Lana Mineral

Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución
Master en Rehabilitación Arquitectónica MRA
E.T.S.Arquitectura. A Coruña Curso 2012/2013
Diego Campos Juanatey
Lana Mineral - Mineral Wool

Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución MRA ETSAC 2012/13
Las Lanas Minerales son materiales formados por fibras obtenidas de la fusión de
minerales, que durante su enfriamiento se someten a un proceso de centrifugado,
dando como resultado un material de estructura flexible y abierta, compuesto por
filamentos entrelazados multidireccionalmente.

Este material se caracteriza por ser, inorgánico, imputrescible, incombustible e
hidrófugo, y por tener fibras formando una estructura abierta, multidireccional,
elástica, ligera y no capilar, que retiene el aire entre sus fibras y permite el paso
del vapor de agua. Además no es tóxico, es estable químicamente y es fácilmente
manipulable.
Estas características hacen que la Lana Mineral presente un comportamiento ideal
para su aplicación en el ámbito de la edificación.

Comportamiento Térmico:
Las fibras minerales no presentan un comportamiento
térmico diferente al resto de elementos minerales, pero
debido a su pequeña dimensión, la transmisión por
conducción del material es reducida.
Esta conducción está supeditada a la densidad del material,
y hace que a altas densidades aumente su transmisión de
calor.
El buen comportamiento térmico del material se debe a su estructura espacial,
que retiene el aire entre sus fibras y lo mantiene inmóvil, de esta manera se
aprovecha al máximo la capacidad aislante del aire en reposo (λ=0,025).
En presencia de agua, se cambia el contenido de aire por agua, y como el
coeficiente de transmisión térmica de este último (λ=0,58) es considerablemente
superior, aumenta la conducción del elemento.
Este comportamiento térmico se puede mejorar, mediante láminas paraviento e
impermeables, que dificultan que el aire se mueva y que entre agua.

Comportamiento Acústico:
Al igual que el comportamiento térmico, el acústico depende
principalmente de su estructura de fibras.
La estructura multidireccional, abierta y elástica de las
lanas, hace que la vibración sonora choque con las fibras,
frenando el movimiento de las partículas de aire y disipando
la energía sonora. Este efecto de absorción acústica es
aprovechado en el acondicionamiento acústico de locales.
La transmisión acústica de elementos de una hoja, se basa en la ley de masas, en
la cual a mayor densidad aumenta el aislamiento, por eso, las lanas minerales por
si solas no funcionan bien, pero introducidas en elementos de varias hojas, que
basan su funcionamiento en la ley Masa-Resorte-Masa, aprovechan su baja
densidad y su flexibilidad, para lograr elementos de poco peso y espesor, con
altos niveles de aislamiento.
La Absorción es mejorable mediante láminas fonoabsorbentes, y la Transmisión
Acústica, mediante un buen diseño de las capas y uniones del cerramiento.

Comportamiento frente al Agua:
La Lana Mineral es hidrófuga y no capilar, lo que significa
que las fibras no interaccionan con el agua, no la atraen ni
absorben, y no modifican sus características en contacto
con ella.
Su estructura abierta hace que sea permeable al agua
líquida y al vapor, y la separación de fibras evita que se
produzca su avance por capilaridad.
Aunque el agua no afecta directamente a las fibras, al sustituir al aire que se
encuentra inmóvil entre ellas, o variar su contenido de humedad, modifica las
características del conjunto fibras-aire, y modifica sus capacidades aislantes
térmicas y acústicas.
Existen productos de Lana Mineral, que vienen provistos de láminas que
modifican la permeabilidad del elemento, tanto al agua líquida como al vapor.
Esto es especialmente importante en situaciones en las que se prevea la
posibilidad de condensaciones.

Comportamiento ante el Fuego:
Las Lanas Minerales, debido a su origen pétreo, son:
A1 o A2 materiales incombustibles
s1 no emiten humos
d0 no desprenden gotas incandescentes
Estos valores se modifican al introducir otros materiales como recubrimiento.
El comportamiento de un elemento constructivo completo, (estabilidad al fuego)
basado en placas de yeso y relleno de lana mineral, alcanza sin dificultad valores
de 90 y 120 minutos.
(ensayo 2199/96 de Pladur por ejemplo)

Comportamiento ante el Fuego:

Durabilidad y Reciclado:
Las lanas minerales, son incombustibles, no se pudren, y
no favorecen el desarrollo de microorganismos, lo que
favorece su durabilidad.
No son tóxicas, están libres de pesticidas y contaminantes
químicos, y son químicamente neutras, por lo que no dañan
al medio ambiente.
Ciclo de Vida - Consumo Energético:
Las Lanas Minerales, se caracterizan, por consumir poca energía y generar pocos
residuos en su fabricación. Además de emplear un porcentaje de materiales
reciclados, consume materia prima muy abundante en la tierra, y se necesita poca
cantidad de la misma, para generar mucho volumen de material.
Durante su vida útil ayuda a reducir el gasto energético en la edificación, lo que
teóricamente compensa el consumo realizado en su producción.
Por estos motivos, se considera que las Lanas Minerales tienen un Bajo Impacto
en el Medio Ambiente, a lo largo de su Vida Útil.

Manipulación e Instalación:
Las lanas minerales, no son tóxicas para el ser humano,
están libres de pesticidas y contaminantes químicos, y son
químicamente neutras. Esto facilita el trabajo de los
operarios, sin necesidad de adoptar medidas especiales.
La elasticidad del material hace que se adapte fácilmente a
las irregularidades.
Su colocación es sencilla, debido a su facilidad de corte, y a
que se puede fijar mediante adhesivos o con fijaciones
mecánicas.

Principales Empresas que lo comercializan:

Tipo de Estructura de Fibras (según ligante):
Sin ligante
Ligante Tradicional
ECOSE Technology
Mortero de Cemento y Lana Mineral
Con ligante

Lana Mineral Sin Ligante - Blowing Wool:
La Lana Mineral virgen, sin ligantes, es servida
en sacos, y está diseñada para su insuflado
mecánico.
El insuflado mecánico es especialmente cómodo,
para rellenar cámaras de aire, en rehabilitación,
mejorando el comportamiento térmico y acústico,
sin prácticamente realizar obra.

Lana Mineral Con Ligante
ECOSE Technology:
Se basa en una resina libre de formaldehídos producida
mediante bio-tecnología que sustituye los componentes
químicos derivados del petróleo.
Con este sistema se necesita menos energía en su fabricación,
y se reducen las emisiones contaminantes.
Esta resina es aplicable a los dos tipos de lanas minerales.
Ligante Tradicional:
La Lana Mineral Tradicional, está
aglutinada mediante formaldehídos,
fenoles, acrílicos y colorantes artificiales,
que son los responsables de su color
amarillento. (rosa en otros países)

Mortero de Cemento con Lana Mineral
La combinación de Lana Mineral, con el Cemento como ligante hidráulico, crea un
mortero ignífugo con bajo coeficiente de transmisión térmica, que es ideal para la
protección frente al fuego.
Su aplicación mediante proyección, permite crear un recubrimiento sin juntas, que se
adapta perfectamente a todas las geometrías e irregularidades.

Tipos de Fibras (según la materia prima):
Lana de Roca - Rock Mineral Wool
Fabricado a partir del Basalto (roca ígnea volcánica),
Escoria reciclada de la industria del Acero, y Coke
(tipo de carbón empleado para mejorar la combustión)
Lana de Vidrio - Glass Mineral Wool
Fabricado a partir de arena natural (óxido de sílice),
feldespato (silicato de aluminio y potasio), carbonatos
(dolomita, carbonato de calcio, carbonato de sodio),
borax (hidróxido de boro pentahidratado), vidrio de
reciclaje.

Una vez seleccionadas las materias primas: Basalto,
Escoria reciclada de la industria del Acero, y Coke, se
comienza la fabricación, con la mezcla de las mismas, y su
introducción en un horno a 1600ºC, en el que se transforma
en lava. Esta mezcla fundida es decantada sobre un
sistema de ruedas que giran a gran velocidad y provocan la
centrifugación del material.
Durante el centrifugado, la lava se solidifica formando largos filamentos de roca de
diferente diámetro y longitud, que son rociados con una resina que se encargará
de mantenerlos unidos, cuando alcance su forma final.
A partir de aquí, la lana es aglutinada formando un colchón, mediante un sistema
de péndulo, que asegura la multidireccionalidad de las fibras. Este colchón es
comprimido según la densidad y espesor deseado, y se somete a un proceso de
polimerización, para que mantenga su forma y características.
Tras esto, la lana pasa por procesos de corte, adición de acabados, y embalaje.
Proceso de Fabricación:

Vídeo explicativo:
www.youtube.com/wach?v=N_f9

Productos de Lana de Roca:
Rollos
Paneles Flexibles
Paneles Rígidos
Nódulos
Caños Premoldeados
Panel sándwich metálico o de madera
Mortero de cemento, lana de roca y aditivos
Tacos de lana de roca para el cultivo hidropónico

Recubrimientos habituales de Lana de Roca:
Tejido de gran resistencia
Velo de fibra de vidrio
Papel Kraft con polietileno
Lámina de aluminio
Oxiasfalto
Malla de tejido metálico flexible

Una vez seleccionadas las materias primas, de las que el
sílice y el borax son óxidos formadores del vidrio, y el resto
de productos son modificadores, se comienza la
fabricación, con la mezcla de las mismas en un producto
llamado batch, y su introducción en un horno a 1450ºC, en
el que se funde. El batch fundido se centrifuga en el interior
de un disco microperforado, formando los filamentos.
Los filamentos de vidrio son pulverizados con una resina termoendurecible, que
se encargará de mantenerlos unidos, cuando alcance su forma final.
A partir de aquí, la lana es aglutinada formando un colchón, que es comprimido
según la densidad y espesor deseado. La compresión se consigue, regulando la
altura del horno de curado, que aporta aire caliente a las fibras, polimerizando la
resina, que se convierte en un elemento termoestable.
Tras esto, la lana pasa por procesos de corte, adición de acabados, y embalaje.
Proceso de Fabricación:

Vídeos explicativos:
www.youtube.com/wach?v=PSU
www.youtube.com/wach?v=UcN

Productos de Lanas de Vidrio:
Rollos
Paneles Flexibles
Paneles Rígidos
Nódulos
Caños premoldeados
Panel sándwich metálico

Recubrimientos habituales de Lanas de Vidrio:
Tejido de gran resistencia
Velo de fibra de vidrio
Papel Kraft con polietileno
Lámina de aluminio
Film de polipropileno
Film PVC

Lana de Vidrio Vs Lana de Roca
La lana de vidrio es más elástica y mucho más compresible que la lana de roca, lo
cual hará ahorrar en transporte como en gastos de almacenaje.
La compresibilidad puede ser 5 veces superior. (Catálogo ISOVER)
Para la misma densidad, la lana de vidrio es más aislante que
la lana de roca, pero la lana de roca resiste temperaturas más
altas.

Propiedades - Lanas Minerales
Las propiedades de los diferentes productos varían considerablemente, por existir
infinidad de combinaciones en el espesor, densidad, aditivos, y acabados, que
modifican las propiedades, para adaptarlas a las diferentes situaciones.
Es recomendable analizar los diferentes productos del mercado, y escoger el que
mejor se adapte a cada situación.
Ejemplo: Manta de lana de vidrio sin recubrimientos de la marca URSA

Aplicación - Lanas Minerales
Productos de Lana Mineral, se emplean en toda situación en la que sea necesario
aislar térmica o acústicamente, o proteger del fuego.
Lo que es necesario tener en cuenta en su colocación, es evitar que se produzcan
condensaciones, o presencia de agua entre las fibras, factores que reducen
considerablemente su capacidad aislante.
Exterior
Cubiertas
Inclinadas - bajo rastreles
Planas - tradicional (no invertida)
Fachadas
Trasventiladas
Metálicas
Interior
Trasdosado de muros
Tabiques ligeros de placas de yeso
Falsotechos
Pavimento flotante
Instalaciones
Agua fría o caliente
Aire acondicionado
Saneamiento
Protección de Estructuras
Metálica
Madera
Hormigón
Conductos
Barreras Incendio

Arquitecturas - Lanas Minerales

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