Теплопроводность пенобетона: за что отвечает данная характеристика?



Пенобетонные изделия
Пенобетонные изделия

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

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

Что представляет собой пенобетон

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

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

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

Структура пенобетонного блока, фото
Структура пенобетонного блока, фото

Характеристики материала:

Плотность
Плотность
Значение плотности пенобетона составляет от 300 до 1200 кг/м3. В зависимости от ее значения существует даже классификация, на которую мы обратим внимание чуть позже. Ведь коэффициент теплопроводности и показатель средней плотности неразрывно связаны между собой.

Такой ассортимент материала, в отношении плотности, позволяет применять его в различных сферах, начиная от теплоизоляции — и заканчивая сооружением несущих конструкций.

Прочность
Прочность
Марки прочности продиктованы ГОСТ и стоят в зависимости от вышеуказанного свойства.

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

Чем вше средняя плотность, тем выше и марка прочности.

Морозостойкость
Морозостойкость
Морозостойкость отвечает за способность материала выдерживать определенное количество циклов заморозки и оттаивания.

В соответствии с требованием технической документации, минимальное значение должно составлять не менее 25 циклов, что касается исключительно материала, предназначенного для возведения наружных конструкций.

А вот, например, для теплоизоляционных изделий и перегородочных марка не установлена вовсе.

Максимальное значение может достигать 150 циклов.

Экологичность
Экологичность
О составе пенобетона мы уже говорили и смогли удостовериться в его экологичности, так как содержащиеся материалы не являются вредными.

Термоустойчивость
Термоустойчивость
Пенобетон способен определенное время находиться под действием высоких температур, но этот промежуток времени не превышает 2-х часов.

Материал не горюч.

Влагопоглощение
Влагопоглощение
Гигроскопичность для материала свойственна. Однако, в сравнении с другими представителями легких бетонов, она несколько снижена благодаря тому, что структура пор у него — закрытая. Показатель составляет около 10-15%.

Усадка
Усадка
Усадка также для пенобетона свойственна. И это — один из основных недостатков.

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

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

Что такое теплопроводность, и каковы ее значения у пенобетона

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

Понятие теплопроводности, зависимость ее от иных характеристик

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

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

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

  • Коэффициент теплопроводности пенобетонных блоков, предназначенных для теплоизоляции, составляет около 0,08-0,10 Вт*мС. Называют такие изделия теплоизоляционными. Марка плотности у них – Д300, Д400.
Применение монолитного теплоизоляционного пенобетона низкой плотности
Применение монолитного теплоизоляционного пенобетона низкой плотности
  • Если говорить про конструкционно-теплоизоляционный пенобетон, теплопроводность его – несколько выше, и составляет около 0,11-0,18 Вт*мС, а марка плотности варьируется в промежутке от Д500 до Д900.
Конструкционно-теплоизоляционные блоки
Конструкционно-теплоизоляционные блоки
  • Если вы используете конструкционные пенобетонные блоки, теплопроводность которых будет составлять вплоть до 0,35 Вт*мС, знайте, что в противовес слабой способности к сохранению тепла, такие изделия характеризуются повышенными прочностными значениями. А плотность их достигает 1200 кг/м3.
Конструкционное изделие
Конструкционное изделие

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

Сравнительный анализ теплопроводимости пенобетона и других материалов

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

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

Материал (изделие) Показатель средней плотности (марка Д) Коэффициент теплопроводности материала, находящегося в сухом состоянии, Вт*мС

Газобетон
Газобетон
300-1200 0,09-0,38

Керамзитобетон
Керамзитобетон
400-2000 0,14-0,48

Пенобетон
Пенобетон
300-1200 0,08-0,35

Полистиролбетон
Полистиролбетон
150-600 0,04-0,16

Арболит (опилкобетон)
Арболит (опилкобетон)
300-850 0,07-0,3

Дерево
Дерево
450-550 0,14

Кирпич керамический
Кирпич керамический
1400-2100 0,4 (щелевой) — 0,8(полнотелый)

Кирпич силикатный
Кирпич силикатный
1500-1900 0,5-0,7

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

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

Методы повышения способности к теплосохранению, расчеты минимальной толщины стены

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

Рассчитываем толщину стены из пеноблока с учетом региона

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

Инструкция – следующая:

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

Методы изменения коэффициента теплопроводности будущего материала на стадии производственного цикла

Все показатели будущего материала определяются еще на стадии производства:

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

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

Что именно влияет на изменение показателей?

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

Видео в этой статье продемонстрирует основные методы производства пенобетона.

Варианты утепления конструкций, возведенных из пенобетона

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

Наиболее распространенные материалы для утепления стен из пенобетона:

Базальтовая (минеральная) вата
Базальтовая (минеральная) вата
Такая вата обладает рядом преимуществ, основные из которых сводятся к следующему:

  • Экологичность изделий;
  • Невысокая масса;
  • Легкость в использовании, отсутствие необходимости привлекать специалистов;
  • Способность к паропроницанию;
  • Долговечность;
  • Приемлемая стоимость продукции;
  • Устойчивость к биологическому воздействию.

Минусы:

  • Гигроскопичность;
  • Огнеопасность;
  • Склонность к деформации.

 

Пенопласт
Пенопласт
Не менее распространен среди потребителей.

Также обладает рядом достоинств и недостатков.

Невысокая цена, высокая скорость монтажа, малый вес и влагоустойчивость – весомые плюсы.

К минусам же стоит отнести тот факт, что материал совершенно не дышит, а при возгорании, пенопласт способен выделять вредные вещества.

Напыление пенополиуретаном
Напыление пенополиуретаном
В целом, вариант весьма неплохой. Однако при его нанесении без специализированного оборудования не обойтись. Более того, способ утепления этот — достаточно дорогостоящий.

Если говорить про теплоизоляцию, то она – на высоком уровне.

Нанесение теплых штукатурок
Нанесение теплых штукатурок
Самый дорогостоящий вариант. Такие специализированные смеси стоят дорого.

Плюсы заключаются в высоких эксплуатационных характеристиках, устойчивости к влаге и негорючести.

Сложности могут возникнут при нанесении. Дело в том, что состав крайне быстро схватывается, что требует высокой скорости при проведении работ. Одним словом, без определенных навыков никак не обойтись.

Кратко о колодцевой кладке

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

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

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

Краткое описание колодцевой кладки
Краткое описание колодцевой кладки

В заключение

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



Добавить комментарий
Подпишитесь на новости
И будьте всегда в курсе всех строительных новинок. Следите за предложениями заводов, успевайте заключить самые выгодные контракты