Мінеральними утеплювачами називають матеріали виготовлені з сировини мінерального походження. До самих популярних і широко застосовуваних належить мінеральна вата. Крім неї застосовують піноскло, перлітові шарики, розшарований вермикуліт, вироби з поризованої глини. В свою чергу мінеральна вата поділяться на виготовлену з штапельного скловолокна і кам’яну вату виготовлену з базальту.
Найбільш важливою характеристикою утеплювача є теплопровідність, яка визначається коефіцієнтом λ .
Теплопровідність – один із видів переносу теплоти (енергії теплового руху мікрочастинок) від більш нагрітих тіл до менш нагрітих, приводячи до вирівнювання температури. При цьому перенос енергії здійснюється в результаті безпосередньої передачі енергії від частинок (молекул, атомів, електронів), маючих більшу енергію, частинкам з меншою енергією. Простішими словами теплопровідність – здатність матеріалу проводити тепло. Існує три шляхи передачі тепла: кондукція, конвекція і випромінювання. Кількісно теплопровідність визначається коефіцієнтом λ, який виражає кількість тепла, яка проходить через зразок матеріалу товщиною 1м і площею 1м.кв. при різниці температур на протилежних поверхнях в 10С за 1 годину. Коефіцієнт теплопровідності має величину Вт/м0С. Чим нижчий цей коефіцієнт тим кращий утеплювач. Для ефективних утеплювачів він може бути в діапазоні: від (min) 0,028 – це повітря в стоячому стані (найкращий теплоізолятор) до (max) 0,070. При більшому значенні λ , утеплювач не може рахуватись ефективним. На величину теплопровідності теплоізоляційних матеріалів впливають щільність, вид, розміри і розташування пор (пустот) та ін. Великий вплив на теплопровідність має температура матеріалу, а також його вологість. Оскільки повітря має високі теплоізоляційні властивості, то матеріали з малою щільністю які мають багато повітряних пор – найкращі теплоізолятори. Методики визначення λ в різних країнах відрізняються, тому при порівнянні теплопровідності різних матеріалів потрібно вказувати при яких умовах проводились виміри. Більше того, проектанти коли закладають матеріали в проект, виходять з реальних умов експлуатації теплоізоляційних матеріалів. Тому при розрахунках береться не показник теплопровідності в ідеальних умовах, а теплопровідність при визначеній температурі і вологості (для кожної конструкції, типу приміщення, регіону). Теплоізоляційні якості огороджуючих конструкцій знаходяться в безпосередній залежності від вологості матеріалу. Більшість будівельних матеріалів мають певну кількість мікропор, які в сухому стані заповнені повітрям. При підвищенні вологості пори заповнюються вологою, коефіцієнт теплопровідності якої у 20 разів більший ніж у повітря, що приводить до різкого зниження теплоізоляційних характеристик матеріалів і конструкцій. Тому в процесі проектування і будівництва необхідно передбачити заходи які перешкоджають зволоженню конструкції атмосферними опадами, ґрунтовими водами і вологою, яка виникає в результаті конденсації водяних парів. При експлуатації будівель, в результаті дії внутрішнього і зовнішнього середовища на огороджуючи конструкції, матеріали знаходяться не в абсолютно сухому стані, а мають дещо підвищену вологість. Це призводить до збільшення коефіцієнта теплопровідності матеріалів і зниженню їх теплоізоляційної здатності. Тому при оцінці теплозахисних характеристик конструкції потрібно використовувати реальний коефіцієнт теплопровідності в умовах експлуатації, а не в сухому стані.
λ10 – теплопровідність матеріалу в сухому стані при температурі 100С
λ25 – теплопровідність матеріалу в сухому стані при температурі 250С
λА – теплопровідність матеріалу при температурі 250С у вологому стані (вологість 2%)
λБ – теплопровідність матеріалу при температурі 250С у вологому стані (вологість 5%)
Всі ці показники кожен виробник отримує в лабораторних умовах. На практиці при розрахунках найчастіше використовується λБ.
За рахунок різних видів передачі тепла у волокнистих теплоізоляційних матеріалів теплопровідність з збільшенням щільності спочатку зменшується, а потім збільшується пропорційно збільшенню щільності матеріалу. Це можна пояснити тим, що при малій щільності і великій кількості пор теплопровідність конвекцією зростає. З збільшенням щільності збільшується доля передачі тепла кондукцією.
Таким чином ми можемо констатувати факт, що теплопровідність являється найважливішою технічною характеристикою теплоізоляційних матеріалів.
Крім теплопровідності мінераловатні утеплювачі характеризуються іншими показниками: для вати з високою механічної міцністю нормується показник міцність на стиск при 10% деформації (кПа), для матеріалів з малою міцністю нормується стискання при навантаженні 2000Па.
Паропроникність матеріалу повинна мати значення, яке виключає можливість накопичення вологи в конструкції. Мінеральна вата характеризується дуже високою паро проникністю.