+7 (843) 554-33-33, 8 (917) 237-16-90
Cправочная служба

Теплопроводность ячеистого бетона

Ячеистый бетон широко применяется в современном строительстве, а в частности, теплоизоляции. Является разновидностью лёгкого бетона, имеет пористую структуру, его поры заполнены воздухом. Бетон ячеистый – это искусственный стройматериал, созданный на основе минеральных вяжущих и кремнезёмистого заполнителя.

Его массовое использование связано с повышением требований к показателям переноса тепла стеновых конструкций на фоне роста цены на энергоносители. Бетон этого типа объединяет свойства камня и дерева, в первую очередь относительно теплоизоляции и теплосбережения при условиях грунтовки. Наиболее популярными подвидами ячеистого бетона являются газобетон и пенобетон. Чтобы понять, насколько выгодно использовать те или иные виды ячеистого бетона в качестве утеплителя, нужно для начала разобраться с понятием теплопроводности и показателями данного материала.

teploprovodnost2.jpgОпределение теплопроводности ячеистого бетона

Теплопроводность пористого (ячеистого) соединения характеризует количество тепла, переносимого через 1 м3 материала со стороной 1 м2 за 1 час, с одной грани материала на его противоположную грань, при разности температур между ними в 1 градус.

Самая важная характеристика ячеистого бетона - это коэффициент теплопроводности (λ). Его значение зависит от следующих характеристик:

  • качественные и количественные параметры пористости;
  • влажность материала;
  • плотность материала;
  • теплопроводность матрицы - определяется компонентами сырья, применяемого для его изготовления.

λ0 – это значение теплопроводности для сухого бетона. Нормируется российским ГОСТом 25485-89. При экспериментальном определении λ0 не учитывается влияние влагопереносимости материала, обусловленное градиентом температуры. Проанализировав значения λ0 для наиболее популярных видов ячеистых бетонов (область плотностей - 400 - 700 кг/м3), можно заметить, что значения λ0 для сухих бетонов практически не различаются между собой.

В зарубежных нормах проектирования и отечественных коэффициент теплопроводности имеет различные значения. В отечественных нормах его значения выше на 10 - 23% для бетонов, плотность которых составляет 600-800 кг/м и 1-5% для бетонов, плотностью 1000 кг/м.

Показатели влажности ячеистого бетона

Европейский и Международный комитеты по бетону, проходящие в 1977 году в Лондоне, в связи с существенными различиями в применении в строительстве и физико-техническими свойствами между бетонами на легких заполнителях и ячеистыми бетонами, создали рабочую группу по ячеистому бетону, которая выявила, что эксплуатационная влажность – его важнейший показатель. Значение влажности ячеистого бетона составляет 4-5% от его массы и устанавливается примерно через 2-3 года. Пределы значения отпускной влажности - 25 – 35%.

Способность внутренней влаги передавать тепло обуславливает основную теплопередачу. Ячеистый бетон имеет свойство линейно повышать теплопроводность, по мере увеличения такого показателя как сорбционное влагопотребление до 15%. Дальнейший рост этого показателя влияет уже несущественно.

Есть ряд особенностей эксплуатации ячеистого бетона для того, чтобы получать заявленную теплопроводность. Так, например, обязательно использовать грунтовку для предохранения стен от увлажнения. На наружных стенах грунтовка должна быт паропроницаемая.

Проектирование стен осуществляется в зависимости от климатической зоны и режима влажности помещений. Эти показатели определяются СНиПом II-3-79**. Норма для условий эксплуатации согласно СНиПу II-3-79**:

  • для условий А принято значение равновесной влажности ячеистого бетона - 8%;
  • для условий Б тот же показатель составляет 12%, что далеко от соответствия реальным условиям эксплуатации зданий.

Состав материала и другие факторы, влияющие на теплопроводность

Стенки пор ячеистого бетона образованы цементным камнем, что значительно увеличивает количество изолированных пустот и уменьшает теплоперенос. Показатели теплопроводности во многом зависят от размеров, формы и распределения пустот, и от состава наполнителей. В качестве наполнителя пустот используются зола, песок, известь, шлаки и др.

Также теплопроводимость зависит от массы материала в единице объема (плотности). В зависимости от марки бетона средней плотности проводимость увеличивается в интервале от 0,08 для марки Д- 300, до 0,38 для марки Д-1200. При чем для камня в золе и камня на песочной основе эти показатели отличаются.

Обязательно учитывать взаимосвязь между прочностью, плотностью и теплопроводимостью камней. К примеру, при плотности 400 кг/м3 - прочность на сжатие будет 1,3-2,8 Мпа; модуль эластичности – 0,18-1,17 кН/мм2; теплопроводность – 0,07-0,11 Вт/м°С. А при плотности 500 кг/м3 – 2,0-4,4 Мпа; 1,24-1,84 кН/мм2 ; 0,08-0,13 Вт/м°С соответственно. Рост количества пустот уменьшает прочность материала и его теплодиффузию.

Снижение коэффициента теплопроводности ячеистого бетона позволяет эффективно применять его для возведения наружных однослойных стен. Приведенное сопротивление теплопередаче стен для Москвы - 3,15 м °С/Вт. Ячеистый бетон (плотность 400 кг/м3) позволяет построить стену, толщина которой будет 0,4 м, плотность 500 кг/м3 достаточна для стены около 0,5 м.

Результаты исследований тепло физических свойств ограждающих конструкций из ячеистобетонных блоков показали, что устройство швов толщиной 2 мм снижает термическое сопротивление теплопередачи стены на 4-5 %, устройство швов толщиной 10 мм - на 20%, а устройство швов толщиной 20 мм - на 30-32%. Низкие показатели теплопередачи ячеистого бетона обеспечивают его широкое применение. При этом обязательно следует учитывать тот факт, что показатели передачи тепла сохраняются при условии влагозащищенности. Отсюда можно сделать вывод, что неправильное использование самого ячеистого бетона или, к примеру, блоков из него, может привести к низкой эффективности в плане энергосбережения. Поэтому обязательно требуется соблюдать технологию и тогда удастся здорово сэкономить на тепле в осенне-зимний период.

17.10.2016