Пеноблок теплопроводность: прочность, плотность пеноблоков, морозостойкость и теплопроводность пеноблоков

прочность, плотность пеноблоков, морозостойкость и теплопроводность пеноблоков

При выборе бетона или цемента покупатели ориентируются прежде всего на марку или класс прочности. Марочная прочность, предусмотренная ГОСТами, подразумевает деление на марки (м-200, м-300 и т.д) обозначая таким образом предел прочности на сжатие в кгс/кв.см. Классы прочности ( в-15, в-22.5 и т.д.) обозначают почти тоже самое, но с небольшими нюансами. Более подробную информацию по классификации бетона читайте в разделе классы и марки бетона. Для пенобетонных блоков имеет значение лишь один из этих параметров — класс прочности.

Несмотря на важнейшее значение класса прочности стенового материала, от которого зависит целостность и долговечность всей возводимой конструкции, производители и покупатели пенобетонных блоков наиболее часто упоминают другой параметр — плотность пеноблока. Плотность пенобетона обозначается литерой D c цифровым значением плотности в кг на куб.м. То есть плотность пенобетона D600 говорит о том, что кубометр такого пенобетона весит 600 килограмм (при условии определенной влажности).

Казалось бы, какая разница сколько килограмм весит куб пенобетона? Ну весит 600 и хорошо, весит 800 тоже неплохо. Это же не фундаментный блок из бетона, который при аналогичном размере весил бы две с половиной тонны. Для нагрузки на фундамент и перекрытия плотность пенобетона не имеет решающего значения. Пенобетон, как и все легкие бетоны ценится в основном не за свои легковесные качества. Его главная задача — обеспечить минимальную теплопроводность (маскимальную теплоизоляцию) стен, при сохранении необходимой прочности всей стеновой конструкции. Вот тут и кроется главный компромисс между прочностью и теплоизоляцией. Для примера приведем такую таблицу, в которой сопоставлены все основные характеристики пеноблоков.

Основное предназначение пеноблока	Плотность пеноблока	Класс прочности В	Аналогичная марка бетона	Коэффициент теплопроводности	Коэффициент морозостойкости F
Теплоизоляционный контур стен	D400	В0,75	М-10	0,09-0,10
	D500	В1	М-15	0,10-0,12
Несущий и теплоизоляционный пеноблок	D600	В2,5	М-35	0,13-0,14	F15-F35
	D700	В3,5	М-45	0,15-0,18	F15-F50
	D800	В5	М-60	0,18-0,21	F15-F75
	D1000	В7,5	М-100	0,23-0,29	F15-F50
Несущие стены	D1100	В10	М-150	0,26-0,34
	D1200	В12,5	М-150	0,29-0,38

Как Вы видите, при увеличении плотности пеноблока повышается его прочность и теплопроводность. И если прочность лишней не бывает, то в случае с теплопроводностью все обстоит иначе. Более высоки коэффициент теплопроводности говорит о том, что материал хуже держит тепло, и так же плохо противостоит холоду, воздействующему на стены вашего дома со стороны улицы.

При снижении плотности пенобетона, происходит улучшение теплоизоляционных характеристик, но пропорционально падает и несущая способность стен из пеноблоков. Чем теплее пеноблок, тем меньшую нагрузку он способен выдержать.

Любопытно сравнение прочности пеноблоков с прочностью классического строительного бетона. Как Вы видите в таблице, марочная прочность стандартного пеноблока плотности D600 составляет всего М-35 (класс В2,5), что почти в десять раз меньше чем марка бетона, которую использовали для заливки Вашего фундамента (например тот же бетон м350).

Как выбрать нужную плотность пеноблоков (пенобетона)

Как мы уже выяснили, плотность пенобетонного блока напрямую связана с его теплоизоляционными характеристиками и несущей способностью. Чем теплее, тем слабее, чем прочнее, тем холоднее. Значит нужно искать компромисс.

Вариантов в общем не так уж и много. В большинстве случаев в качестве самостоятельного (конструкционного и теплоизоляционного) стенового материала строители используют пеноблоки плотностью D600-D700. Подобные блоки способны выдерживать нагрузку от монолитных перекрытий без устройства армопояса, или готовых плит перекрытий (но с обязательным устройством армопояса по периметру укладки плит). Безусловно, все виды деревянных перекрытий так же применимы в домах из пеноблоков такой плотности.

В качестве альтернативных решений строители создают многослойные конструкции. Где пеноблоки низкой плотности используются лишь в качестве теплоизоляционного материала, а роль несущих элементов достается кирпичу, пескобетонным блокам или монолитному бетону.

Все комбинированные конструкции с использованием пеноблоков желательно делать в виде контуров-оболочек. То есть, если есть стена из кирпича, то её нужно полностью облицевать пенобетонными блоками, а не делать это кусками или каким-то отдельными элементами. Несколько лет назад строители не особо доверявшие пенобетону использовали смешанные конструкции, когда угловые элементы здания выкладывались из пескобетонных блоков, а промежуток между этим вертикальными «столбами-углами» из пескобетонных блоков заполнялся пеноблоками. По периметру отливался армопояс (монолитная бетонная лента, распределяющая нагрузку от плит перекрытий на стены из пеноблоков) и ставились готовые плиты перекрытия.

Безусловным недостатком подобного решения является наличие холодных углов и стен в виде бетонных столбов-углов и армопояса. Современые строители вряд ли применяют подобные конструкции, но это было, и от того что было, многие страдают до сих пор. Особенно холодной зимой, когда внутри дома, на углах и под потолком появляется иней и плесень. Надеюсь, что немного помог Вам разобраться в марках, плотностях, теплопроводности и прочих важных характеристиках материалов, которые Вы покупаете. По всем невыясненным пенобетонным вопросам пишите на [email protected] С плотным и прочным непромерзающим приветом, Эдуард Минаев.

Теплопроводность пеноблока разных марок, сравнение с деревом, кирпичом и газобетоном

Пенобетон появился в распоряжении застройщиков сравнительно недавно и сразу вызвал к себе большой интерес, что объясняется его пористой структурой. Он не впитывает влагу, имеет небольшой вес и высокую прочность. В построенном из пеноблоков здании всегда будет присутствовать оптимальный микроклимат. Теплопроводность материала гарантирует снижение затрат на обогрев помещений.

Термическое сопротивление конструкции из ячеистых плит успешно справляется с передачей тепла от нагретых предметов к более холодным. Характеристика энергии определяется количественной единицей потока, проходящего сквозь поверхность заданной толщины за установленное время, что применяется при расчете разных профильных изделий.

Теплопроводность пенобетона зависит от структуры, то есть чем больше количество пустот в заданном параметре, тем выше свойство. На показатель наличия воздуха в порах влияет плотность. Правильная геометрическая форма поверхностей блоков обеспечивает уменьшение зазоров при их сборке. Чтобы стена имела монолитный вид, промежутки не должны превышать 2-3 мм. Расстояние большего размера станет причиной сырости основания.

При расчете коэффициента теплопереноса, необходима информация о плотности. Параметр обозначают буквой D с различными цифровыми значениями: при маркировке D800, кубометр пенобетона весит 800 кг.

Теплопроводность по видам

Чтобы выяснить необходимые параметры, следует учитывать подразделение на типы, в зависимости от плотности и предназначения. Теплопроводность различных марок пеноблоков в таблице:

Вид	Предназначение	Марка	Коэффициент теплопроводности
Конструктивный	Фундаменты, подвалы, подземные гаражи, несущие стены	D1000, D1100, D1200	0,30-0,40 Вт/м°С
Конструктивно-теплоизоляционный	Перегородки и несущие стены	D500, D600, D700, D800, D900	0,15-0,30 Вт/м°С
Изоляционный	Контур стен	D300, D350, D400, D500	0,10-0,14 Вт/м°С

В микроячейках пенобетона жидкость находится в закрытом состоянии и не преобразуется в лед даже при очень сильном холоде. Показатель морозостойкости составляет 15, 35, 50, 75 единиц соответственно для марок D600, D700, D800, D1000. Плотность напрямую связана с коэффициентом передачи тепла и несущими свойствами. Поэтому оптимальным вариантом, при возведении монолитных перекрытий с обустройством армопояса, считается конструкционно-изоляционный вид. В многослойных сооружениях пенобетон используют в качестве контурной оболочки.

Сравнительные характеристики

Основной вопрос, который возникает у застройщика при планировании: как определиться с выбором материала, ведь необходимо учесть свойства, затраты на обработку и монтаж. Для этого можно сопоставить некоторые особенности разных видов:

1. Самым ценным качеством дерева является экологичность. Пеноблоки в этом не уступают, так как содержат натуральные компоненты в своем составе. Благодаря воздушным порам в структуре, происходит естественная регулировка влажности. Кроме того, деревянные дома уступают в скорости постройки. Так как пенобетон имеет большую плотность, он эффективнее сохраняет микроклимат в помещении.

2. При высоком показателе передачи тепла кирпича он в три раза уступает ячеистым блокам. Если сравнить морозостойкость данных материалов, для возведения жилья из пенобетона потребуется уложить один слой, а стены из кирпича строят двойной толщины.

3. Газобетон – это пористый материал, пустоты в котором открыты и сформированы немного иначе, так как технология производства имеет свои особенности. Плотность пенобетона выше, что влияет на теплопроводность. В вопросе экологичности газобетон также проигрывает из-за имеющегося в его составе алюминия.

Теплоизолирующие свойства пеноблоков зависят от формирования внутренних ячеек. Чем больше пор, тем лучше микроклимат помещения. Важно учитывать геометрические параметры, чтобы при строительстве дома не допускать холодных мостиков, которые влияют на потерю энергии.

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.

Вид	Марка	Теплопроводность Вт/(м∙°C) в сухом состоянии, изготовленного на:
		песке	золе
Теплоизоляционный пенобетон	D300-D500	0,08-0,12	0,08-0,10
Конструкционно-теплоизоляционный	D600-D800	0,14-0,24	0,13-0,20
Конструкционный	D1000-D1200	0,29-0,38	0,23-0,29

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.

Наименование	Теплопроводность, Вт/(м∙°C)
D300	0,08
D500	0,10-0,12
Каменная минвата 25-180 кг/ куб.м	0,037-0,04

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.

Наименование	Плотность, кг/м3	Теплопроводность, Вт/(м∙°C)
Пеноблок D600-D900	600-900	0,14-0,24
D1000-D1200	1000-1200	0,29-0,38
Керамический полнотелый кирпич	1600-1900	0,6-0,7
Красный пустотелый (13-50 %)	1300-1400	0,3-0,5
Силикатный полнотелый	1700-1900	0,65-0,88
Силикатный пустотелый (30 %)	1450-1550	0,56-,81

---

 

Теплопроводность пеноблока

Такое свойство материала как теплопроводность можно считать одним из основных, пеноблок не является исключением. Это свойство показывает, как материал проводит тепло сквозь свою толщину при большой разности температур на разных поверхностях. Рассматриваемое свойство материала сначала исследуют, а затем определяют области строительства, которых можно применять исследуемый материал.

Теплопроводность величина зависима, прежде всего она зависит от плотности пенобетонных блоков, то есть из изменением плотности величина теплопроводности меняется. При увеличении плотности теплопроводность пеноблока уменьшается и наоборот.

Сам материал имеет небольшую теплопроводность, это связано с его структурой. Известно, что пенобетон состоит из большого количества пор, в которые заключён воздух, если его взять отдельно, то он имеет минимальную теплопроводность, всего 0,026 Вт/м ^оС. Такая величина теплопроводности достаточно мала, даже если сравнивать с керамзитобетоном. Как показывают исследования в отдельном пеноблоке имеется достаточно большой процент воздуха, поэтому и теплопроводность его небольшая.

Теплопроводность пеноблоков влияет на их свойства. Величину теплопроводности следует понимать так – чем она выше, тем хуже теплоизоляционные качества пеноблоков.

Теперь можно рассмотреть влияние плотности материала на его теплопроводность. Плотность пеноблока маркируется буквой Д, и измеряется в пределах от Д300 до Д1200. А сейчас рассмотрим теплопроводность материала при минимальной и максимальной плотности.

Если используется материал с плотностью Д300 то теплопроводность пеноблока составит 0,08 Вт/м ºС; при изменении теплопроводности до Д1200 теплопроводность изменится до 0,38 Вт/м ºС. Из этого следует сделать выводы, что изменение плотности в 4 раза понижает теплопроводность материала почти в 5 раз.

При создании проектов зданий ведётся учёт необходимого уровня теплоизоляции стен, поэтому в некоторых случаях нужно увеличить толщину стены или устроить дополнительное утепление.

Специалисты рекомендуют использовать пенобетон средней плотности, а конкретнее Д600 – он прочный и хорошо держит тепло. Толщина стены зависит от конкретного региона с его климатическими условиями. 

Что необходимо знать о теплопроводности пеноблока

Теплопроводность строительных материалов влияет на то, как долго будет удерживаться тепло в доме. Применение пеноблоков позволяет сбалансировать переход тепла при разных температурах наружного воздуха.

Коэффициент теплопроводности пеноблоков определяет способность строительного материала передавать тепло. Обозначают его литерой λ, измеряют в Вт/м°С. Чем выше этот показатель, тем холоднее будет в доме зимой. У пеноблоков данный коэффициент составляет в среднем 0,1-0,38 Вт/м°С. Среди стеновых материалов теплопроводность пеноблоков одна из самых оптимальных для сохранения тепла, с их применением можно снизить расходы на отопление до 30%.

Технические характеристики блоков

Вид	Прочность на сжатие	Марка пенобетона по средней плотности	Коэффициент теплопроводности
Теплоизоляционный стеновой контур	B 0,75	D400	0,09-0,10
	B 1	D500	0,10-0,12
Несущие и теплоизоляционные пеноблоки	B 2,5	D600	0,13-0,14
	B 3,5	D700	0,15-0,18
	B 5	D800	0,18-0,21
	B 7,5	D1000	0,23-0,29
Несущие стены	B 10	D1100	0,26-0,34
	B 12,5	D1200	0,29-0,38

Что влияет на теплопроводность

1. Размер внутренних пустот – воздушные пузырьки внутри блока способствуют сохранению тепла. Чем они меньше, тем лучше теплоизолирующие свойства материала;
2. На теплопроводность влияет плотность стройматериала – чем меньше пор внутри, тем хуже пеноблок будет сохранять тепло. Но плотные блоки более прочные, поэтому их применяют для возведения несущих конструкций;
3. Показатель реальной теплопроводности может отличаться от указанной производителем, на величину коэффициента влияют геометрическая точность изготовления блоков и то, насколько толстый шов делается при кладке (швы в 10-12 мм превращаются в мосты холода и приводят к образованию конденсата и теплопотерям).

Как рассчитать теплопроводность пеноблока

Чтобы обеспечить прочность здания и достаточный для сбережения тепла показатель теплоизоляции, необходимо выполнить теплофизический расчет:

1. Формула расчета теплового сопротивления R = d/λ, где λ – теплопроводность, а d – толщина стены;
2. Необходимый уровень теплоизоляции для конкретной климатической зоны указан в нормативных документах (СНиП), среднее значение R=3,14;
3. Подставив в формулу значения R и λ (для выбранного стройматериала), легко рассчитать толщину стены (расчет ведется в миллиметрах).
4. При использовании дополнительных средств теплоизоляции стоит учитывать их в расчетах.

При выборе строительных материалов важно отдать предпочтение продукции проверенного производителя и не гнаться за низкой ценой. Соблюдение технологии и соответствие указанным параметрам теплопроводности обеспечит сохранение тепла в доме и существенную экономию на отоплении.

Компания «БЛОКСНАБ» является одним из крупнейших производителей пеноблоков в Москве и Московской области. С 2007-го года мы выпускаем безопасную для окружающей среды и здоровья людей продукцию, которая сертифицирована по стандарту качества ISO. Наша компания готова сотрудничать с оптовыми и розничными клиентами. Мы гарантируем высокое качество и выгодную цену блоков от производителя для вашей экономии.

Теплопроводность кирпича и пеноблока

Теплопроводность блоков из пенобетона

Одной из наиболее важных характеристик любого строительного материала является его теплопроводность. Данный показатель говорит о способности отдавать тепло. Чем выше значение коэффициента теплопроводности, тем быстрее будет уходить тепло из дома или любой другой постройки зимой и тем быстрее будет нагреваться здание летом.

При изготовлении пеноблока в смесь из воды, песка и цемента добавляется специальный пенообразователь. Благодаря этому блоки из пенобетона имеют пористую структуру. На следующем фото вы можете увидеть, как выгладит блок внутри. В распределенных равномерно по всему объему порах находится воздух, который имеет достаточно низкий показатель теплопроводности. Именно этим и объясняется способность пенобетона удерживать тепло.

Если сравнивать данный показатель у нескольких строительных материалов, ячеистый бетон значительно превосходит обычный бетон, кирпич, и лишь немного уступает дереву. Низкий коэффициент теплопроводности пеноблока, его сравнительно невысокая стоимость, прочность и долговечность вывели его на одну из лидирующих позиций по использованию в строительстве.

• ·Конструкционно-теплоизоляционные. Они имеют среднюю плотность и чаще всего применяются для кладки стен и перегородок. В группу входят следующие марки: Д600, Д700, Д800, Д1000. Данная группа является наиболее востребованной на рынке строительных материалов, так как сочетает в себе достаточно высокую прочность и способность удерживать тепло.
• ·Теплоизоляционные. Данный вид наименее прочен и используется только для утепления здания. К группе относят блоки с маркировкой Д400, Д500.

Ниже находится таблица, в которой все марки пенобетона распределены по группам предназначения и указан класс прочности и аналогичная маркировка бетона.

Зависимость сопротивления теплопередаче от плотности бетона

Для обозначения способности материала проводить тепло применяется коэффициент теплопроводности. Данная величина является относительной и указывает на количество тепла, способное пройти в течение 1 часа через материал, который имеет толщину 1 метр, площадь 1 кв. м при разнице температуры по обеим сторонам в 1° С.

Теплопроводность пеноблока напрямую зависит от его плотности. Чем выше плотность раствора, тем меньше в нем количество наполненных воздухом пор и их диаметр.

У конструкционных видов пенобетона способность проводить тепло самая высокая и составляет от 0,38 до 0,26. Конструкционно-теплоизоляционные марки имеют следующие коэффициенты: у Д1000 данный показатель находится в пределах 0,23-0,29, у Д800 – 0,18-0,22, Д700 имеет коэффициент в пределах 0,16-0,18, а теплопроводность пеноблока Д600 составляет 0,13-0,14. Теплоизоляционные марки блоков имеют следующие характеристики: теплопроводность пеноблока Д500 находится в пределах 0,10-0,12, Д400 – 0,09-0,10, а Д300 — 0,8.

Сравнение теплопроводности пеноблока разных марок и видов приведено в таблице, размещенной ниже.

Разница величины коээфициента у одной и той же марки пенобетона может зависеть от того, какие составляющие применялись для замешивания бетона. Так, например, если в составе блоков Д500 будет песок, значение коэффициента будет равно 0,12, если же в смесь была добавлена зола, показатель уменьшится до 0,10. Чем выше марка вспененной бетонной смеси, тем разница в коэффициентах будет выше. Если для Д600 отличие будет составлять всего 0,2, то у Д1200 разница может доходить до 0,9. Поэтому при покупке данного строительного материала следует обращать внимание не только на маркировку, но и на состав смеси.

Таблица теплопроводности пеноблоков с сравнением показателей в зависимости от составляющих, которые были использованы для замешивания раствора, приведена ниже.

Расчет теплопроводности стен из пенобетона

Чтобы дом имел необходимые характеристики теплопроводности, пеноблоки разной плотности следует укладывать на различную толщину. Рассчитать оптимальную толщину стены можно следующим образом.

Следует определиться с тем, при помощи чего будет проводиться возведение стен. Чаще всего применяется два варианта: кирпич-блок-штукатурка и оштукатуренный с двух сторон блок.

Чтобы провести расчеты следует знать коэффициенты теплопередачи материалов, которые будут входить в состав стены (кирпич – 0,56, штукатурка — 0,58, блоки определяем по таблице) и коэффициент сопротивления стен теплопередаче (как правило, среднее значение равно 3,5). Из общего значения 3,5 необходимо вычесть значение сопротивления теплопередаче 20 мм штукатурки (0,02:0,58 = 0,03) и 120 мм кирпича (0,12: 0,56 = 0,21) для первого варианта или 40 мм штукатурки (0,04:0,58 = 0,06) для второго варианта исполнения.

В первом случае, при использовании кирпича, бетонная стена должна обеспечить сопротивление теплопередаче на уровне 3,26. При использовании марки Д600 толщина ее будет составлять 456 мм (3,26*0,14 = 456), в случае использования Д800 следует выложить стену толщиной не менее 684 мм (3,26*0,21 = 684). По этой же формуле можно рассчитывать стены с использованием любой марки ячеистого бетона.

Для варианта стены, оштукатуренной с двух сторон, из значения 3,5 отнимаем 0,06 (40 мм штукатурки) и далее проводим расчеты для нужной марки бетона согласно таблице, в которой проведено сравнение показателей теплопроводности.

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.

Теплопроводность блоков из пенобетона

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.

Теплопроводность пенобетона измеряют на пяти плоских образцах.

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

• 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:

Вид	Марка	Теплопроводность Вт/(м∙°C) в сухом состоянии, изготовленного на:
		песке	золе
Теплоизоляционный пенобетон	D300-D500	0,08-0,12	0,08-0,10
Конструкционно-теплоизоляционный	D600-D800	0,14-0,24	0,13-0,20
Конструкционный	D1000-D1200	0,29-0,38	0,23-0,29

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.

Наименование	Теплопроводность, Вт/(м∙°C)
D300	0,08
D500	0,10-0,12
Каменная минвата 25-180 кг/ куб.м	0,037-0,04

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.

• 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:

Сравнительный анализ показывает: потери тепла через пенобетон будут меньше.

Теплопроводность разных видов пеноблока

Теплопроводность пеноблока – значимая характеристика стройматериала. Способность проводить тепло связана с обратной пропорциональной зависимостью с прочными показателями пенобетона. Эта характеристика показывает, какое количество тепла передает материал за определенное время. Также влияние оказывает величина плотности стройматериала и влажность.

Теплопроводные качества различных марок пеноблоков значительно отличаются, из-за разной структуры. Блоки производят трех видов:

• конструкционные – самые плотные и содержат маленькое количество ячеек с воздухом. Понадобится теплоизоляция пеноблока;
• теплоизоляционные – имеют наилучший коэффициент теплопроводности, но из-за множества пустых пор с воздухом прочность значительно снижена;
• конструкционно-теплоизоляционные.

Зависимость теплопроводности от плотности

Воздух является эффективным природным теплоизоляционным материалом. Пеноблоки имеют ячеистую структуру, благодаря которой этот блочный строительный материал обладает низким коэффициентом теплопроводности. Показатель намного ниже, чем у бетона или кирпича и равен 0.08 Вт/мС. Для рядовых пользователей, эти показатели ни о чем не говорят, поэтому приведем такой сравнительный пример. Чтобы получить стену, которая будет иметь показатель теплопроводности 0.18 Вт/м0 С, понадобятся пенобетонные блоки марки D700 (размеры 588х300х188).Чтобы добиться таких же показателей теплопроводности для шлакоблоков понадобится сделать толщину стены 108 см, а для красного кирпича 140 см.

Важно! Когда рассчитывается коэффициент теплопереноса, необходимо учитывать плотность, которая обозначается буквой D. Например, маркировка D 900 означает, что 1 кубометр пенобетонных блоков весит 900 кг.

Коэффициент теплопроводности пенобетона изменяется в зависимости от плотности и прочности материала. Самые легкие с меньшей прочностью блоки применяют для теплоизоляции стены здания и постройки межкомнатных перегородок. Для этого подходят блоки с плотностью 400-500 кг/м3. Производится пенобетон с высокой плотностью – 1000-1200 кг/м3. Благодаря уменьшению размера ячеек внутри блоков структура становится более плотной. Такой стройматериал подходит для постройки несущих стен 1-2 этажных зданий, но хуже сохраняет тепло. Пеноблоки средней плотности 600-700 кг/м3 теплостойкие и способны выдержать нагрузку перекрытий.

Расчет теплопроводности

Чтобы здание имело требуемые качества теплопроводности пенобетона, блоки разной плотности следует укладывать на различную толщину. Первым делом рекомендуется определить такой важный момент, при помощи, какого варианта будет производиться постройка стен. Не редко применяют такие способы – кирпич-блок-штукатурка либо оштукатуренная с двух сторон блок стена.

Для правильного расчета нужно знать коэффициент теплопроводности пеноблока и показатели теплоотдачи прочих строительных материалов, которые войдут в состав стены.

Пенобетонные блоки обладают разной теплопроводность для определенных условий эксплуатации. В таблице указаны величины ватт на метр на градус Цельсия.

Вид материала	Марка (средняя плотность)	Коэффициент теплопроводности Вт/м°С
		На песке	На золе
Теплоизоляционный пеноблок	D 300	0.08	0.08
	D 400	0.10	0.09
	D 500	0.12	0.12
Конструкционно-теплоизоляционный пеноблок	D 500	0.12	0.12
	D 600	0.14	0.13
	D 700	0.18	0.15
	D 800	0.21	0.18
	D 900	0.24	0.20
Конструкционный пеноблок	D 1000	0.29	0.23
	D 1100	0.34	0.26
	D 1200	0.38	0.29
Штукатурка	—	058	—
Кирпич	—	0.56	—

Средний показатель коэффициента сопротивления стен теплопередаче равен 3,5. Из общего значения 3.5 вычитается показатель сопротивления теплопередаче 20 мм штукатурки – 0.02 : 0.58 = 0.03 и 120 мм кирпича – 0.12 : 0.56 = 0.21 для первого случая. Либо 4 см штукатурного слоя 0.04 : 0.58 = 0.06 для второго варианта исполнения.

В первом варианте при использовании кирпичей, бетонная поверхность обеспечивает сопротивление теплопередаче с показателем 3.26. Если используется марка блоков D 600, толщина составит 45.6 см (2.26*0.14 = 456). При использовании D 800 рекомендуется выкладывать стену толщиной не меньше 68, 4 см (3.26*0.21=684). По аналогичной формуле рассчитываются стены с применением любого вида ячеистого бетона.

Вариант с оштукатуренной с двух сторон стены из показателя 3.5 следует отнять 0.06 – 4 см штукатурки. Дальше производятся расчеты для требуемой марки бетона в согласии с показаниями в таблице.

При выборе пенобетона для теплоизоляции учитываются такие аспекты:

1. Марку материала. Линейка производителей предлагают блоки, которые обладают прочностью и теплоизоляцией.
2. Размеры блоков или панелей и необходимый слой для утепления.

Пенобетон имеет замечательные характеристики и теплопроводность, он удерживает тепло и является экологически чистым материалом, как дерево. Для производства материала используют цемент, песок, воду и натуральный пенообразующий компонент. В доме, построенном из него, будет комфортно и тепло.

(PDF) Численное и экспериментальное исследование влияния пенобетона в качестве наполнителя на расчетную теплопроводность легкого кирпичного блока

коэффициенты теплопроводности в вертикальном и горизонтальном направлениях

для различных кирпичных стен. Кроме того, они отметили

, что теплопередача вниз за счет конвекции была незначительной

для всех площадей поперечного сечения, тогда как естественная теплопередача вверх

исчезла только для очень высоких и узких пространств.

Li et al. [11] выполнили комплексные численные аналитические исследования

для определения эквивалентной теплопроводности

пластичности многоперфорированного глиняного кирпича. Они исследовали влияние на теплопроводность 50 типов

комбинаций отверстий и расположения в кирпичах. Они

выбрали разницу температур внутри и снаружи, которая варьируется от 20 до 50 C. Влияние на теплопроводность факторов

, таких как излучение поверхности отверстий, количество отверстий по ширине и длине

, а также разность температур внутри и снаружи помещения

, исследовали Li et al.В результате исследования

был сделан вывод, что излучение

между поверхностями отверстия оказывает значительное влияние на эквивалентную теплопроводность

, и поэтому следует принимать во внимание

. Кроме того, они сообщили, что число

и расположение отверстий очень сложным образом влияют на теплопроводность

.

Бушар [12] предложил теоретическую модель для изучения

стационарного теплового поведения глиняных кирпичей в теплоизоляции стен

.В ходе исследования изоляционные материалы

, такие как гранулированная пробка и пенополистирол, были помещены в некоторые полости кирпича. Компьютерное моделирование и расчеты для стационарных условий показали, что улучшение общего термического сопротивления кирпичей

составляет около 18–20% от увеличения высоты полости.

Бушар также заявил, что заживление можно улучшить на

89–93%, если добавить кирпичный изоляционный материал.Кроме того,

исследователь определил скорость заживления как 73–78%

, когда коэффициент излучения поверхности пустоты снизился до 0,3. Изменение термического сопротивления кирпича

исследовали путем размещения изоляционных материалов

в полостях кирпича и увеличения высоты полости

. При этом k

конструкция

теплопроводность кирпича улучшена на

.

С другой стороны, очень важно дать

правильное определение теплопроводности.В данном исследовании было использовано

полистирольных материалов, их теплопроводность

, что хорошо известно. Измерения проводились с помощью прибора для измерения расхода тепла

, а результаты были изучены в литературе

[13]. В своем исследовании Лакатос работал над уменьшением потерь

тепловой энергии в здании и упомянул о важности теплоизоляции

. В исследовании представлены два различных метода измерения

: метод горячего ящика и измеритель расхода тепла

.В этом исследовании в дополнение к результатам были использованы термографы

, визуализирующие структуры слоев [14].

В настоящее время теплоизоляция является наиболее важным методом

для снижения потерь энергии и выбросов парниковых газов

как для новых, так и для старых зданий. По этой причине разработка новых изоляционных материалов имеет большое значение. В этом исследовании

было исследовано, как на тепловые характеристики повлияло использование аэрогеля

в качестве ингредиента стенок, и были проведены измерения

с помощью тестового устройства для измерения расхода тепла [15].

Пенобетон — разновидность легкого бетона. Пенобетон

получают добавлением пены к смеси цемента

, воды и мелкого заполнителя. Может содержать закрытые поры

до 75–80% по объему. Свежий пенобетон

обладает высокой текучестью. Теплопроводность пенобетона низкой плотности

очень низкая. Обладая этими свойствами, пенобетон

потенциально может быть альтернативным строительным и изоляционным элементом в зданиях [16].

Пенобетоны впервые производятся и запатентованы под номером

1923, и в последние годы они находят область применения как несущие, так и несущие колонны

. В 1954 г. Valore и в

1963 Rudnai et al. проведены исследования химического состава, свойств, областей применения и структуры пенопласта

крит. Джонс и Маккарти провели исследования по истории,

свойствам горючести, теплопроводности и акустическим

свойствам пенобетонов и оценили некоторые практики

, которые используются во всем мире [16].Рамамурти и др. классифицировал

пенобетонов

на основании их химического состава, состава смеси

и свойств свежего и затвердевшего бетона

[17,18]. Все исследования в литературе, которые были выполнены на обычных бетонах

, выполнены и на пенобетонах

[19–21]. Производство стабильных пенобетонов

зависит от правильного выбора пенообразователя, способа приготовления пены,

от выбора правильной добавки для создания однородных пор в бетоне

и дизайна смеси.

Лю и др. [22] подчеркнули, что пенобетон является одним из

обычно используемых строительных изоляционных материалов, и провели

исследований того, как пальмовое масло влияет на теплопроводность пенобетонов

. Они измерили теплопроводность испытательного образца

в соответствии со стандартом EN 12664. Они определили, что при использовании пальмового масла в пенобетоне

,

теплопроводность (k) испытуемого образца ниже

22–48, что равно 0.47 Вт м

-1

K

-1

затем обычные брикеты

и кирпичи.

Чен и Лю [23] исследовали, как содержание пены

влияет на механические, термические и технологические свойства их

исходных пенобетонов с добавлением пенополистирола. Они подчеркнули

, что для свежих пенобетонов с удельной массой 400 и

800 кг · м

-3

их предел прочности при растяжении изменился примерно на

3–13 МПа и теплопроводность

0.09–0,25 Вт м

-1

K

-1

, и они заявили, что добавка EPS

хорошо влияет на технологичность.

Sayadi et al. [24] исследовали, как частицы EPS

влияют на воспламеняемость, теплопроводность и прочность на сжатие

пенобетонов. Были приготовлены образцы

с удельной массой 150–1200 кг м

-3

. Они измерили теплопроводность

методом измерителя расхода тепла, и

они обнаружили, что при увеличении процентного содержания добавки EPS снижается теплопроводность

.

Palvik et al. [25] провели экспериментальное исследование

для определения теплопроводности кирпича, заполненного

. Численное и экспериментальное исследование влияния пенобетона в качестве наполнителя на конструкцию…

123

Теплопроводность — ERG Aerospace

Общая теплопроводность Ctotal пенопласта с открытыми ячейками на самом деле состоит из четырех компонентов, как указано ниже:

Ctotal = Csolid связок + Cgas + Cgas конвекция + Cradiant
Где
Csolid связок = проводимость трехмерного массива твердых связок или распорок, которые образуют структуру пены.Этот термин также часто называют «объемной теплопроводностью» пены. В большинстве случаев, особенно для металлических пен, используемых в качестве теплообменников, это самый крупный в количественном отношении и наиболее термически доминирующий из четырех компонентов и имеет следующую упрощенную форму уравнения:

Csolid связок = Csolid × относительная плотность × 0,33

Где
Csolid связок = прямая теплопроводность или объемная проводимость массива связок
Csolid = проводимость твердого материала подкосов
Относительная плотность =% относительной плотности в десятичной форме, т.е.е. 10% = 0,1
0,33 = коэффициент, представляющий геометрическую структуру пены или коэффициент извилистости.

Следует отметить, что коэффициент 0,33 получен как из испытаний проводимости, так и из концептуального анализа, в котором пену можно сравнить с трехмерной ортогональной решеткой штифтовых ребер. В этом случае очевидно, что одна треть штифтов или их массы ориентирована в каждом из ортогональных направлений x, y и z.

Также следует отметить, что это уравнение несколько упрощено, но является достаточно точным, немного консервативным и более легким для понимания с концептуальной точки зрения, чем некоторые из эмпирических уравнений, которые были разработаны на основе различных тестов.

Cgas = объемная проводимость любого газа, содержащегося в пене с открытыми порами. Обычно он вносит небольшой вклад в металлические пены, но может вносить значительный вклад в углеродные или керамические пены, которые по своей природе имеют низкую проводимость связочного материала. См. Диаграмму проводимости угольной пены (RVC), чтобы увидеть типичный пример этого эффекта.

Cгазовая конвекция = проводимость любого газа, содержащегося внутри ячеек и который может циркулировать внутри пены или внутри отдельных ячеек пены.Опять же, это также небольшой вклад для металлических пен, но может стать значительным при работе с углеродными или керамическими пенами, используемыми в качестве изоляции. В таких случаях пеноматериалы с малым размером пор 80–100 PPI используются для подавления этого эффекта, просто увеличивая удельную поверхность пенопласта и падение давления газового потока до точки, при которой конвективный поток эффективно предотвращается.

Cradiant = инфракрасное электромагнитное излучение, которое проходит через открытые отверстия пены. Этот элемент проводимости имеет значение только при очень высоких температурах и обычно не играет роли, если пена не используется в качестве высокотемпературной изоляции.В таких случаях обычно используется пена с наименьшим размером пор, чтобы уменьшить коэффициент обзора и увеличить оптическую непрозрачность пены.

Пена из плавленого диоксида кремния-50 (2500ºF + блок из изоляционной пены с низким коэффициентом расширения 50 pcf)

Пена из плавленого диоксида кремния-50

характеризуется однородной структурой с открытыми ячейками с превосходными теплоизоляционными свойствами, исключительной стойкостью к тепловому удару и стабильностью объема в широком диапазоне температур диапазон. Материал можно обрабатывать с жесткими допусками с использованием стандартной твердосплавной оснастки.При облицовке силикатным цементом или другими подходящими растворами. Пена-50 может выдерживать умеренные рабочие условия на поверхности, включая футеровку желобов для расплавленного алюминия, меди и других цветных сплавов. Стандартный размер блока 4,5 ″ x 12 ″ x 18 ″ (другие размеры по запросу). Пена из плавленого кремнезема-30 также доступна в Foundry Service по специальному заказу. Foam-30 — это керамическая пена объемом 30 фунт / фут.

Технические характеристики

Стандартный размер блока (дюймы)	4,5 x 12 x 18
Прочность на раздавливание в холодном состоянии (кг / см²)	140
Прочность на раздавливание в холодном состоянии (фунты	) 2000
Насыпная плотность (г / см³)	0.80
Насыпная плотность (фунт / фут3)	50
Пористость (%)	85
Модуль разрыва при 2000ºF (1093ºC) (кг / см²)						Модуль разрыва при 2000ºF (1093ºC) (фунт / дюйм²)	750
Коэффициент теплового расширения до 1830ºF (1000ºC) (на ºF)	0,4
Коэффициент теплового расширения (1000ºF) На ºC)	0.7
Теплопроводность при 260ºC (500ºF) (БТЕ-дюйм / час-фут²-ºF)	1,0
Теплопроводность при 260ºC (500ºF) (Вт / м-ºK)	0,14	Теплопроводность при 1000ºF (540ºC) (БТЕ-дюйм / час-фут²-ºF)	1,4
Теплопроводность при 1000ºF (540ºC) (Вт / м-ºK)	0,20
Теплопроводность 1500ºF (816ºC) (БТЕ-дюйм / час-фут²-ºF)	1,7
Теплопроводность при 1500ºF (816ºC) (Вт / м-ºK)	0.24
Химический анализ (зажигание)	Al 2 O 3 — 0,4% Щелочи — следы CaO — 1,4% Fe 2 O 3 — 0,1% SiO MgO — след 2 — 98%
Теплопроводность при 2000ºF (1093ºC) (БТЕ-дюйм / час-фут²-ºF)	2,8
Теплопроводность при 2000ºF (1093ºC) (Вт / м-ºK)	0,40

Примечание

Все механические свойства были определены при комнатной температуре.Это типичные лабораторные результаты для данного материала, которые могут изменяться при обычном производстве. Они предоставляются только в качестве технической услуги.

Области применения

Объемная стабильность изоляционной пены-50 позволяет изготавливать изделия больших форм, которые могут использоваться в жестких циклических условиях температуры до около 2000 ° F. Поскольку это такой хороший тепловой барьер, использование Пены-50 приведет к экономии топлива по сравнению с обычными огнеупорами и огнеупорами. Возможности большого размера в сочетании с производством ячеек обеспечивают большую свободу в проектировании и дизайне имен ячеек.Блоки Пенопласт-50 легко соединяются с кварцевым цементом. Материал имеет высокую химическую чистоту, хорошую кислотостойкость, отличное электрическое сопротивление и не подвержен влиянию ядерной радиации. Типичные области применения включают дверцу печи, крышу и изоляцию стен, алюминиевые футеровки желобов, отражатели для кварцевых ламп и инфракрасных обогревателей, инструменты для аэрокосмических операций и операций по формованию стекла, паяльные приспособления, футеровки для впитывания газа и термобарьеры для ядерных применений.

Foundry Service может отливать, изготавливать и обрабатывать пену-50 в точном соответствии с требованиями заказчика.Отправьте запрос по факсу или электронной почте уже сегодня.

Как увеличить R-ценность стены из бетонных блоков | Home Guides

Автор: Гленда Тейлор Обновлено 19 декабря 2018 г.

Тепловое сопротивление стены или ее R-значение — это ее способность замедлять передачу тепла от одной стороны к другой. Бетонный блок делает стену рентабельной и конструктивно прочной, но имеет небольшое тепловое сопротивление. В зависимости от плотности блоков, блочная стена толщиной 8 дюймов без какой-либо другой изоляции имеет значение теплового сопротивления между R-1.9 и Р-2.5.

Снижение инфильтрации воздуха

Один из лучших способов поддерживать температуру в помещении — не допускать попадания наружного воздуха. Стены из бетонных блоков могут пропускать воздух через трещины в стыках между блоками, если стена осела или сместилась. Под балкой по краю, то есть доской, стоящей на краю в верхней части блочной стены, есть еще одно излюбленное место утечки. Замазать потрескавшиеся швы раствором. Герметизируйте шов между верхним слоем блоков и балкой обода конопаткой, чтобы не допустить попадания наружного воздуха.

Внутренняя жесткая пена

Жесткая пена поставляется в виде больших легких панелей, которые можно устанавливать непосредственно на поверхность бетонных блоков. Если вы изолируете складское помещение или комнату, которая не будет завершена, вы можете измерить, вырезать и подогнать панели из жесткого пенопласта, чтобы покрыть всю стену. Гвозди не нужны, потому что панели достаточно легкие, чтобы их можно было приклеить на место. Предостережение — использовать только клей, рекомендованный для жесткого пенопласта и кирпичной кладки. Некоторые виды клея «съедают» жесткую пену, превращая ее в липкую массу.Доступна специальная лента для наклеивания на швы, обеспечивающая герметичность стены.

Внутренняя стена

Если вы собираетесь жить в комнате, лучший способ утеплить блочную стену — это построить стену с помощью планок опалубки и затем утеплить их. Этот процесс аналогичен обрамлению стандартной стены, за исключением того, что стенные стойки обычно плоско прилегают к блочной стене. Стандартные шпильки размером два на четыре предоставят вам пространство для стоек толщиной 1,5 дюйма, в которое вы можете разрезать и установить изоляцию из жесткого пенопласта.Это немного сложнее, чем укладывать листы жесткого пенопласта, но вы можете установить гипсокартон поверх каркасов стены, чтобы стена выглядела готовой.

Система отделки внешней изоляции

Когда невозможно изолировать внутреннюю часть блочной стены, вы можете применить Систему отделки внешней изоляции (EIFS) для наружных блоков. EIFS похож на лепнину, хотя и не является каменной кладкой. Подрядчик EIFS устанавливает влагозащитный барьер на блочную стену, затем следует изоляцию из жесткого пенопласта, стальную сетку и, наконец, штукатурку.Сертифицированный подрядчик должен применить EIFS, и вам может потребоваться получить разрешение, потому что EIFS добавит примерно 3 дюйма к размерам внешней стены.

Исследование панелей из жесткого пенопласта / вакуумированного порошкового композитного материала для теплоизоляции.

Burke, M., 1990, «Изоляция на основе порошка кремнезема, вакуумно упакованная в тонкое стекло», магистерская диссертация, Отдел машиностроения, Массачусетский институт Technology, Кембридж, Массачусетс.

Google Scholar

Гликксман, Л.Р. и Острогорский А. Г., 1989, «Изменение во времени изоляционных свойств пенопласта с закрытыми ячейками», журнал по теплоизоляции, , том. 12. С. 270–283.

Google Scholar

Гликсман, Л.Р., Брем, Т.Р. и Острогорский, А.Г., 1989, «Теплоизоляция: деградация пенопласта с течением времени и влияние экологических норм на свойства пенопласта», Труды XI Международного конгресса CIB , Париж , Франция.

Гликксман, Л. Р. и Пейдж, М. К., 1989, «Влияние альтернативных вспенивающих агентов на старение вспененной изоляции с закрытыми порами», Труды Международной конференции по теплопроводности , Лексингтон, Кентукки.

Гликксман Л. Р., 1991, «Двумерные эффекты теплопередачи на вакуум и отражающую изоляцию», Journal of Thermal Insulation , 14, стр. 281–294, апрель.

Google Scholar

Mcelroy, D.Л., Ярбро, Д.В., Коупленд, Г.Л., Уивер, Ф.Дж., Грейвс, Р.С., Тонг, Т.В. и Файн, HA, 1984, «Разработка усовершенствованной теплоизоляции для бытовой техники», Технический отчет ORNL / CON-159 , Дуб Национальная лаборатория Ридж, Ок-Ридж, Теннесси.

Google Scholar

Нобороу К., 1986, Метод конечных элементов в механике , Cambridge University Press, Кембридж / Нью-Йорк.

Google Scholar

Solomou, N., 1993, «Разработка передовых систем изоляции: панели из вакуумированного порошка, заключенные в тонкий стеклянный барьер», тезисы магистратуры, факультет машиностроения, Массачусетский технологический институт, Кембридж, Массачусетс.

Google Scholar

Tecplots User’s Manual, Version 6.9, Amte Engineering, Inc., P.O. Box 3633, Bellevue WA 98009-3633.

Заммит, М., 1992, «Разработка порошковой вакуумной панельной изоляции, заключенной в тонкую стеклянную перегородку», М.С. Диссертация, факультет машиностроения, Массачусетский технологический институт, Кембридж, Массачусетс.

Google Scholar

Исследование свойств пенобетонного блока с фазовым переходом, смешанного с композитным материалом с фазовым переходом парафин / коллоидальный диоксид кремния

Основные моменты

•

Композитный ПКМ парафин / коллоидный диоксид кремния был успешно добавлен во вспененный цемент.

•

PCM может снизить способность пенобетона к теплопередаче и повысить его способность аккумулировать тепло.

•

Пеноблоки с фазовым переходом могут уменьшить колебания температуры в помещении, отсекая пиковую температуру снаружи.

Реферат

Системы производства возобновляемой энергии на месте устанавливаются для зданий, чтобы компенсировать потребление энергии из-за нагрузок на охлаждение и обогрев. Колеблющаяся энергетическая нагрузка может существенно повлиять на решение о выборе систем возобновляемой энергии. В рамках этого исследования был разработан новый пенобетон с фазовым переходом с низкой теплопроводностью и подходящей температурой фазового перехода, чтобы снизить пик температуры летом и улучшить экономическую целесообразность использования возобновляемых источников энергии.С помощью метода адсорбции в этом исследовании использовался коллоидальный диоксид кремния для поглощения парафина для образования композитных материалов с фазовым переходом (ПКМ). Путем морфологических испытаний и испытаний на утечку жидкости это исследование показало, что композитный ПКМ с содержанием парафина 45% (вес.) Имеет наилучшую адсорбционную способность и характеристики схватывания. Согласно испытаниям с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM), металлографической микроскопии и порошковой рентгеновской дифракции (XRD) предлагаемые композитные блоки из ПКМ и пенобетонных блоков с фазовым переходом имеют стабильные морфологические структуры и физические свойства.Кроме того, дифференциальный сканирующий калориметр (ДСК) показал, что предлагаемый композитный ПКМ в бетоне имеет подходящую температуру фазового перехода (около 41 ° C) и скрытую теплоту фазового перехода (эндотермический процесс составляет 113,3 Дж / г, а экзотермический процесс — -112 Дж. / г) во избежание перегрева здания летом. Наконец, эксперименты по теплопроводности и нагреву показали, что предлагаемые пенобетонные блоки с фазовым переходом имеют низкую теплопроводность и высокую способность аккумулировать тепло.

Ключевые слова

Коллоидный диоксид кремния

Композитный ПКМ

Пенобетон с фазовым переходом

Теплоаккумулятор

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2020 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Изоляционные материалы | Министерство энергетики

Полиуретан — это вспененный изоляционный материал, в ячейках которого содержится газ с низкой проводимостью. Изоляция из пенополиуретана доступна в формулах с закрытыми и открытыми ячейками. В пене с закрытыми порами ячейки с высокой плотностью закрываются и заполняются газом, который помогает пене расширяться и заполнять пространства вокруг нее. Ячейки пенопласта с открытыми порами не такие плотные и заполнены воздухом, что придает изоляции губчатую текстуру и более низкую R-ценность.

Как и пенополиизо, R-значение полиуретановой изоляции с закрытыми порами может со временем упасть, поскольку часть газа с низкой проводимостью уходит, а воздух заменяет его, что является явлением, известным как термический дрейф или старение. Наибольший тепловой дрейф происходит в течение первых двух лет после изготовления изоляционного материала, после чего значение R остается неизменным, если только пена не повреждена.

Фольга и пластиковые покрытия на жестких пенополиуретановых панелях могут помочь стабилизировать R-значение, замедляя тепловой дрейф.Светоотражающая пленка, если она установлена ​​правильно и обращена к открытому пространству, также может действовать как лучистый барьер. В зависимости от размера и ориентации воздушного пространства это может добавить еще один R-2 к общему тепловому сопротивлению.

Полиуретановая изоляция выпускается в виде вспененного жидкого вспененного материала и жесткого пенопласта. Из него также могут быть изготовлены ламинированные изоляционные панели с различными покрытиями.

Нанесение полиуретановой изоляции распылением или вспенением на месте обычно дешевле, чем установка пенопластов, и эти приложения обычно работают лучше, потому что жидкая пена формируется на всех поверхностях.Вся производимая сегодня изоляция из пенополиуретана с закрытыми порами производится с использованием газа, не содержащего ГХФУ (гидрохлорфторуглерод), в качестве вспенивающего агента.

Пенополиуретан низкой плотности с открытыми ячейками использует воздух в качестве вспенивателя и имеет значение R, которое не меняется с течением времени. Эти пены похожи на обычные пенополиуретаны, но более гибкие. В некоторых сортах с низкой плотностью в качестве пенообразователя используется двуокись углерода (CO2).

Пена низкой плотности распыляется в открытые полости стенки и быстро расширяется, герметизируя и заполняя полость.Также доступна медленно расширяющаяся пена, предназначенная для полостей в существующих домах. Жидкая пена расширяется очень медленно, что снижает вероятность повреждения стены из-за чрезмерного расширения.