Что необходимо знать о теплопроводности пеноблока

Каждый стеновой материал отличается структурой, которая влияет на прочность, плотность и энергосбережение, характеризующееся скоростью передачи тепловой энергии. От этого показателя зависит насколько долго будет удерживаться тепло в доме, поэтому при выборе строительного материала в первую очередь следует брать в учет это свойство. Сегодня стены и внутренние перегородки возводятся из пенобетона, теплопроводность которого зависит от пористости структуры и насыщенности воздушными пузырьками.

Что представляет собой пенобетон

Для начала давайте разберемся в характеристиках самого материала, и на этом основании проанализируем факторы, влияющие на коэффициент теплопроводности.

Основные характеристики

Пенобетон – разновидность ячеистых бетонов. Отличается он наличием пористой структуры, которая наделяет изделия отличными от иных материалов качествами.

Структура пенобетона

Вспучивание раствора происходит в результате добавления в состав пенообразователя. Помимо него используют песок, цемент, воду и специализированные добавки, которые могут быть разнообразными, но об этом поговорим чуть позже (см. Состав пеноблоков и их производство).

Так что же представляет собой пенобетон в техническом отношении, и какими свойствами он обладает?

Для наглядности, рассмотрим таблицу: Таблица 1. Характеристики пенобетона в соответствии с ГОСТ и СНиП

Классификация

Пенобетон может быть разных видов, в зависимости от определенных факторов. Рассмотрим их.

В соответствии с плотностью, выделяют пенобетон:

• Теплоизоляционный. Данный вид пенобетона обладает плотностью в 300-400. Используется исключительно в качестве материала для утепления, так как никаких существенных нагрузок выдержать не в состоянии. Обладает наименьшим коэффициентом теплопроводности.
• Конструкционно-теплоизоляционный. Более прочный материал. Характеризуется плотностью в 500-900, является наиболее популярным среди частных застройщиков. Применяется для возведения стен и перегородок.
• Конструкционный. Самый прочный из всех видов. Показатели прочности варьируются в промежутке от 1000 до 1200.

Используются при возведении каркасных зданий, высотой до 12-15 метров. Такие изделия могут выдержать значительные нагрузки.

Стоит упомянуть и о существовании пенобетона еще большей плотности. Называются они конструкционно-поризованными. Числовой показатель его плотности не нормируется ГОСТ, а выпуск изделий ограничен индивидуальными заказами.

В зависимости от метода твердения, выделяют пенобетон:

• Автоклавный. Отличатся тем, что на последнем этапе изготовления, изделия подвергают обработке в специальном оборудовании- автоклаве под действием высокого давления и температуры. Также его называют пенобетоном синтезного твердения.
• Неавтоклавный, или пенобетон гидратационного твердения. Технической прочности такие изделия достигают естественным способом. Иногда процесс ускоряют путем подогрева до температуры, не превышающей 100 градусов.

Обратите внимание! Неавтоклавный пенобетон можно изготовить самостоятельно своими руками. Для этого понадобится минимальный набор оборудования, сырье и инструкция.

Готовые блоки также отличаются между собой, различия сводятся к следующему:

• Автоклавные изделия более прочные. Если говорить про соотношение прочность-теплопроводность, то блоки синтезного твердения значительно выигрывают.
• Внешние отличия: автоклав-белый, а неавтоклав – более серый.
• Хрупкость более свойственна неавтоклаву.
• Одним из основных недостатков пенобетона гидратационного твердения, является наличие большого количества кустарных производств, ввиду простоты производственного процесса.

Еще одна классификация пенобетона и изделий из него основана на содержании кремнеземистого компонента, от которого также зависит теплопроводность изделий.

В соответствии с этим, пенобетон может быть на:

1. Песке;
2. На золе;
3. На иных вторичных продуктах промышленности.

В зависимости от типа вяжущего, выделяют пенобетон:

• На известковом вяжущем;
• На цементном;
• На зольном;
• На шлаковом;
• На смешанном.

Содержание основного компонента в вышеуказанных типах варьируется в пределах от 15 до 50%.

Также стоит отметить, что в зависимости от геометрических отклонений, выделяют определенные категории готовых изделий:

• Блоки первой категории точности отличаются минимальными отклонениями. Допустимые значения: до 1,5 мм – по длине, до 2-х мм – по диагонали. Кладку изделий рекомендуется производить с использованием специализированного клея для блоков из ячеистого бетона.
• Блоки второй категории точности. Для таких изделий характерны следующие отклонения: до 2-х мм – по размеру, до 4-х – по диагонали. Допускаются сколы до 5 мм не более 2-х штук на одном изделии. Кладку рекомендуется производить на раствор (в соответствии с ГОСТ), однако на клей также допускается.
• Блоки третьей категории отличаются наибольшими отклонениями. Они могут достигать 4-х мм по размеру, 7-8 мм – по диагонали. Сколы и отбитость углов – до 1 см.

Последний вид используется обычно при строительстве хозяйственных построек, например, сарая или гаража. Объясняется это просто: расход раствора — большой, швы — толстые, а это — дополнительные мостики холода. В связи с этим, помещение либо будет холодным, либо потребуется его утепление, причем расходы придется понести немалые.

Также существуют пеноблоки с облицовочной стороной. Они не требуют последующей отделки. Цена на них, разумеется, выше, однако экономия на облицовке фасада налицо.

Пеноблок с облицовкой

Пенобетон используется не только в виде строительных блоков. Не менее популярным является применение его в жидком виде при сооружении, например, монолитных конструкций, устройстве стяжки (либо основы под теплый пол). Материал меньшей плотности иногда используют для изоляции кровли.

Расчет теплопроводности стен из пенобетона

Выполняя расчеты перед строительством здания, очень важно учитывать уровень теплопроводности, который влияет на выбор пеноблоков, а также поиск оптимальной толщины стены, возведенной из материала. Сначала определяются с вариантом выполнения стен: это могут быть кирпич/блок/штукатурка или блок, покрытый штукатуркой с обеих сторон.

Для выполнения расчетов нужно знать показатель коэффициента теплопередачи выбранных материалов, которые используются для строительства стены. Так, кирпич демонстрирует значение 0.56, штукатурка на уровне 0.58, блоки могут давать разные значения в зависимости от марки (обязательно нужно смотреть в таблице). Также важно учитывать коэффициент сопротивления стен теплопередаче – средний показатель обычно равен 3.5.

От общего значения 3.5 отнимают показатель сопротивления теплопередаче слоя штукатурки в 2 сантиметра (0.02/0.58=0.03), 12 сантиметров кирпича (0.12/0.56=0.21), если выбран первый вариант, либо 4 сантиметра штукатурки (0.04/0.58=0.06), если выбран второй вариант создания стен.

В первом варианте (если применяется кирпич) стена из пенобетона должна обеспечить показатель сопротивления теплопередаче на уровне 3.26. Так, если для строительства выбран пеноблок марки D600, толщина стены должна быть 45.6 сантиметра (3.26х0.14=456 миллиметров), если D800 – толщина стены нужна 68.4 сантиметра (3.26х0.21=684 миллиметра). Сделать стены тоньше и добиться нужных значений можно с использованием теплоизоляционных материалов.

Что учитывают при выборе 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.

Показатели теплопроводности пенобетона и их зависимость от основных качеств

Так как в том, что такое пенобетон мы уже разобрались, пришло время перейти к самому понятию теплопроводности, и его зависимости от определенных факторов.

Теплопроводность отвечает за способность будущего здания к сохранению температуры. То есть, если коэффициент теплопроводности пеноблока низкий, будущее строение будет медленно нагреваться, но, в то же время, также медленно и остывать.

Как следствие, расходы на утепление дома, а в будущем и на отопление, будут ниже. Как уже упоминалось выше, теплопроводность напрямую зависит от показателей прочности и плотности изделий. Рассмотрим таблицу.

Таблица 2. Пеноблок: коэффициент теплопроводности и его зависимость от плотности:

Становится очевидным: чем выше показатель плотности, тем выше и коэффициент теплопроводности изделий. Возникает вопрос? А от чего же, в этом случае зависит плотность блока?

Данное свойство изделий напрямую зависит от состава сырья. Чем выше пористость блока, тем ниже его вес, коэффициент теплопроводности и, разумеется, показатель плотности.

Рассмотрим при помощи таблицы, как будет изменяться теплопроводность в зависимости от типа основного компонента.

Таблица 3. Пеноблоки: сравнение по теплопроводности в зависимости от типа основного компонента:

С повышением плотности изделий, помимо коэффициента теплопроводности, изменяются и иные характеристики. Это касается, в первую очередь, прочности и морозостойкости.

Как теплопроводность пенобетона сравнить с коэффициентом теплопередачи силикатного кирпича

Теплопроводность пенобетона – один из основных показателей, влияющих на стремительное повышение интереса к данному материалу. Наряду с небольшим весом и значительными габаритами, идеальной геометрией и другими особенностями, существенно упрощающими и удешевляющими процесс строительства, теплоизоляционные характеристики пенобетона делают его одним из самых популярных материалов.

Коэффициент теплопроводности пенобетона может быть разным и зависит от числа, величины пор внутри ячеистого материала, уровня плотности. Марки с самыми высокими теплоизоляционными характеристиками демонстрируют невысокую прочность, материал с большой теплопроводностью способен выдерживать большие нагрузки. И часто главная задача при выборе марки пеноблока – сохранение баланса: оптимального уровня прочности и высокого теплосбережения.

По мере повышения коэффициента теплопроводности ухудшаются теплоизоляционные свойства материала: это значит, что зимой тепло будет уходить из дома быстро, а летом конструкция станет стремительно нагреваться. Пенобетон изготавливают из цемента, песка, воды и специального пенообразователя. Вещество вспенивает смесь, благодаря чему в структуре материала появляются воздушные поры закрытого типа. В них находится воздух, который сохраняет тепло.

Чем больше пор – тем более высокие характеристики теплоизоляции, но тем менее плотный и более хрупкий материал. Показатель теплопроводности меняется от марки к марке (у D100 минимальный, у D1200 – максимальный). Но в общем, если сравнивать пенобетон и другие строительные материалы (кирпич обычный или силикатный, бетон), ячеистый бетон значительно превосходит показатели остальных вариантов, немного уступая лишь дереву.

Сравнение теплопроводности пенобетона с другими стеновыми материалами

Поскольку теплопроводность и факторы, влияющие на ее числовое значение у пенобетона мы уже изучили, стоит взглянуть, какие же изделия, предназначенные для возведения стен, могут похвастаться такими же, а может и лучшими показателями.

Таблица 7. Сравнение коэффициента теплопроводности и плотности пенобетона с другими стеновыми материалами:

Как видно, пенобетон находится на первых строчках рейтинга по теплопроводности материалов.

Сравнение материалов

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.

При расчете коэффициента теплопередачи учитывают уровень плотности пенобетона, который обозначается маркой и буквой D: так, индекс D900 значит, что один кубометр пенобетона данной марки весит 900 килограммов.

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.

Теплопроводность пенобетона марок D200-D600, расчеты и сравнение

Пенобетон стал очень популярен среди строителей благодаря целому ряду своих положительных качеств, но ведущей из них остается теплопроводность.

Это свойство пенобетонных блоков определяет их возможность сбалансировать процесс прохода теплоты при условии разных температур снаружи и внутри. Качество провождения напрямую связано с другими техническими параметрами блоков, но особенно зависит от плотности. Все происходит по принципу прямой однолинейной корреляции: чем больше коэффициент плотности блока, тем выше теплопроводность пенобетона. Из-за того, что у воздуха очень маленькая свойство перемещать теплоту, его присутствие в пенобетоне существенно понижает это качество.

Практическое значение показателя

Теплопроводность пенобетонных блоков демонстрирует его теплоизоляционные свойства. Но важно помнить, что чем больше коэффициент теплопроводности, тем хуже он утепляет здания. Насыщенность передачи тепла за счет этого свойства имеет прямую зависимость от соотношения разницы температур на разных концах к интервалу между ними.

В реальных условиях все выглядит таким образом: в холодное время года, как не пытайся протопить (или обогреть) помещение, а остатки тепла в любом случае выйдут наружу, а в жаркий период в доме температура будет такая же, как и на улице.

Существует шкала, которая непосредственно связывает плотность (обозначается латинской буквой D) пенобетона марок 300, 400, 500, 600 c его теплоизоляционными свойствами.

Для того чтобы правильно сделать расчет теплопроводности стен из пенобетона, необходимо учитывать следующие показатели:

1. знать о теплотехнических параметрах других материалов, задействованных при строительстве;
2. помнить о сопротивлении постройки передаче тепла;
3. высчитать показатель ГСОП.

Он измеряется как сумма сопротивлений всех слоев.

Сравнительная теплопроводность выигрывает на фоне других стройматериалов

Пенобетон в сравнении с:

• деревом — более выгоден, его плотность выше, а себестоимость меньше и производится легко, как в домашних условиях, так и на стройплощадке.
• газобетоном — используется при большом уровне влажности. Плюс ко всему не является таким вредным для окружающей среды.
• кирпичом — уступает лишь в показателе прочности (для возведения многоэтажного здания лучше предпочтение отдать кирпичу, или хотя из него сделать несущие стены).

Автоклавный пенобетон имеет более высокую прочность, более низкий коэффициент проводимости тепла (0,09-0,18 Вт/ (м*°С). У неавтоклавного меньшие свойства по энергоемкости и энергосбережению (коэффициент 0.07 до 0.2 Вт/м*°С).

stoneguru.ru