Steinwolle. Materialbeschrieb. Isoliersteinfasern
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- Thomas Arthur Haupt
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1 Isoliersteinfasern Materialgruppen: Mineralische Werkstoffe Materialbeschrieb Steinwolle ist ein mineralischer Dämmstoff aus kunstharzgebundenen und verfilzten Steinfasern (hauptsächlich Basalt, Diabas, Feldspat, Dolomit, Kalkstein und Rezyklate), welche zu formstabilen Matten in unterschiedlicher Dicke gepresst werden. Steinwolle besteht zu mindestens 96% aus künstlich hergestellten Mineralfasern aus natürlichem Basalt und Dolomit sowie aus Rezyklaten. Je nach Produkt werden 0,5-4,0% Bindemittel und etwa 0,2% Mineralöl beigefügt, um die wasserabweisende Eigenschaft von Steinwolle zu erhöhen und den Staubanteil zu verringern. Steinwolle macht sich die vorteilhaften Eigenschaften von Gestein zunutze. Sie brennt und fault nicht, nimmt weder Feuchtigkeit noch Gerüchte auf und weist hervorragende Eigenschaften bezüglich Wärme-, Schall- und Brandschutz. Zudem ist sie leicht zu verarbeiten und vielseitig einsetzbar, formstabil, diffusionsoffen (d. h. wasserdampfdurchlässig) sowie gegen Schimmel, Fäulnis und Ungeziefer resistent. Steinwolle hat eine höhere Temeperaturbeständigkeit bzw. einen höheren Schmelzpunkt (>1000 C) als Glaswolle und eignet sich daher besonders beim Brandschutz und technischen Anwendungen (Brandschutztüren, Schiffbau, Tank- und Rohrleitungsisolierung, usw.). Aus Steinwolle werden vorwiegend Platten gepresst. Diese werden zu Wärme-, Schall- und Brandschutzplatten resp. -matten weiterverarbeitet. Steinwollplatten dienen zur Wärme- und Schalldämmung sowie zuvorbeugendem Brandschutz in Wänden, Decken, Böden, Dächern usw. Die Brandschutzplatten und -matten sind bei Temperaturen bis zu 750 C für Dämmung von Heizungs- und Warmwasserrohrleitungen, Kaminen, Klima- und Lüftungsleitungen, Behältern und Apparaten einsetzbar. Wird Steinwolle lose verwendet, kommt sie für Stopf- und Einblasdämmung im Wärme-, Schall- und vorbeugenden Brandschutz zum Einsatz. Sie eignet sich vor allem für Installationsschächte, Behälter und schlecht zugängliche Bauteile. Andere Bezeichnungen/Synonyme: Handelsnamen: Englische Bezeichnung: Mineralwolle Flumroc, Kontur, Sillatherm, Rockwool rock wool MATERIAL ARCHIV / 5
2 Ähnliche Materialien: Glaswolle Hintergrund Recycling: Für die Produktion von Steinwolle werden mehrheitlich natürliche Mineralien sowie rezyklierte Steinwolle eingeschmolzen. Dem daraus entstehenden Dämmstoff müssen weder Fungizide noch Insektizide beigemengt werden. Auch brandhemmende Zusätze sind nicht notwendig. Daher kann Steinwolle aus dem Rückbau eingeschmolzen und wieder zu Steinwolle verarbeitet werden. Herstellung Fertigung: Zur Herstellung von Steinwolle werden die Rohmaterialien in Form von Briketts (Felsberger, Zernezer, Dolomit, rezyklierte Steinwolle) und Koks als Energieträger gemischt und in einem Kupolofen bei ungefähr 1500 C geschmolzen. Der Kupolofen ähnelt in Aufbau und Funktionsweise stark dem Hochofen, ist mit einer Höhe von rund 10 m jedoch deutlich kleiner. Um die Rohmaterialien zu schmelzen, verwendet man Koks als Energieträger. Das flüssige Gestein wird anschliessend zu Fasern versponnen und wasserabweisend imprägniert. Durch Zugabe von Bindemittel erhält man einen zusammenhängenden Faserteppich. Er wird laufend produziert und daraus das gewünschte Endprodukt, insbesondere hinsichtlich Faserstruktur, Rohdichte und Dämmdicke vorgefertigt. Anschliessend lässt man das Bindemittel in einem speziellen Ofen aushärten. Auf der Sägestrasse wird die Steinwolle schliesslich zu Platten oder Matten zugeschnitten. Eigenschaften Kennwerte beziehen sich auf: Steinwoll-Dämmplatte Zusammensetzung/Analyse: 96% künstlich hergestellte Mineralfasern (Basalt, Dolomit und Rezyklate), 0,5-4,0% Bindemittel (z. B. Phenolharze) und 0,2% Mineralöl zur Staubbindung Erscheinung Farbe: Brauntöne, Grautöne Die Farbe von Steinwoll-Dämmplatten variiert je nach Art und Menge des verwendeten Bindemittels. Haptik: weich Bei der Produktion von Steinwolle entstehen durch die Verfilzung von Steinfasern weiche Matten. Die Weichheit variiert je nach Rohdichte und Bindemittelgehalt, welche die Druckfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit beeinflussen können. MATERIAL ARCHIV / 5
3 Beständigkeit Feuchtebeständigkeit: bedingt beständig Regelmässige Feuchteeinwirkung kann die Dämmeigenschaft von Steinwolle erheblich einschränken werd. Frostbeständigkeit: bedingt beständig Frostbeständig ist Steinwolle hauptsächlich dadurch, dass sie genügend weich ist, um das ohnehin kaum anfallende Wasser und damit eine mögliche Ausdehnung aufzunehmen. Temperaturbeständigkeit: beständig Steinwolle hat eine hohe Temperaturbeständigkeit (bis 1000 C) und wird daher u. a. auch als bauliche Brandschutz verwendet. Je nach den für die Stabilisierung verwendeten Bindemitteln kann sich jedoch die Temperaturbeständigkeit reduzieren. Mechanische Eigenschaften Dichte [ρ]: bis kg/m 3 Je tiefer die Dichte, desto geringer ist die Wärmespeicherkapazität und die Wärmeleitfähigkeit bzw. desto höher die Wärmedämmeigenschaft. Druckfestigkeit: bis N/mm 2 Feuchtigkeitsaufnahme: bis % Reissfestigkeit: bis Hygrische Eigenschaften Wasseraufnahme Vol.: Vol. % 1.00 bis 2.00 Wasserdampfdiffusionswiderstandszah l [µ]: Thermische Eigenschaften Längenausdehnungskoeffizient: spez. Wärmespeicherkapazität c: 840 J/(kg K) Wärmeleitfähigkeit/-zahl [λ]: bis W/mK Brandverhalten Brennbarkeitsgrad nach VKF: Rauchentwicklung (EN :2002): 6q quasi nichtbrennbar s1 keine / kaum Rauchentwicklung MATERIAL ARCHIV / 5
4 Bearbeitung Lieferformen: Platten, Matten, Rohrschalen, Flocken Lieferbare Materialqualitäten: Steinwollprodukte sind mit unterschiedlich stark verdichteten Fasern und Bindemittelmengen erhältlich, was je nach Anwendung neben den Wärmedämmeigenschaften u. a. die Druckfestigkeit, die Feuchteaufnahme und den Brandwiderstand beeinflusst. Je nach Anwendung und den dazu benötigten Eigenschaften können Steinwoll-Dämmplatten mit unterschiedlichen Beschichtungen wie Glasvlies, Glasgewebe, gitterarmiertem Alu oder Kraftpapier belegt werden. Arbeitsschutz: Die mechanische Wirkung der feinen Steinwollfasern kann auf der Haut einen vorübergehenden Juckreiz auslösen. Daher ist zu empfehlen, blosse Hautpartien möglichst gut mit Kleidung abzudecken und insbesondere die Hände bei der Verarbeitung und Montage des Dämmmaterials mit Handschuhen zu schützen. Einige Faserstäube, d. h. Stäube aus anorganischen oder organischen Stoffen mit einer länglichen Form, gelten als Risikofaktoren für Lungenkrebs. Eine besondere Rolle spielen dabei Fasern mit einer Länge von mehr als 5 µm, einem Durchmesser von weniger als 3 µm und einem Länge-Durchmesser-Verhältnis von mehr als 3:1, weil sie in die tieferen Atemwege (Lungenbläschen) vordringen können. Solche Fasern werden auch als WHO-Fasern oder lungengängige Fasern bezeichnet. Für die Verarbeitung und Entsorgung gelten besondere Anforderungen, die in Deutschland in den Technischen Regeln für Gefahrstoffe TRGS 521 "Abbruch-, Sanierungs- und Instandhaltungsarbeiten mit alter Mineralwolle" bzw. TRGS 519 "Asbest - Abbruch-, Sanierungs- oder Instandhaltungsarbeiten" festgelegt sind. Norm SUVA d (Asbest und andere faserförmige Arbeitsstoffe. Gesundheitsgefährdung und Schutzmassnahmen) Anwendung Anwendungsgebiete: Bauwesen, Brandschutz, Hochbau, Innenausbau, Schiffbau Sammlungen Muster in folgenden Sammlungen: Gewerbemuseum Winterthur, HSLU T+A Campus Horw Standort in der Sammlung Gewerbemuseum Winterthur: Mineralische Werkstoffe > Schublade 29 MATERIAL ARCHIV / 5
5 Quellennachweis Verwendete Quellen: (2009). H. Schaeffer & M. Benz-Zauner (Eds.), Glastechnik. Spezialglas (2 ed., Vol. 4). München: Deutsches Museum. Expertin / Experte: Roland Weber, Flumroc AG Flums Material-Archiv-Signatur: MIN_WER_1 Text verfasst von: HSLU T+A, ZH, 2014 Stand: (Online-Schaltung: ) Permalink: materialarchiv.ch/detail/1600 MATERIAL ARCHIV / 5
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