Los aislantes térmicos ecológicos de origen mineral

Los aislantes ecológicos de origen mineral se han convertido en una opción cada vez más popular en la industria de la construcción debido a su naturaleza sostenible y sus beneficios medioambientales.

Estos aislantes, fabricados a partir de minerales naturales como la roca volcánica, la perlita y la lana de roca, ofrecen una solución eficiente y respetuosa con el medio ambiente. Con el objetivo de mejorar la eficiencia energética de los edificios.  

La producción de los aislantes ecológicos de origen mineral, no requiere de recursos no renovables. Y su composición mineral los hace no tóxicos y reciclables, lo que los convierte en una opción atractiva para aquellos que buscan reducir su huella ambiental y promover la construcción sostenible.

Además, estos aislantes minerales tienen excelentes propiedades de aislamiento térmico y acústico, lo que contribuye a crear espacios confortables, energéticamente eficientes y de calidad.

Algunos de los aislantes ecológicos de origen mineral

Aislamiento de arcilla

La arcilla expandida se obtiene por la expansión de una masa de arcilla en un horno rotatorio a una temperatura de 1200 ºC. El resultado son gránulos esféricos con una estructura celular interna clinkerizada y una corteza exterior dura y resistente.

Se presenta normalmente a granel y se emplea para elaborar morteros ligeros y aislantes.
Por otro lado, se conoce como arcilla aislante a la solución constructiva consistente en bloques cerámicos aligerados. Obtenidos de la cocción conjunta de la arcilla y un material (pequeñas bolas de poliestireno expandido, cáscara de cereal, etc.), que al combustionarse genera pequeños alveolos estancos.

En cuanto a la arcilla expandida, sus principales propiedades son la ligereza (300 Kg/m3), su aislamiento térmico gracias a su estructura reticular que conforma cámaras de aire microscópicas, conductividad de 0,099 W/m2 °K, aislamiento acústico. Su resistencia al fuego, es un material inerte, estable a los ataques químicos, resistente a las heladas y 100% reciclable.

Lana de vidrio

La lana de vidrio es una lana mineral fabricada con millones de filamentos de vidrio unidos con un aglutinante. Las burbujas de aire atrapadas en las fibras impiden la transmisión térmica.
La lana mineral de vidrio se produce mediante un proceso de fibración:
La fabricación de la lana mineral de vidrio empieza mezclando arena de sílice, un fundente (carbonato de sodio y sulfato de sodio y potasio) y estabilizantes, principalmente carbonato de calcio y magnesio (dolomía).

Cuya misión es conferir al vidrio una elevada resistencia a la humedad, ya que presenta una gran superficie de ataque para los agentes exteriores, y fundiéndolos en un horno para formar vidrio.
Después, un proceso de fibración de alta velocidad separa el vidrio fundido en millones de filamentos, que tras ser rociadas con una solución aglutinante se acumulan sobre una cinta transportadora.

Propiedades térmicas de los aislantes ecológicos de origen mineral

Los aislantes ecológicos de origen mineral se caracteriza principalmente por el valor de su conductividad térmica. Además del resto de parámetros; su poder aislante es tanto más elevado cuanto más pequeña es su conductividad.
La lana de vidrio es un material compuesto.

El fieltro, que se forma en la cadena, está constituido por fibras entrecruzadas desordenadamente, que impiden las corrientes de convección del aire.

Es evidente que la conductividad térmica del fieltro será no una conductividad sólida real, sino una conductividad aparente y que será el balance de los efectos conjugados de varios procesos de cambios de calor, que vamos a tratar de analizar a continuación:
a) El aire inmovilizado por la red de fibras, es un volumen proporcionalmente importante; por tanto, una parte de la transmisión de calor se hará por convección.
b) Las fibras, en contacto unas con otras, permiten la transmisión de calor por conducción.
c) Finalmente, las fibras intercambian energía entre sí, por radiación.
La relativa importancia de estas formas distintas de cambio de calor dependen, a igualdad de temperatura en el ambiente, de:
— El diámetro de las fibras.
— La densidad aparente del producto.

La conductividad térmica resulta, en la práctica, de la combinación de la transmisión gaseosa y de la radiación; siendo despreciables las otras dos.
El valor de dicha conductividad varía de 0,032 a 0,045 W/(m · K) (a 10 ºC). Para los productos ISOVER, de aplicación en la construcción.

Otras propiedades

Los productos fabricados son ligeros (de 10 a 110 kg/m3) y fáciles de cortar y de manejar.
La lana de vidrio es incombustible, inatacable por los agentes exteriores: aire, vapor de agua, ácidos (excepto de fluorhídrico) y bases no concentradas. El pH de la composición, 7 aproximadamente, asegura a la fibra una estabilidad total. Incluso en medio húmedo y garantiza al usuario la no existencia de corrosión de los metales en contacto con ella.
Información y bibliografía en Isover

Lana de roca

La lana de roca, perteneciente a la familia de las lanas minerales, es un material fabricado a partir de la roca volcánica. Se utiliza principalmente como aislamiento térmico y como protección pasiva contra el fuego en la edificación, debido a su estructura fibrosa multidireccional, que le permite albergar aire relativamente inmóvil en su interior.
La lana de roca es un producto natural descubierto por primera vez en Hawaii a principios del siglo XX, fruto de la acción natural de los volcanes.

A raíz de este descubrimiento, se da con la manera de fabricar este material de manera artificial.

En el año 1937 la empresa Rockwool, comienza su producción en Hedehusene, Dinamarca.
El proceso de fabricación de la lana de roca pretende emular la acción natural de un volcán. La roca basáltica (diabasa) es fundida a más de 1600 C en un horno (cubilote) para así retornarla a su estado inicial de lava. La lava es vertida en unas ruedas que giran a gran velocidad, y se transforma en fibras debido al efecto de la fuerza centrífuga.

Tras la pulverización de un ligante orgánico, se reúnen las fibras para formar un colchón de lana primaria. Después de haber sido más o menos comprimido, dependiendo de las prestaciones buscadas, ese colchón pasa a la última fase de curado donde el producto adopta su forma final.
La composición de la lana de roca fruto de este proceso es aproximadamente de 98% roca volcánica y 2% ligante orgánico.

Propiedades de la lana de roca:

Comportamiento térmico
La estructura de la lana de roca contiene aire seco y estable en su interior, por lo que actúa como obstáculo a las transferencias de temperatura, aislando tanto del frío como del calor.
Comportamiento acústico
Debido a su estructura multidireccional y elástica, la lana de roca frena el movimiento de las partículas de aire y disipa la energía sonora. Empleándose como acondicionador acústico para evitar reverberaciones y ecos excesivos. Asimismo, se emplea como absorbente acústico en sistemas «masa-muelle-masa».
Comportamiento ante el fuego
La lana de roca es un material no combustible, siendo Clase A1 según la clasificación europea de reacción al fuego de los materiales de la construcción (Euroclases). Se utiliza como protección pasiva contra el fuego en edificios, pues conserva sus propiedades mecánicas intactas, incluso expuesta a temperaturas superiores a 1000 °C.

Vidrio celular

El material se obtiene tras fusionar polvo vítreo, normalmente proveniente del reciclaje de vidrio blanco. Mediante procesos termoquímicos, el polvo de vidrio se esponja, creando burbujas en vacío parcial. Por lo que se obtiene un material de baja conductividad térmica (en torno a 0,048 W/m°C).
La pasta resultante tras el proceso de cocido se corta en piezas comerciales cuyas dimensiones, dependiendo de su uso, oscilan entre los 30-50 cm de anchura por 50-100 cm de longitud, con grosores de pieza de 1,3 a 4 cm.

Propiedades del vidrio celular

El material es similar en aspecto y peso a la piedra pómez volcánica, pero con una textura más porosa. El vidrio celular común es de color negro, aunque se puede colorear, comercializándose en una limitada gama de colores.
Por su estructura de células cerradas e incomunicadas entre sí, es estanco al vapor de agua, no absorbiendo humedad.

Es un material inorgánico, sin adición de resinas y totalmente incombustible (M0). No arde y no produce gases tóxicos.

Las placas de vidrio celular son rígidas y muy ligeras: la densidad usual para placas de aislamiento térmico es de 157-170 kg/m³, mientras que el utilizado como falso techo, más resistente, presenta una densidad de 450 kg/m³. Debido a que las burbujas o células que encierra el material no están comunicadas entre sí, el material es impermeable al agua y al vapor de agua, y es un muy buen aislante térmico.

Es rígido e indeformable y resiste químicamente, tanto a disolventes orgánicos, como a la mayoría de los ácidos, además tiene una gran resistencia a la compresión.
En el vidrio celular no sobreviven ni las bacterias, ni los hongos, por lo que es un material ideal para su aplicación en zonas que requieran ambientes de máxima seguridad. Básicamente, para evitar la propagación de estos microorganismos.

Al ser un material compuesto exclusivamente por vidrio, es aséptico e imputrescible; motivo por el cual se utiliza en falsos techos de laboratorios, hospitales o centros de salud.

Las placas de vidrio celular, como todos los compuestos de vidrio, necesitan prestar atención a la presencia de álcalis. Usualmente presentes en cementos y algunos tipos de yeso, por lo que su compatibilidad con algunos materiales (especialmente morteros) debe estudiarse con detenimiento.

Fuentes: aislanteaislanat; aislayahorra; bioklimanature; ecohabitar; isover; polydros; wikipedia