaire ou onduleuse, où le tapis de fibres reçoit une forme et un volume donnés. Ensuite, le tapis en laine minérale est placé dans une chambre chauffante – sous l’influence de la température élevée, le liant organique subit une polymérisation et la laine minérale elle-même acquiert sa forme et son volume définitifs. Le traitement thermique final a lieu à des températures strictement définies – c’est à ce stade que les propriétés de résistance de la laine minérale se forment.

Au stade final, la laine minérale polymérisée est coupée en blocs de tailles spécifiées et emballée..

Laine minérale – propriétés et caractéristiques

GOST 52953-2008 classe la laine de verre, la laine de laitier et la laine de roche comme matériaux d’isolation thermique de ce groupe. Ces types de matériaux d’isolation thermique diffèrent non seulement par la matière première, mais également par un certain nombre d’autres paramètres: la longueur et l’épaisseur des fibres; résistance à la chaleur; résistance aux charges dynamiques; hygroscopicité; coefficient de conductivité thermique. De plus, il est beaucoup plus facile de travailler avec de la laine de roche et de laitier qu’avec de la laine de verre – sa causticité est largement connue, car en URSS, elle était utilisée partout en raison de son bon marché.

Laine minérale

Considérez les caractéristiques de chaque type de laine minérale séparément.

Laine de verre

L’épaisseur des fibres de laine de verre est de 5 à 15 microns, la longueur est de 15 à 50 mm. Ces fibres confèrent à la laine de verre une résistance et une élasticité élevées, pratiquement sans affecter la conductivité thermique, égales à 0,030-0,052 W / m · K. La température de chauffage optimale à laquelle la laine de verre peut résister est de 450 ° C, la température maximale autorisée est de 500 ° C, la température de refroidissement maximale est de 60 ° C. La principale difficulté à travailler avec la laine de verre est sa grande fragilité et sa causticité. Les fibres cassées transpercent facilement la peau, pénètrent dans les poumons et les yeux, par conséquent, des lunettes et un respirateur, une combinaison jetable (il ne sera pas possible de la nettoyer des fibres de laine de verre) et des gants sont nécessaires;

Laine de laitier

L’épaisseur des fibres est de 4 à 12 microns, la longueur est de 16 mm, parmi tous les autres types de laine minérale, elle résiste à la température la plus basse – jusqu’à 300 ° C, au-dessus de laquelle ses fibres sont frittées, et les fonctions d’isolation thermique cessent complètement. La laine de laitier a une hygroscopicité élevée, il est donc interdit de travailler sur les façades des bâtiments et pour l’isolation thermique des conduites d’eau. Un autre inconvénient du laitier – les laitiers de haut fourneau, à partir desquels ils sont produits, ont une acidité résiduelle qui, avec la moindre humidité, conduit à la formation d’acide et à l’apparition d’un environnement agressif pour les métaux. À l’état sec, sa conductivité thermique est comprise entre 0,46 et 0,48 W / m · K, c’est-à-dire est le plus grand parmi les matériaux d’isolation thermique de son groupe. Pour couronner le tout, les fibres sont cassantes et éclats de laitier, comme les fibres de laine de verre;

Laine de roche

L’épaisseur et la longueur de ses fibres constitutives sont les mêmes que celles de la laine de laitier. Sinon, ses caractéristiques sont meilleures – la conductivité thermique est comprise entre 0,077 et 0,12 W / m · K, la température de chauffage maximale est de 600 ° C. Ses fibres ne se fendent pas; la laine de roche est beaucoup plus facile à travailler que la laine de verre ou la laine de laitier. La laine de basalte, produite presque à partir de la même matière première que la pierre, présente les meilleures caractéristiques. La seule différence est que les fabricants ajoutent des minéraux (calcaire, dolomite et argile), des scories de charge ou de haut fourneau au matériau de départ (diabase ou gabbro) pour la laine de roche, ce qui augmente la fluidité de la fonte – la part des impuretés minérales et autres dans la laine de roche peut aller jusqu’à 35 %. À propos, sur les marchés de la construction, c’est la laine de roche qui s’appelle la laine minérale..

En plus des matériaux d’isolation thermique liés à la laine minérale, il existe également de la fibre de basalte. Il ne contient ni impuretés ni composants liants, il peut donc résister aux températures les plus élevées de chauffage (jusqu’à + 1000 ° C) et de refroidissement (jusqu’à – 190 ° C). L’absence de liant ne permet pas de former des feuilles ou des rouleaux de fibre de basalte; ce matériau calorifuge est utilisé en vrac ou bourré de nattes.

Tout matériau d’isolation thermique lié à la laine minérale a des performances d’absorption acoustique élevées – absorption acoustique presque absolue dans la fibre de basalte ultra-mince (STBF).

Tous les types de laine minérale, à l’exception de la fibre de basalte ultra-fine, contiennent de 2,5 à 10% d’un liant à base, en règle générale, de résines phénol-formaldéhyde. Plus le pourcentage de ce liant contient de la laine minérale est faible, moins la menace d’évaporation du phénol est probable, mais, d’autre part, plus la teneur en résines phénol-formaldéhyde est élevée, plus la résistance à l’humidité est élevée..

Tout type de laine minérale ne brûle pas et ne supporte pas la combustion – si la température dépasse la température autorisée pour ce type de laine minérale, ses poils ne feront que fusionner..

Pourquoi la laine minérale est-elle un isolant thermique et acoustique efficace?

L’isolation thermique de la laine minérale repose sur deux éléments: le petit diamètre de ses fibres constitutives ne permet pas l’accumulation de chaleur; la structure interne chaotique forme de nombreuses cavités d’air qui empêchent la libre transmission de la chaleur radiante. L’isolation thermique des plaques de laine minérale rigides est assurée par une orientation et une disposition aléatoires des fibres. À propos, leur résistance aux charges dynamiques sera d’autant plus élevée que le pourcentage de fibres de formation sera situé verticalement, c’est-à-dire les fabricants de panneaux de laine minérale sont contraints de trouver l’équilibre optimal entre conductivité thermique et résistance à la compression.

Applications et qualités de laine minérale

L’isolation acoustique avec de la laine minérale est obtenue grâce à sa structure interne cellulaire d’air – les ondes sonores stationnaires et les bruits acoustiques sont immédiatement atténués, car ne peut pas continuer à se propager.

Applications et qualités de laine minérale

Les nattes et les dalles à base de laine minérale sont utilisées pour l’isolation thermique des surfaces droites et courbes – toits et murs intérieurs, plafonds et cloisons, planchers de bâtiments et structures en panneaux. Les travaux d’installation de laine minérale ne nécessitent pas de compétences particulières.

Les dalles minérales sont classées par densité:

Marque P-75

Plaques et laine minérale de la marque P-75, dont la densité est de 75 kg / m3, isoler les surfaces horizontales déchargées, par exemple les greniers des bâtiments et, dans certains cas, pour l’isolation thermique du toit. Ils sont utilisés pour l’isolation des pipelines des systèmes de chauffage, des gazoducs et des oléoducs;

Marque P-125

Le grade P-125 de dalles minérales et de laine est utilisé pour l’isolation thermique et phonique des surfaces déchargées de n’importe quelle position spatiale, dans la construction de cloisons internes, l’isolation thermique des sols et des plafonds. Les dalles de cette marque sont utilisées comme couche intermédiaire dans les murs en brique à trois couches, en béton cellulaire et en béton d’argile expansé des bâtiments de faible hauteur;

Marque PZh-175

Les murs et plafonds en tôle profilée et produits en béton armé (sans chape de ciment) sont isolés avec une dalle rigide de la marque ПЖ-175;

Marque PPZh-200

La plaque rigide augmentée ППЖ-200 est utilisée pour augmenter la résistance au feu des structures d’ingénierie et de bâtiment – sinon le domaine d’application est identique au domaine d’application de ПЖ-175.

Les fabricants produisent des plaques minérales et de la laine de densité inférieure à celle du P-75 – en conséquence, ces produits sont principalement utilisés sur des surfaces horizontales, à condition qu’il n’y ait pas de charges dynamiques.

Contre de la laine minérale

Il n’est pas tout à fait sûr de travailler avec des produits à base de celui-ci, malgré le manque de netteté des fibres de laine de roche. Un liant à base de résines phénol-formaldéhyde peut libérer du phénol, ce qui n’est pas du tout propice à la santé du ménage. De plus, les plus petites particules de fibres de laine minérale seront inévitablement soulevées dans l’air lors de l’installation, et leur pénétration dans les poumons est hautement indésirable..

Cependant, les aspects négatifs peuvent être évités. Dans le second cas, utilisez un respirateur, serrez soigneusement toute la surface de la laine minérale posée ou de la plaque avec un film PVC anti-vapeur. En ce qui concerne le danger de libération de phénol – à température ordinaire, appelée conditionnellement « pièce », les produits des plus grands fabricants de produits en fibres minérales n’émettront pas de phénol.

Dalles minérales

Mais – la libération de phénol est inévitable si la laine minérale est chauffée aux températures de conception maximales, car à de telles températures, les liaisons formées par les résines phénol-formaldéhyde seront perdues. Ainsi, le choix des produits d’un grand fabricant aidera à résoudre le problème du phénol dans la laine minérale, à exclure la possibilité de chauffer l’isolant à des températures supérieures à celle calculée, ou à construire une isolation thermique sur une fibre de basalte ultra-fine qui ne contient pas de liant (la solution la plus chère).

Ce à quoi vous devez faire attention lors du choix d’une laine minérale

Pour un fabricant – que ce soit une marque bien connue, par exemple, « Rockwool », « ISOVER », « PAROC » ou « URSA ». S’il devient possible d’acheter de la laine minérale auprès d’un fabricant allemand, faites-le, car les organismes de certification allemands sont considérés comme les plus pointilleux sur ces produits par rapport à tous les autres pays de l’UE..

Décidez de la densité de la laine minérale – plus elle est élevée, plus la laine minérale elle-même est chère. La dépendance du prix à la densité est associée à un grand nombre de fibres dans la laine minérale plus dense, respectivement, à une grande consommation de matière pendant la production.

Ne soyez pas tenté par le faible coût de la laine de verre et de la laine de laitier, car leurs caractéristiques d’isolation thermique et phonique sont les plus faibles, et l’installation ne sera pas facile à cause de la causticité.

Découvrez si les fibres d’une laine minérale donnée ont une orientation verticale ou si leur disposition est chaotique – dans le second cas, les propriétés d’isolation thermique et phonique seront plus élevées et dans le premier cas, la résistance aux charges dynamiques est plus élevée..

En fonction du type de laine minérale achetée, elle doit être conforme à GOST. En voici quelques-uns: pour les plaques de laine minérale – GOST 9573-96; pour tapis cousus – GOST 21880-94; pour dalles de rigidité accrue – GOST 22950-95.

Et, enfin, ne vous fiez pas aux affirmations des vendeurs selon lesquelles « cette laine minérale a vraiment une épaisseur de 50 mm » – ouvrez partiellement l’emballage et voyez par vous-même!

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