Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Теплопроводность блоков из пенобетона

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.

Таблица

Сравнение показателей теплопроводности различных строительных материалов вы можете увидеть в таблице, размещенной ниже.

Основные свойства пенобетона.

Плотность – это вес 1 кубического метра материала. Пенобетон может весить от 200 до 900 кг/м 3 . Таким образом, понятно, что любой пенобетон плавает в воде, так он легче ее (плотность воды 1000 кг/м 3 . ) В ГОСТе пенобетон нормируют по классам плотности, класс по плотности обозначается буквой Д. Класс Д600 означает, что кубометр такого пенобетона в сухом виде весит 600 килограмм. Обратите внимание, что в классе указывается вес сухого материала, а при отгрузке с завода пенобетон содержит до 20% технологической воды. Это значит, что кубометр такого пенобетона тяжелее на 20% и весит не 600 килограмм, а 600*1,2 = 720 килограмм.

Прочность – способность пенобетона выдерживать нагрузку. Измеряется в килограммах на квадратный сантиметр. Таким образом прочность 25 кг/см 2 означает, что пенобетон разрушится, если нагрузка на 1 см 2 превысит 25 кг. Прочность пенобетона находится в пределах от 2 до 50 кг/см 2 . Иногда прочность указывают в мегапаскалях (МПа). Для перевода прочности из кг/см 2 в МПа надо числовое значение в килограммах разделить на 10. Таким образом прочность 25 кг/см 2 равна 2.5 МПа.

Теплопроводность – способность пенобетона удерживать тепло. Сохранять тепло – основное предназначение пенобетона, его «фишка». Теплопроводность измеряется в Ватт/метр*градус. Теплопроводность пенобетона может изменяться от 0,045 Вт/м*град до 0,2 Вт/м*град. Коэффициент теплопроводности 0,1 Вт/м*град означает, что при перепаде температур в один градус через 1 квадратный метр стены толщиной 1 метр пройдет 0,1 Ватт тепловой энергии. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем теплее материал. Пенобетон имеет теплопроводность от 0,045 до 0,2 Вт/м*градус. Для сравнения теплопроводность керамического кирпича составляет 0,56 Вт/м*град. Как вы понимаете кирпич холоднее пенобетона в 3 -12 раз!

Естественно, что чем пенобетон легче, тем он теплее. Но тем ниже его прочность. Это и определяет области применения пенобетона. Легкие пенобетоны используются для теплоизоляции, «тяжелые» – для строительства стен домов.

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).

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.
Читать еще:  Арболит — отзывы строителей и владельцев домов

Зависимость сопротивления теплопередаче от плотности бетона

Воздух – эффективный натуральный теплоизоляционный материал. За счет того, что структура пеноблоков пористая, они хорошо сохраняют тепло и демонстрируют невысокий показатель теплопроводности (если сравнивать с другими строительными материалами). Так, значение намного ниже, чем у бетона или кирпича.

Обычным пользователям значения теплопроводности не говорят ни о чем, поэтому сравнить строительные материалы можно в таком примере: для получения стены, способной демонстрировать показатель теплопроводности на уровне 0.18 Вт/м*К, нужно применить пеноблоки марки D700 величиной 600х300х200 миллиметров. Для получения аналогичного значения при строительстве из шлакоблоков толщина стены должна быть минимум 108 сантиметров, из кирпича – около 140 сантиметров.

Коэффициент теплопроводности меняется от марки к марке и напрямую влияет на плотность/прочность материала. Блоки с минимальной прочностью и небольшим весом используют для выполнения мероприятий по теплоизоляции, подходят они для строительства межкомнатных перегородок, на которые будут воздействовать минимальные нагрузки. Плотность таких блоков должна быть на уровне 400-500 кг/м3.

Пенобетон с высоким показателем плотности (в районе 1000-1200 кг/м3) за счет уменьшенного размера и числа ячеек в структуре более плотный и прочный, но теплопередача выше. Такой материал используют для возведения несущих стен малоэтажных зданий. Средней плотности пеноблоки (в районе 600-700 кг/м3) демонстрируют свойства на среднем уровне: могут выдерживать оптимальные нагрузки и достаточно теплостойкие.

Перегородки из пенобетонных блоков

Рисунок 3 — монтаж перегородки из пенобетонных блоков

На внутренние перегородки из пенобетона показатель теплопроводности практически не влияет. Но при повышенной пористости структуры улучшаются звукоизоляционные свойства материала, что положительно сказывается на эксплуатационных характеристиках.

Перегородки лучше строить из теплоизоляционного пенобетона используя марки D300, D400 и D500.

Узнать недостатки пенобетона и рассчитать сколько в 1 кубе пеноблоков можно перейдя по ссылкам.

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.

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.

Минимальное значение для неавтоклавного пенобетона составляет В0,5, а максимальное (для автоклавного) – В12,5.

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.

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.

Пенобетонные блоки

Пенобетон — это разновидность ячеистого бетона. Он создается путем равномерного распределения пузырьков воздуха по всей массе бетона. В отличие от газобетона, пенобетон получается не при помощи химических реакций, а посредством механического перемешивания предварительно приготовленной пены с бетонной смесью.

Читать еще:  Самоуплотняющийся бетон: области применения и преимущества

Новые технологии дают возможность получать неавтоклавный пенобетон с пониженным водотвёрдым отношением, благодаря чему его отпускная влажность и соответственно коэффициент теплопроводности будут ниже, чем у автоклавного ячеистого бетона при равных средних плотностях. Основными положительными качествами ячеистого бетона неавтоклавного твердения являются его дешевизна, экологическая чистота, высокая противопожарная устойчивость, простота технологии по сравнению с ячеистыми бетонами автоклавного твердения и тем более по сравнению с традиционными строительными материалами.

Такой материал, как пенобетон, приближает нас к уровню стран с аналогичными природно-климатическими условиями (Канада, Швеция и др.) по нормам расходования энергии на отопление жилья. В итоге дома, квартиры становятся конкурентоспособной продукцией, соответствующей принятым в развитых странах нормам.

Физические характеристики

Пена может производиться или с помощью пеногенератора, или в бароустановке. Здесь мы рассмотрим основные характеристики пенобетона и сравним его с другими материалами.

Вид пенобетонаМарка пенобетона по средней плотностиПенобетон
класс по прочности на сжатиемарка по морозостойкости
ТеплоизоляционныйD400B0,75Не нормируется
D500B1Не нормируется
Конструкционно-теплоизоляционныйD600B2,5От F15 до F35
D700B3,5От F15 до F50
D800B5От F15 до F75
D1000B7,5От F15 до F50
КонструкционныйD1100B10
D1200B12,5

Бетоны подразделяют па КЛАССЫ: ВО,5, В2,5. В60, которые определяются величиной гарантированной прочности на сжатие. При производстве важно знать среднюю прочность — МАРКУ, которые бывают М5 . М600 и выше.

Приблизительно перевести КЛАСС бетона в МАРКУ можно, разделив класс на 0,77, умножив результат на 10 и округлив до 5 в последней цифре. Например, В1 = М15. Ееть ещё ГОСТ 25192-82 по маркам и классам.

Теперь смотрим табличку выше и видим, что для пенобетона марки 600 установлен средний класс по прочности на сжатие В2, Т.е. (2/0,77)* 10=26. Таким образом, получается марка пенобетона М26.

Марка — это показатель прочности, обозначается «М» с цифровым значением. Цифры показывают, какую нагрузку на 1 см2 может выдержать изделие. Например, марка 100 (М100) обозначает, что изделие гарантированно выдержит нагрузку в 100 кг на 1 см2. Получаем что пенобетон плотностью 600может выдержать нагрузку 26кг на 1 см2.

Морозостойкость бетона — способность сохранять свои свойства при многократном переменном замораживании и оттаивании. Морозостойкость бетона характеризуют соответствующей маркой по морозостойкости F — это минимальное количество циклов замораживания и оттаивания образцов бетона.

Теплоизоляция стен из пенобетона и варианты их строительства

Пенобетон, как строительный материал, стал, востребован в России после вступления в силу СНИП 2-3-79. В нем были определены новые нормы по теплоизоляции стен, по которым, например, минимальная толщина кирпичной стены должна быть около 2 метров. Естественно, что строить дома с такими стенами экономически невыгодно и строители стали искать материал на замену кирпичу.

Этот материал должен был обеспечивать хорошую теплоизоляцию, быть экологически чистым и долговечным. Всем этим требованиям отвечает пенобетон, и по этой причине спрос на этот материал в настоящее время непрерывно растет.

Итак, в данной статье мы рассчитаем необходимую толщину наружной стены, при её строительстве одним из 2-х наиболее популярных вариантов: кирпич-пенобетон или оштукатуренный пенобетон. Пенобетон в стене может быть различной плотности, мы рассчитаем варианты стены для плотностей 600, 800 и 1000кгкуб.м. Также, на основе примера расчета необходимой толщины стены в данной статье, Вы сможете, в будущем, рассчитывать толщину любой стены, из любых, материалов самостоятельно.

Что нужно знать для расчета:

1. Теплотехнические характеристики всех материалов, из которых будет состоять стена: У каждого строительного материала есть теплотехнические характеристики. Это теплопроводность или сопротивление теплопередаче (величина обратная теплопроводности). Эти коэффициенты, необходимые для расчета теплопотерь, показывают какая мощность теряется каждым квадратным метром наружной поверхности конструкции при ее толщине в 1м и разницей температур между наружной и внутренней поверхностью в 1 градус (kt=ватт/(m*t)). Данные для многих материалов приведены в СНИП 2-3-79.

2. ГСОП (Градусо-сутки отопительного периода, град.С в сут.) Данный показатель можно рассчитать по формуле из СНИП 2-3-79, а можно просто взять из справочника. Например, для Москвы и Санкт-Петербурга он менее 6000.

3. Сопротивление стены теплопередаче Оно зависит от ГСОП и берется из СНИП. В нашем случае, при ГСОП 6000, сопротивление теплопередаче у стены должно быть не менее 3,5 (град.С*кв.м./Вт).

Итак, наша стена должна иметь суммарное сопротивление теплопередаче не менее 3,5 (град.С*кв.м./Вт), т.к. каждый слой имеет свое сопротивление теплопередаче, то сопротивление всей стены, согласно СНИП 2-3-79, измеряется как сумма сопротивлений слоев. Также нам понадобится коэффициент теплопроводности Вт/(м*град.С) всех материалов используемых для стены:

Читать еще:  Пескобетон для стяжки: особенности выбора и изготовления смеси

1. кирпич лицевой М-150 – 0,56
2. пенобетон плотность 600 – 0,14
3. пенобетон плотность 800 – 0,21
4. пенобетон плотность 1000 – 0,29
5. штукатурка – 0,58

Ниже следует расчет пенобетонного слоя для 2-х вариантов стен: 1-й вариант стены: облицовочный кирпич (250х120х65) + пенобетон (х мм)+ штукатурка (20мм)

Рассчитаем, какая толщина пенобетона нужна.
Толщина кирпича в стене, при обычной укладке, 120мм. Разделим толщину в метрах на теплопроводность 012/0,56 и получим сопротивление теплопередаче кирпичного слоя 0,21. Толщина штукатурки 20мм, следовательно её сопротивление теплопередаче равно 0,02/0,58=0,03.

Рассчитаем толщину пенобетонного слоя:

Плотность пенобетонаФормулаРезультат — требуемая толщина слоя
600х=(3,5-0,21-0,03)*0,14450мм
800х=(3,5-0,21-0,03)*0,21680мм
1000х=(3,5-0,21-0,03)*0,29940мм

2-й вариант стены: штукатурка (20мм)+ пенобетон (х мм)+ штукатурка(20мм) Толщина штукатурки (суммарная) 40мм, следовательно её сопротивление теплопередаче 0,06. Соответственно толщина пенобетонного слоя должна быть:

Плотность пенобетонаФормулаРезультат — требуемая толщина слоя
600х=(3,5-0,21-0,03)*0,14480мм
800х=(3,5-0,21-0,03)*0,21720мм
1000х=(3,5-0,21-0,03)*0,291000мм

Здесь рассчитана необходимая толщина стены для соответствия теплопроводности по СНИП 2-3-79, учитывая различные варианты укладки стен. Если вам что-то непонятно или у вас возникли вопросы — пишите на форум.

Для расчета взяты коэффициенты в сухом состоянии.

Коэффициент расчетный для плотности 600 — 0.22, для плотности 800 — 0.33, тогда толщина стены согласно расчетов равна:
плотность 600 (3.5-0.21-0.03) х0.22= 0.717 м
плотность 800 (3.5-0.21-0.03) х0.33= 1.076 м

Сравнение с другими материалами

Ниже находится таблица, где приводятся сравнительные данные по теплопроводности пенобетона и других строительных материалов.

Пенобетонные блоки можно класть на клей, это уменьшает «мостики холода» и, соответственно, теплопотери.

МатериалПлотность, кг/м 3Теплопроводность, Ккал/м 3 г°С
Мрамор27002,9
Бетон24001,3
Пористый глиняный кирпич20000,8
Пенобетон12000,38
Пенобетон10000,23
Пенобетон8000,18
Пенобетон6000,14
Пенобетон4000,10
Пробка1000,03
Минеральная вата1000,032
Пенополистирол250,030
Пенополистирол350,022

Преимущества пенобетона

Пенобетон является Нестареющим и практически вечным материалом, не подверженным воздействию времени. Он не гниет, обладает прочностью камня. Повышенная прочность на сжатие позволяет использовать при строительстве изделия с меньшим объёмным весом, что ещё более увеличивает термическое сопротивление степы.

Благодаря высокому термическому сопротивлению здания из пенобетона способны аккумулировать тепло, что при эксплуатации позволяют снизить расходы на отопление на 20-30%.

Пенобетон предотвращает значительные потери тепла зимой, не боится сырости, помогает избежать слишком высоких температур летом, регулирует влажность воздуха в комнате путём впитывания и отдачи влаги, тем самым, способствуя созданию благоприятного микроклимата (микроклимат деревянного дома).

Небольшая плотность и лёгкость пенобетона, большие размеры блоков по сравнению с кирпичом позволяют в несколько раз увеличить скорость кладки. Легкость в обработке и отделке позволяет быстро прорезать каналы и отверстия под электропроводку, розетки трубы. Простота кладки достигается высокой точностью линейных размеров, допуск составляет +/- 1 мм.

Пенобетон обладает относительно высокой способностью к поглощению звука. В зданиях из ячеистого бетона обеспечиваются действующие требования по звукоизоляции.

При эксплуатации пенобетон не выделяет токсичных веществ и по своей экологичности уступает только дереву. Для сравнения: коэффициент экологнчности ячеистого бетона — 2; дерева — 1; кирпича — 10; керамзитовых блоков — 20.

Благодаря хорошей обрабатываемости, из пенобетона можно изготовить разнообразные формы углов, арок, пирамид, что придаст Вашему дому красоту и архитектурную выразительность.

Высокая геометрическая точность размеров изделий позволяет осуществить кладку блоков на клей, избежать «мостиков холода» в стене и значительно уменьшить толщину внутренней и наружной штукатурки. Вес пенобетона меньше до (87%), чем у тяжелого бетона. Значительное снижение веса приводит к значительной экономии на фундаментах.

Изделия из пенобетона надёжно защищают от распространения пожара и соответствуют нерпой степени огнестойкости, что подтверждено соответствующими испытаниями. Таким образом, он хорошо подходит для применения в огнестойких конструкциях. При воздействии источника тепла, например, паяльной лампы, на поверхность бетона он не расщепляется и не взрывается, как это происходит с тяжелым бетоном. В результате арматура защищена от нагревания. Тесты показывают, что пенобетон толщиной 150мм защищает от пожара в течение 4 часов.

Благоприятное соотношение веса, объёма и упаковки делает пенобетон удобным для транспортировки, и позволяет полностью использовать мощности как автомобильного, так и железнодорожного транспорта.

Пенобетон можно применять не только в виде блоков, но заливать им крыши, полы, утеплять трубы, изготавливать сборные блоки и панели. Так же из пенобетона более высокой плотности-можно заливать этажные перекрытия и фундаменты.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector