Как определить плотность минеральной ваты

В нашей проектной организации Вы можете заказать расчет плотности минеральной ваты на основании технологического задания и/или технологической схемы производственного процесса.

Плотность – это физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму.

Плотность минеральной ваты = 30 – 2200 кг/м3 (при нормальных условиях).

Плотность минеральной ваты может изменяться в зависимости от условий окружающей среды (температура и давление). Точное значение плотности минеральной ваты в зависимости от условий окружающей среды смотрите в справочной литературе.

Рассчитать плотность можно с помощью этой онлайн программы плотности.

На этой странице представлена основная простейшая информация о плотности. Точное значение плотности зависит от температуры и давления. В нашей проектной организации вы можете заказать расчет плотности для любого материала.

2.1 Определение средней плотности минеральной ваты

Плотность (среднюю плотность) минеральной ваты определяют с помощью прибора, изображенного на рисунке 1. Навеску ваты в 0,5 кг укладывают горизонтальными слоями в металлический цилиндр 2. Сверху на вату отпускают с помощью подъемного устройства 3 металлический диск 2 массой 7 кг, что соответствует давлению 2 кПа (0,02 кгс/см 2 ). Вату выдерживают под нагрузкой в течение 5 мин. Высоту сжатого слоя ваты в цилиндре определяют по шкале, находящейся на стержне 1.

1 – стержень со шкалой; 2 – металлический диск; 3 – подъемное устройство

Рисунок 1 – Прибор для определения плотности минеральной ваты

Плотность минеральной ваты вычисляют с точностью до 10 кг/м 3 по формуле:

, [кг/м 3 ] (1)

где m – масса ваты, равная 0,5 кг;

V – объем ваты, м 3 , находящийся под нагрузкой 2 кПа (0,02 кгс/см 2 );

W – влажность ваты, %.

Плотность ваты вычисляют как среднее арифметическое пяти измерений.

2.2 Определение коэффициента теплопроводности минеральной ваты

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты определяют на специальной установке согласно методике ГОСТ 7076-78 «Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности».

Установка для определения теплопроводности должна содержать:

– тепловой блок с двумя металлическими теплообменниками с размером рабочих поверхностей от 200200 мм до 300300 мм, служащих для создания и поддержания заданных температур на противоположных поверхностях образца (схема теплового блока приведена на рисунке 1);

Читайте также:  Срок службы бойлера косвенного нагрева

– один или два преобразователя теплового потока, в зависимости от средней температуры испытания образцов;

– не менее четырех преобразователей с диаметром проволок не более 0,3 мм (по два на каждую поверхность теплообменника) для измерения температуры поверхностей образца;

– блок задания и регулирования температуры теплообменников;

– блок коммутации и измерения сигналов от преобразователей температуры и теплового потока;

– узел зажима образца теплообменниками;

– теплоизоляционный кожух для устранения теплопотерь через торцевые грани образца.

Погрешность установки должна быть не более 5 %.

1 – теплоизоляционный кожух; 2 – охранная зона преобразователя теплового потока; 3 – прижимное устройство; 4 – преобразователи температуры; 5 – преобразователи теплового потока; 6, 8 – теплообменники; 7 – образец

Рисунок 2 – Схема теплового блока установки

Теплопроводность определяют на пяти образцах, если в НТД на материал или изделие конкретного вида не указано, число образцов, подлежащих испытанию.

Образцы для определения теплопроводности изготавливают в виде пластины размером в плане от (200 ± 1)(200 ± 1) мм до (300 ± 1)(300 ± 1) мм и толщиной от (20 ± 1) мм до (50 ± 1) мм. Допускается изготавливать образцы в виде диска диаметром от (200 ± 1) мм до (300 ± 1) мм.

Образцы материалов и изделий с теплопроводностью менее 0,2 Вт/(мК) должны иметь толщину не более (30 ± 1) мм.

Перед началом испытаний образцы взвешивают. Для высушенных образцов определяют изменение их влажности.

Образец или рамку с материалом устанавливают между теплообменниками. Расположение образца – горизонтальное или вертикальное. При горизонтальном расположении образца направление теплового потока – сверху вниз.

Устанавливают заданные значения температуры теплообменников. Перепад температуры на поверхностях высушенного образца должен быть 10 – 30 С. при средней температуре испытания образца от минус 40 до плюс 40 С. Допускается проведение испытаний при перепадах св. 30 С. при средней температуре испытания образцов более 40 С.

После установления стационарного теплового состояния образца проводят в течение 30 мин последовательно десять измерений термо-ЭДС преобразователей теплового потока и температуры. Тепловое состояние образца считают стационарным, если три последовательных измерения термо-ЭДС от преобразователей теплового потока, производимые через каждые 10 мин, дают отклонения не более 5 % их среднего значения.

Читайте также:  Почему обратка горячее подачи в системе отопления

После окончания измерений образец взвешивают. При изменении массы образца результаты измерений следует отнести к результатам данного взвешивания.

Теплопроводность минеральной ваты вычисляют по формуле

[Вт/(м·К)] (2)

где – толщина образца (высота рамки), м;

t – перепад температур на поверхностях образца, С.;

qср – средняя плотность теплового потока, проходящего через образец, Вт/м 2 ;

rк – термическое сопротивление контакта между образцом и теплообменником или слоями образца, м 2 К/Вт, Rк=0,005 м 2 К/Вт (для теплоизоляционных материалов и изделий не учитывают);

n – число контактов.

Среднюю плотность теплового потока qср рассчитывают как среднее арифметическое значение плотности теплового потока, входящего в образец q1 и выходящего из него q2.

Теплопроводность материала или изделия вычисляют как среднее арифметическое значение теплопроводности испытанных образцов.

Погрешность определения теплопроводности  данным методом составляет не более 7 %.

Коэффициент теплопроводности также можно вычислить, зная среднюю плотность минеральной ваты, по формуле (3):

, [Вт/(м·К)] (3)

где ρ – средняя плотность минеральной ваты, г/см 3 .

И вчера и сегодня минеральная вата – это один востребованных утеплителей, причем как у частных застройщиков, так и профессиональных строителей. Подобная популярность обусловлена отличными теплосберегающими и противопожарными свойствами, а также простотой монтажа и широким спектром возможностей.

Однако, чтобы правильно и с наибольшей эффективностью использовать минеральную вату, необходимо разбираться в ее характеристиках. В этой связи наиболее важным показателем считается плотность минваты, от которой зависят ее теплоизоляционные качества.

Что подразумевается под понятием «плотность минваты»?

Определить какой утеплитель обладает большей плотностью можно перед его покупкой – материал с большей плотностью стоит дороже. При этом надо понимать что, несмотря на то что «кашу маслом не испортишь», использовать вату максимальной плотности не всегда экономически целесообразно.

Одной из характеристик этого параметра является удельная масса, что следует из единиц измерения плотности – кг/м3. В этом случае мы имеем дело не с «чистым» весом, а с количеством волокон находящихся в объеме равном 1м3. Количество волокон меняется в зависимости от вида минеральной ваты и технологии ее изготовления.

В соответствии с этим, плотность различных видов минеральной ваты (стекловата, базальтовая вата и шлаковата) имеет довольно широкий разброс – от 30 кг/м2 до 220 кг/м3. Отсюда следует значительная разность ее физико-технических качеств. Однако есть общая закономерность – чем больше плотность, тем большую механическую нагрузку могут выдерживать маты или плиты минеральной ваты.

Читайте также:  Котел навьен устройство и принцип работы

Поэтому чтобы правильно выбрать оптимальный вариант утеплителя, необходимо в общем случае представлять на какие технологические характеристики влияет плотность минваты для стен, потолков, крыш и фасадов. Так в прямой зависимости от плотности находятся следующие характеристики:

  • Способность противостоять статическим и динамическим нагрузкам.
  • Способность сохранять первоначальную форму.
  • Сила сопротивления «на сжатие».

В то же время плотность не влияет на:

  • Шумопоглощение.
  • Паропроницаемость.
  • Теплоизоляционные качества.
  • Толщину плит, матов или рулонов.

Как правильно применять минеральную вату в зависимости от ее плотности?

При выборе данного утеплителя следует стремиться выбирать оптимальную плотность исходя их конкретных климатических условий и вида объекта утепления.

Другими словами необходимо сделать предварительный теплотехнический расчет, однако ввиду сложности расчета можно пользоваться эмпирическим методом – поинтересоваться у соседей, но лучше всего проконсультироваться у продавца местного магазина стройматериалов.

Рекомендуемая плотность минваты для утепления стен

  • Материал с плотностью до 35 кг/м3 рекомендуется применять лишь для ненагруженных горизонтальных поверхностей. Как правило, такой утеплитель выпускается и реализуется в виде рулонов.
  • При необходимости утепления внутреннего пола, потолка и межкомнатных перегородок используют минеральную вату плотностью порядка 75 кг/м3.
  • Для теплоизоляции вентилируемых фасадов, плотность ваты должна быть не менее 100 кг/м3. Для невентилируемых фасадов – 125 кг/м3. В обоих случаях подразумевается, что будет производиться отделка – в первом варианте сайдингом или аналогичным материалом, во втором – армирование и оштукатуривание.
  • Для утепления междуэтажных перекрытий плотность минеральной ваты должна составлять 150 кг/м3, причем для несущих конструкций она возрастает до 175 кг/м3.
  • Полы под бетонную стяжку, в том случае, если вата выступает в качестве верхнего слоя, утепляют ватой плотностью 200 кг/м3. Такие же показатели должны быть у материала, которым теплоизолируется кровля или мансарда.

Как уже было сказано, необходимо всегда помнить что плиты (маты) с большей плотностью обладают большей массой. Это важно учитывать при строительстве каркаса, в который они будут монтироваться.

Кроме того не стоит забывать что вне зависимости от плотности, любой вид минеральной ваты нуждается в обязательной паро- и гидроизоляции.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *