Пенобетон теплопроводность – СНиП 23-02 Расчетные теплотехнические показатели бетонов ячеистых. Полистиролбетон, газо- и пено -бетон и -силикат, пенозолобетон, теплоемкость, теплопроводность и теплоусвоение в зависимости от плотности и влажности, паропроницаемость

Для расчета стены по второму варианту (пеноблок и штукатурка снаружи/внутри), значения будут такие: 3.5-0.06=3.44. А далее расчеты проводятся с учетом найденных значений в таблице, где указаны показатели теплопроводности для разных марок пенобетона.

• Оптимальная марка – обозначается индексом D, означает плотность, вес, прочность, теплопроводность. Чем выше марка, тем больше прочность/плотность, теплопроводность и вес.
• Толщина стены – высчитывают в каждом случае отдельно, с учетом используемых материалов, теплоизоляции и других аспектов.
• Качество пенобетона – материал лучше выбирать автоклавный, созданный в условиях завода, с применением специального оборудования, проверкой качества, выдачей сертификатов и гарантией соответствия всем указанным характеристикам.

Теплопроводность пенобетона – один из ключевых показателей, который обязательно нужно учитывать при выборе материала и составлении проекта будущего строения, выполнении расчетов, планировании всех этапов строительства.

Теплопроводность пенобетона — на что влияет коэффициент

Теплопроводность – одна из важнейших характеристик пенобетона, отражающая его способность транспортировать тепловую энергию. Этот критерий определяет область и возможность применения стройматериалов, его эксплуатационные свойства. Не стоит забывать о том, что тепловодность неразрывно связана с основными параметрами, такими как плотность и прочность материала. От данного сочетания зависит, насколько будет дом теплым и прочным.  Неоспоримая ценность пенобетона состоит в низкой теплопроводности.

Что влияет на показатель теплопроводимости?

Существуют прямолинейная зависимость между плотностью и теплопроводностью пенобетона. В структуре материала имеется значительное количество пор, которые заполнены воздухом. Показатель теплопроводности воздуха – 0,026 Вт/м°С, что почти на порядок ниже, чем у обычного бетона, содержащего легкие наполнители. Именно наличие воздуха в стройматериале существенно снижает его теплопроводность.

Огромное влияние на данный показатель оказывает плотность материала (D). Пеноблоки с плотностью D300 обладают теплопроводностью 0,08 Вт/м°С, а при плотности D1200 показатель достигает 0,38 Вт/м ^оС. Чем выше плотность блоков, тем хуже их теплоизоляционные свойства.

Для достижения требуемого уровня теплоизоляции необходимо увеличить толщину стен либо проложить дополнительный слой утеплителя. Данные меры способствуют удорожанию строительства и требуют заливки более прочного фундамента.

Оптимальным выбором для возведения жилого дома является пенобетон D600. Используя данный материал, можно построить 2-3-этажный дом с толщиной стен 30-40 см.

Коэффициент теплопроводности

Для обозначения коэффициента теплопроводности пенобетона используют λ и единицу измерения ВТ/м*К.

Если сравнивать данный показатель с характеристиками традиционных строительных материалов ( керамический или силикатный кирпич, известняк или шлакоблок) пенобетон заметно выигрывает. Например, стена толщиной 30 см, выложенная из пеноблоков, имеет показатель 0,18 ВТ/м*К, в то время как для шлакоблока данный параметр будет достигнут только при толщине стены 108 см, из керамического кирпича – при 138 см.  

Теплопроводность пенобетона обратно пропорциональна показателям прочности и плотности.

Блоки плотность 400-500 кг/м³ используются в качестве утеплителя. Материал плотностью 1100-1200 кг/м³ способен выдерживать серьезные нагрузки и применяется в строительстве 1-2 этажных домов, но при этом хуже сохраняет тепло.  Пенобетонные блоки с плотность 600-700 кг/м³ выдерживают нагрузку плит перекрытий и обладают достаточной теплостойкостью. Именно они чаще всего используются в малоэтажном жилом строительстве.

На степень теплопроводности материала оказывает влияние размер внутренних пустот. Теплоизолирующие свойства блоков тем выше, чем больше воздушных пузырьков внутри массы материала. Не менее важна геометрическая точность производства пеноблоков, потому как от нее зависит расход специального клеящего состава. Если толщина кладочного раствора составляет 2-3 мм, то стена практически монолитная. При использовании неровных блоков производится выравнивание кладки за счет раствора, в результате чего толщина шва может достигнуть 10-12 мм. В дальнейшем это приведет к возникновению «мостиков холода» и повлечет за собой значительные теплопотери.

Теплопроводность пеноблока, от чего зависит, сравнение с кирпичом и минватой

Из-за разности температур воздуха внутри и снаружи помещения происходит перенос энергии через пеноблок. Такое явление присуще всем телам и получило название теплопроводности. Является одним из главных свойств и характеризует способность проводить тепло. Чем она меньше, тем лучше энергосберегающие показатели ограждающих конструкций строения (дом медленнее остывает и быстрее прогревается). Пенобетон имеет наименьшую термопроводность среди современных стройматериалов. Это обусловлено наличием в его внутренней структуре пор воздуха.

Оглавление:

1. Измерение коэффициента
2. На что влияет теплопроводность?
3. Сравнение блока с минватой
4. Характеристики кирпича

Способы испытаний

Теплопроводность пенобетона измеряют на пяти плоских образцах.

Методика:

1. создание потока тепла;
2. измерение температур на лицевой, тыльной поверхностях, теплового потока и толщины.

Коэффициент показывает, сколько энергии пропускает 1 м2 в единицу времени, его вычисляют по формуле:

λ = δ∙(Тл-Тт)/q, где:

• δ — толщина образца;
• Тл — температура лицевой стороны;
• Тт — температура тыльной плоскости;
• q — тепловой поток на 1 м2.

Термопроводность блоков пенобетона зависит от следующих основных факторов:

• Плотность.
• Состав компонентов.
• Влажность.

Чем меньше удельный вес, тем ниже коэффициент теплопроводности из-за значительного числа воздушных пор. Марки D300, D500 имеют самые лучшие теплозащитные свойства, но не получили распространения при строительстве бескаркасных домов вследствие низкой прочности. Такого недостатка нет у D600 и D700, которые наилучшим образом сочетают достаточную несущую способность и термопроводность. Но с целью сохранения теплопередачи может потребоваться увеличение ширины ограждающих конструкций, а D800 уже необходимо дополнительно утеплять. Более плотный пенобетон, как способ снижения термообмена, используют только с тепловой защитой.

Анализ теплопроводности разных марок пеноблоков, изготовленных на песке или золе, показывает большое влияние компонентов на этот показатель. Потери тепла в пенобетоне из золы меньше. Указанный эффект связан с её большим термическим сопротивлением. С повышением влажности термопроводность растёт и рекомендуется защищать отделкой наружные поверхности.

На что влияет?

От теплопроводности зависят поперечные размеры наружных стен возводимого дома. Её значения применяются для теплотехнических расчетов. Каждый застройщик может самостоятельно провести оценку требуемой ширины блока. Дополнительно потребуется величина нормативного сопротивления термоотдачи здания для региона застройки (Rreg), её берут из таблиц СниП. Искомая толщина стены (δ) вычисляется просто: δ= Rreg∙λ. Здесь λ — коэффициент теплопроводности, взятый из заводского сертификата. Для более точного расчета необходимо учитывать термопередачу кладочных швов, а также теплообмен между наружным и внутренним воздухом и плоскостью пеноблока.

Стройматериалы по функциональному назначению бывают:

• Конструкционные (используются при создании каркаса сооружения).
• Для утепления.

Первые характеризуются высокой термопроводностью — это тяжёлый бетон, армированный сталью. Лучше держит тепло кирпич, из утеплителей можно отметить минеральную вату. Пенобетон в зависимости от марки применяется как для создания несущих стен, так и для изоляции.

Сравнение с минватой

Минеральная вата относится к классу материалов, используемых при термоизоляции строений. Ее сопоставление правомерно проводить с блоками теплоизоляционного вида.

Преимущества минеральной ваты:

• Теплопроводность меньше в два раза. Это позволяет сделать размеры ограждающей конструкции более оптимальными с сохранением термообмена.
• Удельный вес ниже в 1,7-12 раз — уменьшается вес утеплителя, его нагрузка на строение.

Недостатки:

• Не имеет несущей способности — необходимо закреплять (пенобетон обладает достаточной прочностью).
• Имеет склонность к осадке — увеличивается теплопередача сооружения.
• В случае намокания растёт вес и увеличивается нагрузка на перекрытия, кровлю, повышается теплообмен.

Сравнение с кирпичом

Кирпич по составу бывает двух типов:

• Керамический (производится из глины).
• Силикатный (из кварцевого песка).

Определяющими термопроводность кирпича факторами являются:

1. Плотность (чем больше, тем выше теплопроводность).
2. Форма и размеры пустот (сквозные или глухие, щелевые или конические) позволяют снизить в 1,45-1,6 раза теплопередачу керамического по сравнению с полнотелым. Для силикатного эта зависимость слабее, термообмен практически не зависит от степени пустотелости.
3. Влажность (увеличивает теплопередачу).

Сравнительный анализ показывает: потери тепла через пенобетон будут меньше.

за что отвечают данные показатели

Пенобетонные изделия

Теплопроводность — одна из основных характеристик пенобетона, ведь она отвечает за способность материала к теплосохранению. Данный критерий является зачастую определяющим в отношении сферы применения материала и оценки его эксплуатационных качеств.

В данном обзоре мы будем анализировать то, что такое теплопроводность пенобетона, от чего она зависит и каковы ее значения.

Содержание статьи

Что представляет собой пенобетон

Давайте, для начала, кратко познакомимся с самим материалом, и разберемся в его основных свойствах, ведь коэффициент теплопроводности пенобетона неразрывно связан со многими значениями иных характеристик.

Пенобетон – пористый материал, являющийся представителем ячеистых бетонов. Состоит он из смеси песка, воды, цемента и пенообразователя, который вызывает вспучивание раствора — и, как следствие, образование ячеек.

Пористая структура во многом определяет основной набор свойств, который мы сейчас и рассмотрим.

Структура пенобетонного блока, фото

Характеристики материала:

Плотность	Значение плотности пенобетона составляет от 300 до 1200 кг/м3. В зависимости от ее значения существует даже классификация, на которую мы обратим внимание чуть позже. Ведь коэффициент теплопроводности и показатель средней плотности неразрывно связаны между собой. Такой ассортимент материала, в отношении плотности, позволяет применять его в различных сферах, начиная от теплоизоляции — и заканчивая сооружением несущих конструкций.
Прочность	Марки прочности продиктованы ГОСТ и стоят в зависимости от вышеуказанного свойства. Минимальное значение для неавтоклавного пенобетона составляет В0,5, а максимальное (для автоклавного) – В12,5. Чем вше средняя плотность, тем выше и марка прочности.
Морозостойкость	Морозостойкость отвечает за способность материала выдерживать определенное количество циклов заморозки и оттаивания. В соответствии с требованием технической документации, минимальное значение должно составлять не менее 25 циклов, что касается исключительно материала, предназначенного для возведения наружных конструкций. А вот, например, для теплоизоляционных изделий и перегородочных марка не установлена вовсе. Максимальное значение может достигать 150 циклов.
Экологичность	О составе пенобетона мы уже говорили и смогли удостовериться в его экологичности, так как содержащиеся материалы не являются вредными.
Термоустойчивость	Пенобетон способен определенное время находиться под действием высоких температур, но этот промежуток времени не превышает 2-х часов. Материал не горюч.
Влагопоглощение	Гигроскопичность для материала свойственна. Однако, в сравнении с другими представителями легких бетонов, она несколько снижена благодаря тому, что структура пор у него — закрытая. Показатель составляет около 10-15%.
Усадка	Усадка также для пенобетона свойственна. И это — один из основных недостатков.

Также стоит сказать о том, что пенобетон имеет достаточно широкую классификацию. Материал разделяется на виды в зависимости от: типа кремнеземистого компонента, типа вяжущего, метода твердения, показателя плотности.

Пенобетон выпускается, как становится очевидным, не только в жидком виде, но и в форме различных изделий, которые обладают различными характеристиками и имеют разную область применения. Это — панели, блоки, плиты, перемычки и многое другое.

Что такое теплопроводность, и каковы ее значения у пенобетона

Теперь давайте перейдем непосредственно в основной теме нашей статьи. Итак, теплопроводность пенобетонных блоков и пенобетона в целом: на что влияет данное свойство?

Понятие теплопроводности, зависимость ее от иных характеристик

Теплопроводность – это способность материала к сохранению температуры. То есть, здание, возведенное из определенного конструктивного материала, может быстро или медленно остывать и нагреваться. Вот именно на это и влияет показатель теплосохранения.

Пенобетон может похвастать вполне конкурентными значениями, для изделий в сухом состоянии характерны показатели от 0,08 до 0,37 Вт*мС. В эксплуатационных условиях значение несколько повысится, но это касается не только пенобетона, но и любого другого материала.

Как уже упоминалось, способность к теплосохранению стоит в зависимости от плотностных показателей материала. Давайте рассмотрим более подробно.

• Коэффициент теплопроводности пенобетонных блоков, предназначенных для теплоизоляции, составляет около 0,08-0,10 Вт*мС. Называют такие изделия теплоизоляционными. Марка плотности у них – Д300, Д400.

Применение монолитного теплоизоляционного пенобетона низкой плотности

• Если говорить про конструкционно-теплоизоляционный пенобетон, теплопроводность его – несколько выше, и составляет около 0,11-0,18 Вт*мС, а марка плотности варьируется в промежутке от Д500 до Д900.

Конструкционно-теплоизоляционные блоки

• Если вы используете конструкционные пенобетонные блоки, теплопроводность которых будет составлять вплоть до 0,35 Вт*мС, знайте, что в противовес слабой способности к сохранению тепла, такие изделия характеризуются повышенными прочностными значениями. А плотность их достигает 1200 кг/м3.

Конструкционное изделие

Помимо теплопроводности, с повышением плотности возрастает и морозостойкость изделий — и, как правило, их долговечность.

Сравнительный анализ теплопроводимости пенобетона и других материалов

А теперь пришло время сравнить теплопроводность изделий из пенобетона с показателями ее у других популярных материалов для строительства.

Блоки пенобетонные: теплопроводность изделий и сравнение ее значений с другими материалами:

Материал (изделие)	Показатель средней плотности (марка Д)	Коэффициент теплопроводности материала, находящегося в сухом состоянии, Вт*мС
Газобетон	300-1200	0,09-0,38
Керамзитобетон	400-2000	0,14-0,48
Пенобетон	300-1200	0,08-0,35
Полистиролбетон	150-600	0,04-0,16
Арболит (опилкобетон)	300-850	0,07-0,3
Дерево	450-550	0,14
Кирпич керамический	1400-2100	0,4 (щелевой) — 0,8(полнотелый)
Кирпич силикатный	1500-1900	0,5-0,7

Как видно, прямая зависимость плотности и теплопроводности касается не только пенобетона, но и любого другого материала. Если изделие преуспевает в показателе плотности, то в способности к теплосохранению оно будет существенно уступать.

Лидером в такой способности, несомненно, является полистиролбетон, однако конструкционные его возможности сильно ограничены в виде не столь высоких показателей прочности.

Методы повышения способности к теплосохранению, расчеты минимальной толщины стены

На два вышерассмотренных показателя можно оказывать воздействие. Если говорить конкретно про изделия, то плотность их и теплопроводность устанавливаются еще в процессе производства, о чем мы и поговорим ниже. Но для начала попробуем рассчитать, какая же толщина должна быть у стены, возведенной из пенобетона, при сохранении высоких характеристик к теплосохранению.

Рассчитываем толщину стены из пеноблока с учетом региона

Для расчета оптимальной толщины стены необходимо знать, так называемый, показатель сопротивления теплоотдаче. Он указан в СНиП и индивидуален для каждого отдельного региона. Усредненное значение равно 3,4, на него мы и будем опираться.

Инструкция – следующая:

• Предположим, что использовать при кладке мы будем блок, плотностью Д500 с коэффициентом теплопроводности 0,17 Вт*мС.
• 3,4*0,17=0,578 м. Именно столько метров должна составлять толщина стены.
• Так как утепление обычно производится, следует отнять значение его теплопроводности применяемого для него материала, и снова перемножить значения.
• Допустим, что теплопроводность утеплителя составляет 0,02 Вт*мС.
• 0,17-0,02=0,15. 0,15*0,34=0,51 м. Это значит, что при планировании утепления, толщина стен может не превышать 50 см. Если утепление сделать более интенсивным, то значение можно уменьшить до укладки одного блока, шириной в 400 мм.

Коэффициенты сопротивления теплоотдаче по регионам

Методы изменения коэффициента теплопроводности будущего материала на стадии производственного цикла

Все показатели будущего материала определяются еще на стадии производства:

• Первым этапом станет составление рецептуры, а, точнее говоря, подбор состава. При начале выпуска производится определение номинального состава, чему предшествует составление специального задания, которое содержит все требования к будущим показателям.
• После разработки замешивается смесь и производится своеобразный тест, по завершении которого, в случае, положительного результата, состав передается на производство. Если же итоги не соответствуют планируемым, то делается корректировка.
• Все данные действия осуществляются, разумеется, при изготовлении материала в заводских условиях.
• При производстве изделий своими руками, все пропорции сырья измеряются вручную, руководствуясь при этом лишь рекомендациями, так как точной рецептуры изготовления пенобетонной смеси не существует.
• Именно поэтому при самостоятельном производстве не всегда удается получить необходимые показатели теплопроводности и плотности.

Варианты составов пенобетона

Обратите внимание! При изготовлении в домашних условиях пенобетона вы сможете значительно сократить бюджет на строительство, цена на блоки однозначно снизится. Единственным минусом являются большие трудозатраты, затраты времени и высокая вероятность несоответствия изделий требованиям ГОСТ.

Что именно влияет на изменение показателей?

1. Тип кремнеземистого компонента;
2. Соотношение цемента в составе: чем его больше, тем выше плотность и коэффициент теплопроводности;
3. Специализированные добавки;
4. Метод твердения материала. При автоклавном способе, как правило, блоки получаются с гораздо лучшим сочетанием обсуждаемых нами показателей, но для домашнего изготовления он недоступен.

Видео в этой статье продемонстрирует основные методы производства пенобетона.

Варианты утепления конструкций, возведенных из пенобетона

А вот повысить способность к теплосохранению стены вполне возможно при помощи утепления конструкции. Вариантов может быть очень много, а мы кратко рассмотрим самые популярные утеплители, используемые застройщиками.

Наиболее распространенные материалы для утепления стен из пенобетона:

Базальтовая (минеральная) вата	Такая вата обладает рядом преимуществ, основные из которых сводятся к следующему: Экологичность изделий; Невысокая масса; Легкость в использовании, отсутствие необходимости привлекать специалистов; Способность к паропроницанию; Долговечность; Приемлемая стоимость продукции; Устойчивость к биологическому воздействию. Минусы: Гигроскопичность; Огнеопасность; Склонность к деформации.
Пенопласт	Не менее распространен среди потребителей. Также обладает рядом достоинств и недостатков. Невысокая цена, высокая скорость монтажа, малый вес и влагоустойчивость – весомые плюсы. К минусам же стоит отнести тот факт, что материал совершенно не дышит, а при возгорании, пенопласт способен выделять вредные вещества.
Напыление пенополиуретаном	В целом, вариант весьма неплохой. Однако при его нанесении без специализированного оборудования не обойтись. Более того, способ утепления этот — достаточно дорогостоящий. Если говорить про теплоизоляцию, то она – на высоком уровне.
Нанесение теплых штукатурок	Самый дорогостоящий вариант. Такие специализированные смеси стоят дорого. Плюсы заключаются в высоких эксплуатационных характеристиках, устойчивости к влаге и негорючести. Сложности могут возникнут при нанесении. Дело в том, что состав крайне быстро схватывается, что требует высокой скорости при проведении работ. Одним словом, без определенных навыков никак не обойтись.

Кратко о колодцевой кладке

Отдельно хотелось бы сказать о методе утепления конструкций посредством метода колодцевой кладки. Она используется исключительно при облицовке здания кирпичом.

• Кирпичная кладка при этом ведется параллельно с основной, а промежуток заполняется сыпучим утеплителем.
• Чаще всего применяется при этом керамзит, однако могут использоваться и другие материалы, такие как: гранулы полистирола, пеноизол, вермикулит, опилки, щебень, шлак и другие.
• Те материалы, которые не подвержены биологическому воздействию, применяются как сухая засыпка. А вот, например, опилки или иные органические материалы, используются совместно с вяжущими в виде легкого бетона с наполнителем.

Как итог, теплоизолирующая способность стены значительно возрастает. Из минусов можно выделить то, что процесс работ достаточно трудоемкий, и требует наличия определенных навыков.

Краткое описание колодцевой кладки

В заключение

Теплопроводность пенобетонных блоков – весьма значимый показатель, он отвечает за способность к теплосохранению, а значит, отчасти определяет расходы на утепление и отопление будущего здания. Для малоэтажного строительства пенобетон подходит практически идеально, ведь его прочностные характеристики вполне достаточны для возведения перегородок и стен — при сохранении пониженного коэффициента теплопроводности.

Теплопроводность пенобетона: за что отвечают данные показатели

Теплопроводность одна из основных характеристик пенобетона, ведь она отвечает за способность материала к теплосохранению. Данный критерий является зачастую определяющим в отношении сферы применения материала и оценки его эксплуатационных качеств.

В данном обзоре мы будем анализировать то, что такое теплопроводность пенобетона, от чего она зависит и каковы ее значения.

Что представляет собой пенобетон

Давайте, для начала, кратко познакомимся с самим материалом, и разберемся в его основных свойствах, ведь коэффициент теплопроводности пенобетона неразрывно связан со многими значениями иных характеристик.

Пенобетон – пористый материал, являющийся представителем ячеистых бетонов. Состоит он из смеси песка, воды, цемента и пенообразователя, который вызывает вспучивание раствора и, как следствие, образование ячеек.

Пористая структура во многом определяет основной набор свойств, который мы сейчас и рассмотрим.

Характеристики материала:

Также стоит сказать о том, что пенобетон имеет достаточно широкую классификацию. Материал разделяется на виды в зависимости от: типа кремнеземистого компонента, типа вяжущего, метода твердения, показателя плотности.

Пенобетон выпускается, как становится очевидным, не только в жидком виде, но и в форме различных изделий, которые обладают различными характеристиками и имеют разную область применения. Это панели, блоки, плиты, перемычки и многое другое.

Что такое теплопроводность, и каковы ее значения у пенобетона

Теперь давайте перейдем непосредственно в основной теме нашей статьи. Итак, теплопроводность пенобетонных блоков и пенобетона в целом: на что влияет данное свойство?

Понятие теплопроводности, зависимость ее от иных характеристик

Теплопроводность – это способность материала к сохранению температуры. То есть, здание, возведенное из определенного конструктивного материала, может быстро или медленно остывать и нагреваться. Вот именно на это и влияет показатель теплосохранения.

Пенобетон может похвастать вполне конкурентными значениями, для изделий в сухом состоянии характерны показатели от 0,08 до 0,37 Вт*мС. В эксплуатационных условиях значение несколько повысится, но это касается не только пенобетона, но и любого другого материала.

Как уже упоминалось, способность к теплосохранению стоит в зависимости от плотностных показателей материала. Давайте рассмотрим более подробно.

• Коэффициент теплопроводности пенобетонных блоков, предназначенных для теплоизоляции, составляет около 0,08-0,10 Вт*мС. Называют такие изделия теплоизоляционными. Марка плотности у них – Д300, Д400.

• Если говорить про конструкционно-теплоизоляционный пенобетон, теплопроводность его – несколько выше, и составляет около 0,11-0,18 Вт*мС, а марка плотности варьируется в промежутке от Д500 до Д900.

• Если вы используете конструкционные пенобетонные блоки, теплопроводность которых будет составлять вплоть до 0,35 Вт*мС, знайте, что в противовес слабой способности к сохранению тепла, такие изделия характеризуются повышенными прочностными значениями. А плотность их достигает 1200 кг/м3.

Помимо теплопроводности, с повышением плотности возрастает и морозостойкость изделий и, как правило, их долговечность.

Сравнительный анализ теплопроводимости пенобетона и других материалов

А теперь пришло время сравнить теплопроводность изделий из пенобетона с показателями ее у других популярных материалов для строительства.

Блоки пенобетонные: теплопроводность изделий и сравнение ее значений с другими материалами:

Как видно, прямая зависимость плотности и теплопроводности касается не только пенобетона, но и любого другого материала. Если изделие преуспевает в показателе плотности, то в способности к теплосохранению оно будет существенно уступать.

Лидером в такой способности, несомненно, является полистиролбетон, однако конструкционные его возможности сильно ограничены в виде не столь высоких показателей прочности.

Методы повышения способности к теплосохранению, расчеты минимальной толщины стены

На два вышерассмотренных показателя можно оказывать воздействие. Если говорить конкретно про изделия, то плотность их и теплопроводность устанавливаются еще в процессе производства, о чем мы и поговорим ниже. Но для начала попробуем рассчитать, какая же толщина должна быть у стены, возведенной из пенобетона, при сохранении высоких характеристик к теплосохранению.

Рассчитываем толщину стены из пеноблока с учетом региона

Для расчета оптимальной толщины стены необходимо знать, так называемый, показатель сопротивления теплоотдаче. Он указан в СНиП и индивидуален для каждого отдельного региона. Усредненное значение равно 3,4, на него мы и будем опираться.

Инструкция – следующая:

• Предположим, что использовать при кладке мы будем блок, плотностью Д500 с коэффициентом теплопроводности 0,17 Вт*мС.
• 3,4*0,17=0,578 м. Именно столько метров должна составлять толщина стены.
• Так как утепление обычно производится, следует отнять значение его теплопроводности применяемого для него материала, и снова перемножить значения.
• Допустим, что теплопроводность утеплителя составляет 0,02 Вт*мС.
• 0,17-0,02=0,15. 0,15*0,34=0,51 м. Это значит, что при планировании утепления, толщина стен может не превышать 50 см. Если утепление сделать более интенсивным, то значение можно уменьшить до укладки одного блока, шириной в 400 мм.

Методы изменения коэффициента теплопроводности будущего материала на стадии производственного цикла

Все показатели будущего материала определяются еще на стадии производства:

• Первым этапом станет составление рецептуры, а, точнее говоря, подбор состава. При начале выпуска производится определение номинального состава, чему предшествует составление специального задания, которое содержит все требования к будущим показателям.
• После разработки замешивается смесь и производится своеобразный тест, по завершении которого, в случае, положительного результата, состав передается на производство. Если же итоги не соответствуют планируемым, то делается корректировка.
• Все данные действия осуществляются, разумеется, при изготовлении материала в заводских условиях.
• При производстве изделий своими руками, все пропорции сырья измеряются вручную, руководствуясь при этом лишь рекомендациями, так как точной рецептуры изготовления пенобетонной смеси не существует.
• Именно поэтому при самостоятельном производстве не всегда удается получить необходимые показатели теплопроводности и плотности.

Обратите внимание! При изготовлении в домашних условиях пенобетона вы сможете значительно сократить бюджет на строительство, цена на блоки однозначно снизится. Единственным минусом являются большие трудозатраты, затраты времени и высокая вероятность несоответствия изделий требованиям ГОСТ.

Что именно влияет на изменение показателей?

1. Тип кремнеземистого компонента,
2. Соотношение цемента в составе: чем его больше, тем выше плотность и коэффициент теплопроводности,
3. Специализированные добавки,
4. Метод твердения материала. При автоклавном способе, как правило, блоки получаются с гораздо лучшим сочетанием обсуждаемых нами показателей, но для домашнего изготовления он недоступен.

Видео в этой статье продемонстрирует основные методы производства пенобетона.

Варианты утепления конструкций, возведенных из пенобетона

А вот повысить способность к теплосохранению стены вполне возможно при помощи утепления конструкции. Вариантов может быть очень много, а мы кратко рассмотрим самые популярные утеплители, используемые застройщиками.

Наиболее распространенные материалы для утепления стен из пенобетона:

Кратко о колодцевой кладке

Отдельно хотелось бы сказать о методе утепления конструкций посредством метода колодцевой кладки. Она используется исключительно при облицовке здания кирпичом.

• Кирпичная кладка при этом ведется параллельно с основной, а промежуток заполняется сыпучим утеплителем.
• Чаще всего применяется при этом керамзит, однако могут использоваться и другие материалы, такие как: гранулы полистирола, пеноизол, вермикулит, опилки, щебень, шлак и другие.
• Те материалы, которые не подвержены биологическому воздействию, применяются как сухая засыпка. А вот, например, опилки или иные органические материалы, используются совместно с вяжущими в виде легкого бетона с наполнителем.

Как итог, теплоизолирующая способность стены значительно возрастает. Из минусов можно выделить то, что процесс работ достаточно трудоемкий, и требует наличия определенных навыков.

В заключение

Теплопроводность пенобетонных блоков – весьма значимый показатель, он отвечает за способность к теплосохранению, а значит, отчасти определяет расходы на утепление и отопление будущего здания. Для малоэтажного строительства пенобетон подходит практически идеально, ведь его прочностные характеристики вполне достаточны для возведения перегородок и стен при сохранении пониженного коэффициента теплопроводности.

Теплопроводность пеноблока

Теплопроводность пеноблока

Одной из важнейших характеристик строительных материалов и в том числе характеристик пеноблока, является теплопроводность. Теплопроводность пеноблока — демонстрирует его возможности по передаче тепла. Чем выше коэффициент теплопроводности у строительного материала, тем холоднее будет в вашем доме в зимнее время, стены которого выполнены из материала с высоким коэффициентом теплопроводности. Важнейшее преимущество пеноблоков заключается в его пористой структуре, благодаря которой теплопроводность пенобетонных блоков является низкой. Но иногда появляется необходимость утеплить дом из пеноблоков, как это сделать смотрите тут.

Для того что бы лучше понять это, сравним теплопроводности различных строительных материалов, наиболее часто используемых для возведения стен:

• Силикатный кирпич — 0,8-0.9 Вт/м*ºK
• Керамический кирпич — 0.8 Вт/м*ºK
• Шлакоблок — 0,65 Вт/м*ºK
• Пенобелок — 0,2 — 0,4 Вт/м*ºK

Судя по вышеприведенным данным, становится ясно, что теплопроводность пеноблока самая низкая из всех приведенных в списке популярных строительных материалов.

Для более понятного объяснения можно сравнить толщину стен обеспечивающих одинаковое сохранение тепла в доме:

Стена из пеноблоков стандартного размера 300 мм в толщину (теплопроводностью 0.2 Вт/м*ºK), будет обеспечивать сохранность тепла в доме, точно так же как и стена из шлакоблоков толщиной в 100 см или стена из керамических кирпичей в 120 см.

Связанные статьи: Сколько весит пеноблок

Теплопроводность пеноблока изменяется в зависимости от его плотности, а соответсвенно и прочности. Самые легкие, соответственно наименее прочные пеноблоки используются для теплоизоляции стен дома, а так же могут использоваться для строительства межкомнатных перегородок, речь идет про блоки плотность которых 400-500 кг /м3. Существуют пенобетонные блоки  со значительно более высокой плотностью, 1100-1200 кг /м3, они за счет уменьшения размера пор внутри блока, становятся наиболее прочными, подходят для возведения несущих стен, но они хуже сохраняют тепло, чаще всего такие блоки применяются в качестве строительного материала для возведения стен, 1-2 этажных домов. Побетонные блоки средней плотности, 600-700 кг /м3 так же могут спокойно выдерживать нагрузку от перекрытий и к тому же являются достаточно теплостойкими, что делает их наиболее популярными при строительстве частных домов, коттеджей и таунхаусов.

Важно понимать, что теплопроводность пенобетона зависит от количесва и размера пор внутри. Важным параметром пеноблоков является и точность исполнения пеноблоков, поскольку от этого на прямую зависит размер слоя раствора для кладки пеноблоков. Если из-за неточности изготовления пеноблоков (например если блоки были изготовлены на минизаводе по производству пеноблоков) толщина швов будет увеличиваться от положенных 2-4 мм до 10-12 из-за неровностей, то велика вероятность образования так называемых «мостиков холода», которые приведут к снижению тепла в доме и другим негативным последсвиям.

Характеристики теплопроводности пенобетона

Не будет большим преувеличением утверждение, что в современных условиях использование пенобетона считается преобладающим в индивидуальном строительстве. И востребованность этого относительно нового для отечественного рынка строительного материала обусловлена не только фактором стоимости. Его технические характеристики по многим параметрам оказались намного лучше традиционного кирпича и классического бетона/железобетона.

Правда, если говорить исключительно о цене, то доступность данного стройматериала стала возможной благодаря появлению новых технологий его изготовления. В действительности он известен более столетия, но до недавнего времени пенобетон был непопулярен именно по причине недоступной стоимости.

Сфера применения

На западе пенобетон активно используется на протяжении нескольких десятилетий, у нас же он появился сравнительно недавно, но уже успел приобрести отличную репутацию как достойная альтернатива классическим стройматериалам. Единственным значимым недостатком можно считать меньшую прочность, поэтому в многоэтажном строительстве бетон и кирпич остаются вне конкуренции.

Рекомендуется применять пенобетон при строительстве дома не выше двух этажей

Применение комбинации «бетонный каркас + пеноблоки» предоставляет возможность возводить здания высотой более двух этажей, но такой вариант встречается редко. Основная же сфера использования пенобетона – малоэтажное строительство: дома, гаражи, подсобные помещения, здания коммерческого и промышленного назначения.

Технология изготовления пенобетона

Представляя собой ячеистую разновидность классического бетона, этот стройматериал изготавливается из следующих компонентов:

• цемента;
• воды;
• песка;
• синтетического пенообразователя;
• добавок, улучшающих эксплуатационные свойства материала.

В настоящее время используется три технологии изготовления пенобетона.

Классический метод предполагает подачу пены в цементный раствор с помощью специального устройства – пеногенератора. Полученная смесь тщательно перемешивается, затем для затвердевания помещается в специальную камеру, обеспечивающую заданную температуру. На выходе получается ячеистый бетон, который считается наиболее качественным, надежным, долговечным.

Для создания пенобетона в домашних условиях, вам придется сильно потратится на необходимое оборудование, а так же это займет не мало времени

При использовании метода сухой минерализации пена добавляется в сухую смесь, и только после тщательного размешивания вводится вода в нужных пропорциях. Обычно такой способ применяется при непрерывном производстве. Ячеистый бетон, полученный таким способом, отличается большей прочностью, но характеристики теплопроводности уступают.

Метод баротехнологии характерен тем, что пенообразователь сначала смешивается с водой, и только потом в полученную смесь добавляют остальные компоненты. Чтобы получить пеноблоки приемлемого качества, используют барокамеры, которые обеспечивают процесс смешивания при избыточном давлении. Процесс затвердения не требует нагрева, но в целом длится намного дольше, при этом не исключена усадка и даже растрескивание материала.

Независимо от используемого метода изготовления каждый отдельный блок характеризуется замкнутой структурой воздушных пор, что и обеспечивает его прекрасные теплоизоляционные свойства.

Основные характеристики ячеистого бетона

В зависимости от плотности различают следующие марки пенобетона:

• Теплоизоляционный ячеистый бетон представлен марками D300-D500. Невысокая плотность (порядка 300-500 кг/кубический метр) обеспечивает блоки стандартных размеров небольшой массой (12-19 кг) и низкой теплопроводностью. Поскольку прочность таких пеноблоков невысока, они используются исключительно для формирования теплоизоляционного слоя;

Таблица сравнения пенобетона с остальными материалами

• Конструкционно-теплоизоляционный пенобетон (марки D600-800), обладая соответствующей плотностью и весом блока в пределах 25-35 кг, характеризуется оптимальным соотношением прочности-теплопроводности, поэтому именно эта марка – преобладающая при ведении малоэтажного строительства;
• Конструкционный ячеистый бетон – это блоки марок D900-1200, характеризующиеся весом 40-47 кг и плотностью 900-1200 кг/кубометр. Они в меру прочны и устойчивы к сжатию, поэтому (с определенными ограничениями) могут применяться при многоэтажном строительстве, требуя дополнительного слоя утепления;
• Конструкционно-поризованные пеноблоки (марки D1300-1600) отличаются высокой прочностью, позволяющей возводить объекты неограниченной этажности, но в промышленных масштабах они не изготовляется.

Теплопроводность

Второй по значимости характеристикой стройматериала является его способность проводить тепло. При этом теплопроводность пенобетона связана обратно пропорциональной зависимостью с его прочностными показателями.

Воздух – эффективнейший природный теплоизоляционный материал. Присутствие в структуре пенобетонного блока большого количества заполненных воздухом пор позволило снизить его теплопроводность до уровня 0.08 Вт/м°С, что на порядок ниже, чем у бетона или кирпича.

Ключевым фактором при выборе материала есть — теплопроводность

Для рядового пользователя этот цифровой показатель мало о чем говорит, поэтому приведем сравнительные характеристики пенобетона, керамического кирпича и шлакоблоков: чтобы получить стену, имеющую теплопроводность порядка 0.18 Вт/м°С, необходим слой пенобетона марки D700 толщиной 300 мм. Для шлакоблоков толщина стены составит уже 1080 мм, для красного кирпича – 1400 мм.

Прочность на сжатие

Прочностные характеристики оказывают непосредственное влияние на сферу применения ячеистого бетона. Если теплоизоляционные марки пенобетона, обладая невысокой прочностью на сжатие и низкой теплопроводностью, используются только в качестве теплоизоляционного слоя, то конструкционно-теплоизоляционные блоки отличаются достаточной прочностью, чтобы выдерживать плиты и балки перекрытия малоэтажных строений, а конструкционные можно использовать при возведении многоэтажных зданий.

Сравнительная таблица различных марок пенобетона

Прочность на сжатие марок пеноблоков (кг/кв. см):

• D400 – 9;
• D500 – 13;
• D600 – 16;
• D700 – 24;
• D800 – 27;
• D900 – 35;
• D1000 – 50;
• D1100 – 64;
• D1200 – 90.

Не менее важным свойством ячеистого бетона считается наличие внутренних пустот и точность соблюдения геометрических размеров блоков. От последнего параметра зависит расход кладочного раствора: при использовании неровных блоков толщину шва приходится увеличивать с 3 до 10 мм, что приводит к появлению «мостиков холода» и снижению энергоэффективности конструкции.

Достоинства и недостатки пенобетона

Как и любой другой строительный материал, ячеистый бетон нельзя назвать универсальным. Тем не менее, перечень его достоинств выглядит внушительно:

• Долговечность. Срок службы здания, стены которого выстроены из блоков ячеистого бетона, составляет минимум 35 лет.

• Теплоизоляционные свойства. Теплопроводность пеноблоков – порядка 0.08-0.20 Вт/м°С предоставляет возможность снизить теплопотери на 30% по сравнению с кирпичным зданием. При этом в жаркое время года такая стена не будет нагреваться, формируя внутри помещения микроклимат, сравнимый по комфортности с деревянным строением.
• Экологичность, звукоизоляционные характеристики. Поскольку пеноблоки производятся из материалов естественного происхождения, они не гниют, не подвергаются воздействию грибков и плесени, уступая по экологичности только дереву. Звукоизоляционные свойства пенобетона также на высоте, позволяя обеспечить надежную защиту от любых внешних фоновых источников шума.
• Простота монтажа. Габариты блоков и их малый вес существенно упрощают возведение зданий, снижая временные потери и трудозатраты. Пеноблоки легко поддаются механической обработке, что обеспечивает формирование конструкций любой формы.
• Экономичность. Отличаясь малым весом и большими размерами, пеноблоки дешевле транспортировать, они требуют использования гораздо меньшего количества кладочного раствора.
• Эстетичность. Пенобетон – прекрасный стройматериал для формирования разнообразных архитектурных элементов: арок, колонн, порталов. Благодаря большим размерам не требуется приложения больших усилий, чтобы добиться идеальной ровности стен, чего не скажешь о кирпичной кладке.

Единственным недостатком вспененного ячеистого бетона можно назвать его относительно невысокую прочность, что при малоэтажном строительстве не далеко не решающий фактор.