Теплопроводность пенобетона: за что отвечает данная характеристика?

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

Характеристики материала:

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

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 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

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

Термоустойчивость

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

Материал не горюч.

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 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.

Теплопроводность пенобетона: за что отвечает данная характеристика? Теплопроводность пенобетона: за что отвечает данная характеристика? Теплопроводность пенобетона: за что отвечает данная характеристика?

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

  • 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

  • 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

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

300-1200 0,09-0,38

Керамзитобетон

400-2000 0,14-0,48

Пенобетон

300-1200 0,08-0,35

Полистиролбетон

150-600 0,04-0,16

Арболит (опилкобетон)

300-850 0,07-0,3

Дерево

450-550 0,14

Кирпич керамический

1400-2100 0,4 (щелевой) 0,8(полнотелый)

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

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

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

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

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

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

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

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.