о чем говорит данный показатель

Популярный материал — блоки из керамзитобетона

Любой строительный материал, предназначенный в первую очередь для возведения стен, обладает свойством теплопроводности в большей или меньшей степени. Данный показатель будет характеризовать климатические условия внутри здания: теплообмен и уровень влажности.

Одним из стеновых материалов, отвечающим требованиям современного домостроения, является керамзитобетон. А теплопроводность керамзитобетонных блоков – одно из самых основных достоинств изделий из этого материала. Об этом немаловажном показателе и пойдет речь в данной статье.

Содержание статьи

Основные технические характеристики материала

Краткий обзор блоков из керамзитобетона

Керамзитобетон в настоящее время получил высокую популярность как среди строителей, так и застройщиков. Это обусловлено высокими показателями качества и сравнительно низкой стоимости продукции.

Так что же представляет собой данный материал?

Как следует из названия, основным компонентом, отличающим керамзитобетонные блоки от схожих изделий для строительства, является керамзит. Материал легкий, недорогой, а главное – прочный и обладающий свойством тепло- и звукоизоляции.

Помимо керамзита в состав блоков входит цемент, песок, вода и органические примеси в виде опилок или золы. Марка керамзита и цемента напрямую влияет на характеристики будущего материала и может варьироваться от М100 до М500.

Керамзит различных фракций

Производственная технология керамзитобетонных блоков достаточно проста, и во многом схожа с производством блоков на основе других материалов. Готовая смесь закладывается в формы, сохнет и обрабатывается под воздействием высокой температуры.

Желающие сэкономить на строительстве, могут вполне попробовать сделать блоки из керамзитобетона своими руками. Однако при этом стоит учесть, что возможность изготовления некачественной продукции вырастает в разы.

Классификация керамзитобетона и область применения

В зависимости от пропорций составляющих материалов, некоторых различий в производственных процессах и области применения, различают керамзитобетон трех видов:

• Теплоизоляционный
• Конструктивно-теплоизоляционный
• Конструктивный

Теплоизоляционный керамзитобетон: коэффициент теплопроводности – от 0,3

Рассмотрим более подробно:

1. Первый тип керамзитобетона используется исключительно в качестве теплоизоляции. Такой блок обладает малым весом и низкой плотностью, а вот свойство теплоизоляции, или температурного обмена у него значительно выше, чем у большинства материалов. Как видно на фото, теплоизоляционный блок внешне отличается особо выраженной пористостью.
2. Второй тип – обладает большей плотностью и теплопроводностью, за счет этого показатели прочности возрастают, однако свойство передачи температур значительно снижается. Используется данный тип блока в качестве материала для возведения перегородок и внутренних стен.
3. Третий тип, конструктивный, имеет наибольшую плотность. Может использоваться в качестве облицовочного стенового материала, для возведения перегородок с целью звукоизоляции и наружных стен малоэтажных построек. Такие блоки зачастую применяются в качестве одного из составляющих несущих конструкций при сооружении различных инженерных строений. Например, моста. Иногда используются как альтернатива бордюрному камню. Также может стать опорой для скамьи.

Обратите внимание! Каждый из данных видов керамзитобетонных блоков имеет свое достоинство и недостаток — и тут уж придется сделать выбор: либо страдает теплопроводность, либо прочность. Но при правильном подходе, это может и не отразиться на будущем здании. Например, теплоизоляционные блоки, обладающие наименьшей плотностью, отлично подойдут для строительства бани, для которой сохранение тепла – наиболее значимо. А вот при строительстве двухэтажного дома, лучше отдать предпочтение более плотным изделиям.

Теплопроводность как один из важнейших свойств материала для кладки стен

Теплопроводность, как физическое свойство предмета, представляет собой способность материала отдавать тепло. Коэффициент теплопроводности указывает на то, с какой скоростью и в каком объеме происходит передача энергии от более теплого предмета к холодному за один час, на площади, в основании равной 1 м2 и толщиной в 1 метр.

Показатели теплопроводности

Если сказать проще, то коэффициент теплопроводности керамзитобетонных блоков отвечает за способность сохранения температуры внутри здания — и чем выше данный показатель, тем быстрее строение будет нагреваться либо охлаждаться.

Разберемся, что же влияет на количественное значение коэффициента? Существует ряд факторов, оказывающих непосредственное влияние на способность к теплообмену стен будущего дома.

К ним относятся:

• Пористость блока. На данный показатель влияет количество керамзита и его фракция. Чем больше пор, тем меньше вес и плотность, что в свою очередь влияет и на теплопроводность.
• Размер блока и его пустотность
• Исходный материал: соотношение пропорций и марка.

Рассмотрим всё это в форме таблицы более подробно: Зависимость теплопроводности блока от его плотности.

Таблица 2. Краткая инструкция по расходу материала при приготовлении смеси для керамзитобетонных блоков разной плотности.

Соотношение материалов в составе керамзитобетона

Таблица 3. Пустотность и ее влияние на свойства и массу блока

Тип блока	Пустотность, %	Теплопроводность	Масса
Четырехщелевой	40	0,19-0,27	11-14
Семищелевой	40	0,19-0,27	11-14
Восьмищелевой	40	0,19-0,27	11-14
Многощелевой	40	0,19-0,27	11-14
Двухпустотный	20	0,27	14
Полнотелый	0	0,36	17
Пустотелый перегородочный	25	0,3	6
Полнотелый перегородочный	0	0,36	8

Помимо теплообмена, керамзитобетонные блоки обладают способностью контролировать уровень влажности в помещении: при повышении этого значения, влага поглощается, а при преобладании сухого микроклимата, влага отдается, таким образом, устанавливая наиболее комфортные условия пребывания.

Связь теплопроводности блоков и толщины стен будущего строения

Коэффициент теплопроводности керамзитобетона участвует в формуле по вычислению требуемой нормативной толщины будущих стен, которая равна произведению значения сопротивления тепловой передачи (δ), и показателя проводимости тепловой энергии (Rreg).

Например, предположим, что сопротивление равно 3,5 кв.см.*оС/Вт, а теплопроводность керамзитобетонного блока (λ) равна 0,3 Вт/м*оС. В этом случае, толщина стены рассчитывается путем перемножения данных значений. В итоге получаем: 3,5*0,3=1,05 метра.

Показатель сопротивления – напрямую зависит от климатических особенностей местности и типа будущего строения. Числовое значение данного показателя установлен СНиП 23-02-2002.

Обратите внимание! К расчетам оптимальной толщины стены следует подойти с особой ответственностью. Это поможет избежать расходов на дополнительное утепление стен, а в будущем — на отопление помещения.

Теплопроводность керамзитобетона в сравнении с другими строительными материалами

Пониженная теплопроводность керамзитобетонных стен с каждым годом побуждает все большее количество потенциальных покупателей приобрести именно этот вид строительного материала. Однако, говоря о керамзитобетоне, стоит обратить внимание на характеристики схожих по назначению стеновых материалов, какими являются: кирпич и изделия из ячеистых бетонов.

Обратите внимание на сравнительную таблицу.

Таблица 4: Показатели основных свойств стеновых материалов и рекомендуемая толщина стены.

Материал	Теплопроводность	Плотность	Толщина стены
Кирпич керамический	0,5	1400-1700	Минимально-1,2
Блоки керамзитобетонные: теплопроводность	0,3-0,8	850-1800	От 1
Газобетонный блок	0,08-0,14	300-600	От 0,4
Пеноблок	0,14-0,23	600-1000	От 0,6

Как видно из таблицы, чемпионом коэффициента теплопроводности является газобетон. Однако при выборе материала не стоит забывать о том, что первенство в одной характеристике часто указывает на уязвимость в другой. А выбор всегда остается за потребителем.

Внешнее отличие керамзитобетонных блоков от других стеновых материалов

Декоративные керамзитобетонные блоки

Недостатки и достоинства материала

Керамзитобетон, как и любой другой материал, имеет свои плюсы и, разумеется, минусы.  Давайте разберемся, стоит ли, при строительстве дома, отдать предпочтение именно ему.

Стоит также отметить, что популярность материала позволяет приобрести его практически в любом даже маленьком городке, что существенно может сократить стоимость доставки.

Схема теплоизоляции цоколя с использованием керамзитобетонного блока

Готовое капитальное строение из керамзитобетонных блоков с отделкой

Если же вы решили попробовать силы в изготовлении керамзитоблоков самостоятельно, видео в этой статье поможет Вам.

Теплопроводность керамзитобетона таблица

При выборе стройматериалов важно обратить внимание на теплопроводность, так как от нее будет зависеть энергоэффективность дома и предполагаемый бюджет. Отличными сберегающими свойствами обладает керамзитобетон. Рассмотрим теплопроводность керамзитобетона подробнее.

Для чего смотрят на коэффициент теплопроводности керамзита?

Керамзитный гравий

От этого показателя зависит толщина стен будущего дома или сооружения нежилого назначения. При проведении расчетов нужно сразу учесть, что материал отличается хорошими показателями теплосбережения. Опыты показали, что использование керамзитобетона в качестве материала стен строения снижает утрату тепла на 75%. Такой процент разрешает возводить дом с нетонкими стенами.

Основные характеристики

Таблица сравнения теплопроводности строительных материалов

Отличные тепло- и звукоизоляционные свойства материала (приведены в таблице выше) обусловлены его пористой структурой и плотностью. Это делает блоки достаточно легкими. При изготовлении керамзитобетона используется специальная технология отжига, подобная той, которая применяется при производстве кирпичей.

В основа блоков – раствор из цемента, воды, песчаного наполнителя и керамзитовых гранул. При этом основную роль играет именно концентрация и размеры последних в составе.

Что касается самой теплопроводности, то ее коэффициентом называется количество тепла, проходящего за час через определенный строительный элемент (тело). При этом данные указываются для тела с площадью основания в 1 м2 и толщиной в 1 м.
Сопротивление материалов

При производстве самих блоков может варьироваться количество гранул в составе, создавая при этом элементы с нужными показателями. С их учетом керамзитобетонные блоки разделяют на:

• Конструкционные. Используются для сооружения несущих элементов здания.
• Теплоизолирующие. Имеют низкие показатели прочности, но зато обеспечивают высокую изоляцию.
• Конструкционно-теплоизолирующие. Имеют средние характеристики прочности и теплосбережения. В основном применяются для изготовления сборных панелей.

С увеличением размеров гранул керамзита в бетоне снижается способность материала пропускать тепло, что разрешает сооружать конструкции с узкими стенами в местах, где их уровень прочности будет достаточный, чтобы выдерживать возлагаемые нагрузки.

Такие характеристики материала – находка для строительства. При небольшой ширине стен и, соответственно, массе не требуется создания высокопрочного основания, что сокращает затраты на строительство.

Некоторые особенности материала и его коэффициент теплопроводности

Керамзитобетонный блок

Блоки из керамзитобетона – материала с продолжительным сроком службы, способны сохранять высокие характеристики прочности и теплоемкости на протяжении более 50 лет.

Размеры готовых элементов значительно ускоряют строительный процесс и при этом их кладку вполне можно выполнять собственноручно (без наличия специальной техники).

Размерные показатели определяются назначением блоков. Характеристики прочности зависят исключительно от цемента (М100-500).

Сравнение теплопроводности в таблице

Если рассматривать разрез керамзитобетонного блока, то он внутри имеет множество ячеек с воздухом. Это обусловливает его высокие показатели теплосбережения. Стоит отметить и способность керамзита влиять на уровень влажности в помещении. Он ее вбирает при слишком большой концентрации и отдает в случаях, когда воздух излишне сухой. Именно по этой причине в доме из такого материала всегда будет оптимальная влажность воздуха.

Достоинства керамзита

Характеристики керамзитобетона в таблице

Также материал отличается:

• Полной безопасностью для здоровья. При проживании в сооружениях, возведенных и керамзита, не будет наблюдаться ухудшения состояния у членов семьи из-за воздействия на организм вредных веществ. Он экологически чист.
• Уменьшением трудозатрат на укладку блоков благодаря большому размеру элементов. При этом для выполнения работы нет надобности нанимать специальную технику или бригаду работников.
• Повышенной морозостойкостью (при условии использования высоких марок цемента) и высокой плотностью структуры. Уровень устойчивости к температурам зависит от конструктивного назначения элементов.
• Небольшой массой – снижает нагрузку на основание.
• Способностью продолжительное время сохранять отличные показатели.
• Паропроницаемостью. Дом из керамзита будет «дышать».

Выбирая для сооружения дома или другого строения керамзитобетонные блоки, можно получить прочную и долговечную конструкцию. Использование материала позволит в случае правильного подбора изоляции, отделки и других составляющих сооружения создать оптимальную среду для проживания человека. Только на стадии проектирования обязательно нужно правильно рассчитать ширину стен.

Керамзитоблок – размеры, плотность, предназначение, эксплуатационные характеристики

Любой индивидуальный застройщик желает получить в конечном счёте комфортный, теплый, «тихий», надежный и долговечный дом, и по возможности — с минимальными затратами. Поэтому-то и начинаются поиски основного материала для «поднятия стен», такого, чтобы сочетал бы в себе достаточный уровень прочности и устойчивости к негативному воздействию разнообразных природных факторов, низкую теплопроводность. И одновременно был бы удобным в проведении кладки, не сильно тяжелым, и не особо дорогим.

Керамзитоблок – размеры, плотность, предназначение, эксплуатационные характеристики

К числу современных материалов, в основном подходящих под указанные критерии, полнее можно отнести блоки из керамзитобетона. Это «семейство» представлено довольно большим разнообразием изделий, различающихся формой, размерами, плотностью, наличием пустот, другими характеристиками. И в этом многообразии порой можно «заблудиться».

Давайте попробуем «разложить все по полочкам». То есть рассмотрим основные параметры, которыми характеризуется керамзитоблок размеры, плотность, предназначение, эксплуатационные характеристики – и вплоть до уровня цен.

Что такое керамзитоблоки, как они производятся?

Всякий, кто хотя бы вскользь сталкивался с вопросами строительства, знаком с керамзитом. Это твердый пористый материал, который производится по технологии обжига специальных сортов глины с одновременной грануляцией обрабатываемого состава. В результате на выходе получаются округлые гранулы различного размера, которые нередко именуют керамзитовым гравием.

Гранулированный керамзит – материал с очень широким диапазоном применения в строительстве.

Применение керамзита в строительстве – очень широкое, хотя бы потому, что он применяется и как общестроительный материал, и как неплохой насыпной утеплитель. Так, например, он часто используется в качестве наполнителя при приготовлении бетона для заливки облегчённой по весу (то есть не оказывающей слишком большой нагрузки на основание) и одновременно обладающей достаточно высокими термоизоляционными качествами стяжки пола.

Керамзит, как материал для эффективного утепления полов

Керамзитовый гравий может использоваться на этом участке строительства по-разному – от замеса керамзитобетонного раствора для так называемой «сухой стяжки» пола, при которой и вовсе не предполагается использования никаких растворов. О том, какие стяжки пола с керамзитом бывают, в чем их достоинства, и как с такой задачей справиться самостоятельно – читайте в отдельной публикации нашего портала.

Стоп, если можно использовать легкий бетон с керамзитовым наполнением на полу, то нельзя ли применять его и для стен? Ну конечно же можно! Вот только заливать монолитные стены – дело хлопотное, поэтому проще выкладывать их из блоков, сформованных именно из такого керамзитобетонного состава.

Вот о таком строительном материале, керамзитоблоке или, если точнее, керамзитобетонном блоке, и пойдет у нас речь далее.

Поставкой подобных блоков на рынок занимаются многие крупные предприятия, в том числе – имеющие основную специализацию именно по производству керамзита. Продукция таких компаний всегда предпочтительнее, так как производственные линии организованы в соответствии с имеющимися стандартами, и блоки отвечают заявленным качествам.

Нет смысла здесь расписывать все существующие «рецепты» растворов, применяющихся для формовки. Дело в том, что блоки могут очень серьезно отличаться плотностью, марочной прочностью, и для каждого вида существуют свои пропорции исходных компонентов — а это цемент, кварцевый песок и, собственно, керамзитовый гравий. Причем, для разных марок используется не только различное соотношение компонентов, но и керамзит разных фракций. А для некоторых бетонов и вовсе применяется песчаная, дробленая фракция керамзита, производственный отсев и т.п. Все эти нюансы требуют соответствующих изменений в пропорциях, что доверяется специалистам-технологам.

Даже вот такая градация пропорций формовочных растворов может быть далека от совершенства, так как здесь совершенно не учтена насыпная плотность керамзита, его фракция.

Многие производители вводят в состав формовочных смесей специальные синтетические добавки, улучшающие их пластичность, ускоряющие процессы созревания. Оказывают такие присадки и своеобразное водоудерживающее влияние, так как керамзит очень любит впитывать влагу, а нарушать водоцементное соотношение – недопустимо (готовый материал может значительно потерять в прочности).

Технология, как может показаться, не отличается высокой сложностью.

• Сначала замешиваемся раствор, в соответствии с рекомендуемой дозировкой компонентов и, что также очень важно, со строгой определенной последовательностью включения этих компонентов в смесь (вода → керамзит → песок → цемент).
• Далее, следует этап формовки – заливки полученного раствора в матрицы и максимальное уплотнение его в этих формах. Это чрезвычайно важная операция, особенно при производстве пустотных блоков. В толще керамзитобетона после формовки не должно оставаться воздушных полостей, иначе материал получится хрупким, неспособным выдерживать расчётные нагрузки. В зависимости от типа производственной линии на этом этапе могут применяться прессы или вибростенды. После плотного заполнения формы излишки раствора срезаются.
• Крупные производства, работающие с оглядкой на ГОСТ или ТУ, на следующем этапе применяют автоклавную обработку сформованных изделий – в специальных бункерах они подвергаются одновременному воздействию горячим паром и высоким давлением. Так получают наиболее качественные блоки.

Блоки после распалубки, отправляющиеся на дозревание в хранилище

Но, как говорится, сплошь и рядом производство ведется по упрощенной до предела технологии, когда сформованные блоки просто оставляются для естественного застывания и набора прочности. В идеале – для их дозревания организуется специальное хранилище, в котором поддерживается оптимальные уровни температуры и влажности (используются циркуляция потоков тёплого воздуха или инфракрасные нагреватели). Но порой встречаются «предприятия», где сушка и вовсе проводится просто под навесом на открытом воздухе.

Распалубка, как правило, проводится спустя 3÷4 дня (при автоклавной обработке – значительно раньше). Но для полной готовности керамзитобетонным блокам все равно необходима выдержка в четыре недели, причем – в созданных для этого условиях.

Точное соблюдение и дозировки при смешивании компонентов, и всех технологических циклов – это залог качества получаемых изделий. Надо сказать, что далеко не все партии керамзитобетонных блоков, представленные на рынке, одинаково хороши – слишком уж велика доля объемов, произведённых в полукустарных условиях, так как этот бизнес считается весьма прибыльным на фоне высокого спроса на стройматериалы.

Вывод – приобретать всегда лучше изделия крупных производителей, то есть любая партия товара должна сопровождаться соответствующими документами, подтверждающими качество и дающими определенные гарантии. Вовсе не обязательно отыскивать какой-то импортный материал – вполне достаточно отечественных производителей, продукция которых славится надежностью и долговечностью.

Очень многие строители оствляют только положительные отзывы о продукции «Винзилинского завода керамзитового гравия» (Тюменская обл.)

К их числу можно отнести Рязанское ЗАО «Керамзит», ООО «ТПА Юните» и «Дорплитсрой» из Московской области, завод «Леноблбетон» — из Ленинградской, ООО «Керамзит» из Тульской. Без всякого преувеличения под категорию наиболее авторитетных производителей подходят также «Чебоксарский Стройкомбинат», «Кстовский керамзитобетонный завод» из Нижегородской области, «Винзилинский завод керамзитового гравия» из Тюменской области и другие крупные предприятия.

Приобретение же изделий, выпущенных в условиях небольших производств, всегда будет связано с определенным риском получить партию не выдающегося качества, так как о соблюдении требований ГОСТ здесь, безусловно, и речи идти не может. Хорошо, если имеются какие-то внятные ТУ, и продукция им соответствует. Частенько нет и этого. Так что привлекательная цена на материал порой может «сыграть злую шутку».

Попытки самостоятельного изготовления блоков, как показывают многочисленные истории строительства, чаще всего оказываются неоправданными. По финансам выгода получается минимальная, но идет отвлечение рабочих рук, загромождение строительной площадки, так как  для создания необходимого объема готовых стройматериалов потребуется немало места. В том числе – подходящего для создания оптимальных условий для созревания блоков.

Так что проще будет купить качественный материал.

Основные свойства керамзитобетонных блоков

Прежде чем сравнивать керамзитоблоки с другими строительными материалами подобного предназначения, имеет смысл познакомиться с их основными характеристиками. Все дальнейшее изложение будет посвящено, безусловно, качественной сертифицированной продукции. С изделиями полукустарного производства – здесь уж как повезет…

Плотность и марка прочности

Это – два тесно взаимосвязанных понятия.

В зависимости от пропорций исходных ингредиентов и от фракции применяемого керамзита плотность получающегося керамзитобетона может лежать в очень широком диапазоне – от 500 и до 1800 кг/м³.

Понятно, что плотность материала должна в определённой мере влиять и на его прочностные показатели. В частности, на класс (марку) получаемого в итоге бетона.

Примечание: В документах на керамзитобетонные блоки прочность может указываться и классом, и маркой. Поэтому для тех, кто не знает:

— Марка бетона обозначается литерой М и числом от 25 до 1000. Это – усредненный показатель предельной нагрузки на сжатие, выраженной в кгс/см².

— Класс бетона обозначается литерой В, числом от 1 до 60. Цифрами показан уже не усредненный, а гарантированный предел прочности, выраженный в мегапаскалях (МПа).

В диапазоне прочностных показателей, свойственном именно для керамзитобетонных блоков взаимосвязь плотности, класса и марки прочности можно проследить в следующей таблице

• Теплоизоляционные марки могут использоваться, как понятно из названия, исключительно для утеплительных целей. То есть никакой дополнительной нагрузки на конструкцию из таких блоков предусматриваться не должно. Это может быть, например, кладка утеплительного слоя в многослойной конструкции внешней стены. Как исключение, могут из них возводиться внутренние перегородки, но только без какой бы то ни было внешней нагрузки.
• Конструкционно-теплоизоляционные марки керамзитобетонных блоков применяются для возведения внутренних перегородок. Ну а начиная с марки прочности М75 (В5) – вполне могут использоваться и для кладки внешний несущих стен при частном строительстве малой этажности (обычно в пределах двух, максимум трех этажей). Получается отличное сочетание и достаточной прочности и весьма высоких термоизоляционных качеств.

Как показывает практика, чаще всего проектирование таких домов производится под параметры блоков с плотностью 900 ÷ 1000 кг/м³, марочной прочностью М75 ÷ М100. Много пишут о том, что вполне подойдут и блоки М50 (и даже М35!). Но это уже довольно «тонкая грань» и лучше все же заложить эксплуатационный запас, выбрав не менее М75, если количество этажей больше одного.

Конструкционно-теплоизоляционные блоки — отличный материал для индивидуального малоэтажного строительства.

• Конструкционные марки применяются и в многоэтажном жилищном строительстве, и для возведения иных ответственных конструкций.

Теплопроводность керамзитобетона и класс морозоустойчивости

Эти вопросы традиционно одними из первых интересуют будущих владельцев домов. Никуда не деться – к условиям российских зим необходимо быть готовым.

Итак, в таблице ниже показаны коэффициенты теплопроводности для керамзитобетонных блоков различных марок. Причем, они даны как для «идеальных условий», которых, что, наверное, понятно, практически не бывает, так и для реальных условий эксплуатации внешних стен:

Морозоустойчивость показывается в паспортных данных литерой F и некоторым числом после нее. Это число означает ориентировочное количество циклов заморозки и оттаивания, при котором материал точно не начнет терять свои прочностные характеристики.

У керамзитобетонных блоков этот показатель может лежать в диапазоне от F15 до F100. Какой выбрать?

Безусловно, чем выше морозостойкость блоков, тем дольше прослужат возведённые из такого материала стены. То есть стремиться следует к максимуму. Во всяком случае, для кладки внешних стен показатель ниже F50, наверное, лучше не рассматривать. Ну, как исключение, если нет никакой иной возможности выбора — F35.

Можно ли, построив дом со стенами из керамзитобетона, пребывать спокойно в уверенности, что вопрос с утеплением полностью решен? Безусловно, нельзя. Сейчас поясним почему.

Судите сами. Для каждого из регионов России рассчитаны минимальные значения сопротивления теплопередаче строительных конструкций. То есть это тот показатель, на который необходимо стремиться выйти, чтобы считать свое жилье полноценно термоизолированным.

Таблицы с этими нормированными показателями термического сопротивления можно отыскать без труда в интернете. Или же, что еще проще, воспользоваться картой-схемой, на которой уже указаны нужные значения для разных типов конструкций. Например, довольно удобна в пользовании карта, показанная ниже (для увеличения карты просто кликните по ней мышкой).

Карта-схема с нормированными показателями сопротивления теплопередаче по регионам России

Просто для примера возьмем регион, скажем, Нижнего Новгорода. Схема нам показывает, что нормированное термическое сопротивление для стен (фиолетовые цифры) составляет 3,24 м²×℃/Вт. То есть к такому показателю нужно привести суммарное сопротивление нашей стены.

Пусть стена выстраивается из керамзитобетонных блоков с плотностью D800, то есть коэффициент теплопроводности материала для реальных условий эксплуатации составит около 0,28 Вт/(м×℃).

Какой же толщины должна быть стена, чтобы было соблюдено это условие?

Термическое сопротивление по формуле равно:

R = h / λ

где

R — сопротивление теплопередаче, м²×℃/Вт;

h — толщина однородной ограждающей конструкции, м;

λ — коэффициент теплопроводности материала, из которого эта ограждающая конструкция сооружена, Вт/(м×℃).

Значит, толщина будет равна

h = R × λ

Подставляем наши значения и считаем:

h = 3,24 × 0,28 ≈ 0,91 м.

Итак, получается – для того чтобы стена отвечала нормированному сопротивлению, она должна составлять немногим меньше метра в толщину! И это еще для примера взята достаточно «теплая» марка керамзитобетона, а регион – тоже не из самых суровых!

Поэтому, конечно, утеплением придется заниматься в любом случае. Слой термоизоляционного материала как раз и призван для того, чтобы компенсировать недостаток термического сопротивления за свет своей выраженно низкой теплопроводности. Например, утеплители на базе пенополистирола обладают коэффициентом теплопроводности практически на порядок ниже – около 0,030÷0,035 Вт/(м×℃). Немногим уступают пенополистиролу минераловатные материалы, а пенополиуретан даже выигрывает в этом вопросе.

Значит, зная коэффициент теплопроводности выбранных керамзитобетонных блоков (очень часто производители указывают уточненные показатели в паспортах изделий) и определившись с утеплителем, несложно рассчитать, какой толщины слой термоизоляции доведет стену до нормированного значения сопротивления теплопередаче.

Ниже расположен калькулятор, который позволит решить эту задачу буквально за считанные минуты.

Калькулятор расчета утепления для стены из керамзитобетонных блоков

Перейти к расчётам

Выше весь алгоритм расчета был уже разъяснен, поэтому дополнительных замечаний по проведению вычислений, надо полагать, не требуется.

Коэффициенты теплопроводности наиболее популярных утеплительных материалов уже забиты в программу.

Толщина стены показана примерно в миллиметрах – в «полкирпича», в «кирпич» и в «полтора кирпича» для стандартных блоков толщиной 190 (188) мм, в «полкирпича» для блоков крупного формата с толщиной 290 мм.

Результат показывается в миллиметрах. Это – минимально необходимый слой утеплителя, который потом обычно приводится к стандартным толщинам термоизоляционных материалов, с округлением в большую сторону.

Размеры блоков, предназначение различных моделей

Переходим к одному из наиболее интересующих потенциальных потребителей вопросов – к «геометрии» предлагаемых в продаже керамзитобетонных блоков.

Прежде всего надо отметить то, что еще при первоначальном выборе продукции сразу бросается в глаза – блоки бывают сплошными и пустотными.

• Сплошные блоки применяются там, где важна максимальная несущая функция выкладываемой стены. А пустотные дают выигрыш в общей массе конструкции, то есть снижается нагрузка на основание (фундамент). Кроме того, пустоты, заполненные воздухом – это всегда немалый «плюс» к утеплительным и шумопоглощающим возможностям ограждающей конструкции.

Чаще всего пустоты делаются прямоугольными щелевидными, хотя встречаются блоки и с круглыми в сечении полостями. Количество полостей может различаться, в зависимости от размеров самого блока. Здесь исходят из требований, что толщина наружной стенки не должна быть меньше 20 мм, такая же толщина и у перемычки между сквозными пустотами. Только между несквозными полостями допускается стенка толщиной не менее 10 мм.

Разнообразие пустотных керамзитобетонных блоков.

Обратите внимание – у многих блоках предусмотрена продольная канавка, иди даже две. Дело в том, что кладка стен из такого материала предусматривает периодическое армирование рядов. И такое усовершенствование, предусмотренное производителем, значительно упрощает задачу укладки арматурных прутьев.

• Помимо блоков в форме прямоугольного параллелепипеда, подобных тем, что показаны на иллюстрации выше, некоторые производители выпускают изделия более сложной конфигурации. Они оснащены пазами и гребнями для точного совмещения при продольной или угловой кладке. С тем расчетом, чтобы добиться максимальной прочности стены и минимизировать потери тепла через заполненные кладочным раствором швы (обычно шов при кладке керамзитобетона выдерживается по толщине 10÷12 мм.

Примеры пазогребневых блоков – как видно, они тоже могут быть сплошными и пустотными, стеновыми и перегородочными.

Кроме стеновых и перегородочных блоков, которые в основном различаются по толщине, выпускается еще и ряд специальных изделий.

• Так, выпускаются блоки, имеющие декоративную фасадную поверхность – обычно под облицовочный «дикий» камень. Такие блоки соответственно и применяются для отделки цоколей или даже фасадов, могут быть использованы и для интерьерного оформления в некоторых помещениях.

Такие блоки позволяют одновременно с утепленной кладкой выполнять и внешнюю отделку стены (цоколя).

• Отдельная разновидность блоков существует для заливки армопояса (верхней армированной бетонированной обвязки стен). U-образная форма этих изделий сразу становится опалубкой для размещения арматурного каркаса и заливки бетона.

Блок для выкладки ряда под заливку бетонного армированного пояса.

• Еще одна категория блоков специального предназначена – вентиляционная. Эти изделия имеют сквозной проем (один или несколько), что позволяет очень быстро, точно, и без особого труда выкладывать вентиляционные шахты.

Отдельная категория керамзитобетонных блоков предназначена для выкладывания вертикальных вентиляционных каналов.

Возможные и иные блоки узкопрофильного предназначения – это оговаривается в их характеристиках.

Нас в большей мере интересуют все же блоки, предназначенные для основной кладки стен и перегородок. Есть предложение рассмотреть модельный ряд со стандартными размерами на примере продукции уже упомянутого ранее Винзилинского завода. Этих же стандартов в основном придерживаются и другие крупные производители, с возможными небольшими вариациями, не особо влияющими на общую картину.

Примечания к таблице:

— Размеры даны в формате Д×Т×В (длина, толщина, высота)

— M/F/Р —  марки прочности и морозостойкости, плотность, кг/м³

— Pallet — в числителе количество блоков на палете (поддоне), в знаменателе – масса полной палеты брутто

— Цена указана с завода, без учета торговых наценок продавцов-посредников.

Итак, как можно увидеть, наиболее часто встречающимися размерами являются:

— по длине 390 мм и 500 мм.

— по толщине для перегородочных 90 и 120 мм, для стеновых 90, 250, 290 и 300 мм.

— во высоте 188 мм

Понятно, что при использовании шва средней толщиной 10 мм один блок займет несколько больше места в кладке. Например, 390 превратится в 400 мм, 190 и 188 – в 200 мм. на это и делался расчет при проектировании таких вроде бы не вполне стандартных величин.

Однако, это размеры хоть и относятся к наиболее распространённым, но все же не единственные. Так что при выборе материала необходимо на этот момент обращать особое внимание. Например, посмотрите на этот модельный ряд. Помимо небольшие, в принципе отличий по длине и ширине, все показанные блоки имеют высоту 240 мм вместо 188.

Модельный ряд керамзитовых блоков с несколько иными стандартами размеров

Расчет керамзитобетонных блоков производится по планируемой площади кладки, с вычетом оконных и дверных проемов. Естественно, что если при строительстве предполагается использование нескольких типоразмеров для различных стен и перегородок, то и расчеты для каждой модели производятся раздельно.

Упростить расчеты сможет предлагаемый ниже онлайн-калькулятор. К нему будет дано несколько пояснений.

Калькулятор расчета необходимого количества керамзитобетонных блоков

Перейти к расчётам

.

Укажите запрашиваемые данные и нажмите
«РАССЧИТАТЬ КОЛИЧЕСТВО КЕРАМЗИТОБЕТОННЫХ БЛОКОВ»

.

ПАРАМЕТРЫ ВОЗВОДИМОГО ЗДАНИЯ

Общая длина стен, возводимых из блоков одного типа (метров)

Высота стен (метров)

Ширина фронтона в основании (метров)

Высота фронтона (метров)

Количество окон (размер 1)

Высота окна (размер 1, метров)

Ширина окна (размер 1, метров)

Количество окон (размер 2)

Высота окна (размер 2, метров)

Ширина окна (размер 2, метров)

Количество дверей (размер 1)

Высота двери (размер 1, метров)

Ширина двери (размер 1, метров)

Количество дверей (размер 2)

Высота двери (размер 2, метров)

Ширина двери (размер 2, метров)

.

ПАРАМЕТРЫ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ КУРАМЗИТОБЕТОННЫХ БЛОКОВ

КЛАДКА БУДЕТ ВЕСТИСЬ:

Стоимость одного блока, руб

ЗАЛОЖИТЬ РЕЗЕРВ?

Несколько пояснений по расчету

Запрашиваемые у пользователя данные разделены на несколько групп

1. Первая группа данных – это параметры возводимого здания (участка здания, внутренних перегородок). Только для одного типоразмера керамзитобетонных блоков!

• Суммарная длина возводимых стен, в метрах.
• Высота стен, в метрах. Высота принимается по углам, так как если стена вверху продолжается фронтоном, то он учитывается отдельно.
• Фронтоны (из того же материала) – запрашивается их наличие. Если «нет» (по умолчанию) — то сразу переход к следующим параметрам. Если «да» , то откроется еще несколько полей:

— количество фронтонов;

— ширина фронтона в основании;

— высота фронтона.

Площадь фронтонов будет вычислена программой и добавлена к общей площади кладки.

• Окна – понятно, что оконные проемы желательно исключить из расчетов. Если выбирается этот путь, то также откроются дополнительные поля:

— количество окон;

— высота проема;

— ширина проема.

Так как нередко используется несколько типов окон, в программе предусмотрена возможность указания двух разных типоразмеров.

• Двери – эта подгруппа полей организована точно так же, как и относящаяся к окнам.

Площадь оконных и дверных проемов будет вычислена, просуммирована и вычтена из общей площади кладки.

2. Вторая группа полей уже напрямую касается выбранного типоразмера керамзитобетонных блоков.

• Прежде всего предстоит указать (выбрать из предлагаемого перечня значений:

— длину блоков;

— высоту;

— толщину.

• Далее, указывается схема, по которой предполагается вести кладку – в «полкирпича», в «кирпич» или в «полтора кирпича». Естественно, это сказывается на количестве необходимых для строительства блоков.
• Для расчета необходимо уточнить в прайс-листе наиболее привлекательного, по мнению пользователя, поставщика стройматериалов (производителя или продавца) следующие данные:

— стандартное количество выбранного типа блоков на заводской палете;

— масса-брутто полной палеты.

— стоимость одного блока.

3. Наконец, последним пунктом пользователю предлагается заложить запаса материала. Здесь возможны три варианта:

— расчет без запаса;

— резерв в 5%;

— резерв в 10%.

4. После нажатия на клавишу расчета появится результат. Он включает следующий перечень данных:

• Общее количество блоков выбранного типоразмера.
• Это же количество, переведенное в объемное исчисление, в кубометры.
• Количество заводских палет.
• Общая масса-брутто приобретаемой партии материала, что бывает очень важно для планирования транспортировки.
• Ориентировочная стоимость приобретаемой партии, без учета транспортных расходов.

Если при строительстве используется несколько типов блоков, то для каждого проводится аналогичный расчет.

Достоинства и недостатки керамзитобетонных блоков

Подытожим информацию это публикации, еще раз подчеркнув имеющиеся достоинства и, увы, определенные недостатки керамзитобетонных блоков. Надеемся, это поможет читателю в принятии окончательного решения по выбору материала.

К положительным качествам керамзитобетонных блоков можно отнести следующее:

• Пусть не самые выдающиеся, но все же весьма неплохие на фоне других минеральных стеновых материалов термоизоляционные качества. Правда, как мы уже видели, это практически никогда не избавляет владельца дома от дополнительного утепления стен.
• Довольно высокий уровень звукоизоляции, в том числе – в части поглощения ударных шумов.
• Невысокая плотность блоков – это и упрощение транспортных проблем, и снижение нагрузки, оказываемой зданием на фундамент. То есть и основание можно проектировать более лёгкое и дешевое, без потери надежности.
• Керамзитобетонные блоки обычно значительно прочнее своих «собратьев» из газо- и пенобетона. То есть ограничений по их использованию в строительстве – существенно меньше.
• Стены из керамзитобетона не склонны к усадке.
• Блоки совершенно «чисты» — то есть в их производстве применяются только природные материалы.
• Достаточная степень водостойкости, морозостойкости, механической прочности, устойчивости к возгоранию и к действию открытого пламени, биологической инертности предопределяют весьма солидную долговечность возведенных из керамзитобетонных блоков зданий. Во всяком случае – на 50÷75 лет рассчитывать можно, а то и поболее.
• Керамзитобетон обладает паропроницаемостью, то есть стены из него не должны мешать естественному парообмену. Правда, не у всех марок материала с этим абсолютное благополучие. Поэтому для домов из таких блоков все же требуется надежная вентиляция. (Добавим, справедливости ради – она требуется вообще для всех домов, без исключения…)
• Крупный формат блоков, их относительная лёгкость, значительное уменьшение общей протяженности кладочных швов, возможность облегчить фундамент – все это ведет к ускорению процесса строительства, снижению затрат. А если сюда присовокупить еще и невысокую стоимость самого керамзитобетона – получается очень весомое сокращение общей сметы реализации проекта.

Недостатки тоже имеются. Некоторые из них – довольно серьёзные, другие можно считать в чем-то даже условными, «не портящими обшей картины».

• Блоки плохо поддаются обработке. Материал прочный, но довольно хрупкий, так что для резки блоков необходим специальный инструмент. Обычной ножовкой, как с газобетоном, здесь не обойдешься.
• Отчасти продолжение первого пункта – ввиду особенностей материала, в нем недостаточно хорошо держится некоторый крепеж. Правда, ассортимент анкеров или дюбелей, подходящих или прямо предназначенных для керамзитобетона, сейчас достаточно широк, и недостаток отнесем к условным.
• При кладке блоков обычно получаются довольно толстые швы, становящиеся мостикам холода. Но это свойственно большинству кладочных материалов – у кирпича с этим делом еще хуже, просто потому, что швов больше.
• Кстати, практикуется кладка и на клей, что позволяет резко уменьшить толщину швов. Но для этого должны быть блоки очень высокого качества, с практически идеальной геометрией. Среди керамзитобетонных таких – немного, и стоимость их – несравнимо выше.
• Выше уже обсуждался вопрос о марках прочности и допустимой этажности строительства. Материал – несколько своеобразный, поэтому лучше не «доверяться интуиции», и не смотреть на соседей, а начинать строительство на основании профессионально проведенных расчётов. Так будет спокойнее.
• Последний недостаток тоже можно назвать условным – речь идет о неприглядном внешнем виде стены из керамзитобетона, то есть ей требуется обязательная фасадная отделка. Но подобное же можно сказать и о подавляющем большинстве других стеновых материалов. Тем более что кладку, так или иначе, желательно в кратчайшие сроки защитить от внешнего атмосферного воздействия.

Завершим публикацию видеосюжетом, в котором его автор делится своим мнением о достоинствах и недостатках керамзитобетона:

Видео: Что важно знать о керамзитобетонных блоках?

Теплопроводность керамзитобетона (коэффициент у керамзитоблока)

Теплопроводность керамзитобетона – основное преимущество, которое делает строительный материал популярным в выполнении самых разных ремонтно-строительных работ. Керамзитобетон относится к категории легких бетонов, может производиться в формате смеси или блоков самых разных форм, размеров, плотности, пустотности, с определенными характеристиками и свойствами.

Керамзитобетон – это материал, для получения которого смешивают цемент, песок и керамзит в качестве наполнителя. Керамзит производят посредством обжига специальных сортов глины с грануляцией состава, на выходе получая круглые гранулы разной фракции (керамзитовый гравий). Именно благодаря наличию в составе керамзита определяются основные свойства керамзитобетона – тепло/звукоизоляция, малый вес, стойкость к воздействию внешних негативных факторов.

Керамзитобетон может очень существенно отличаться по теплопроводности, плотности, размеру и весу, марочной прочности. Каждый вид материала предполагает свои пропорции исходных компонентов – кварцевого песка, цемента, керамзитового гравия. Также могут отличаться фракции керамзита для производства разных марок материала. В составе некоторых бетонов применяют дробленую и даже песчаную фракцию керамзита, отсев с производства и т.д.

В состав материала могут вводиться различные синтетические добавки для улучшения свойств, ускорения процесса созревания бетона, водоудерживающего эффекта. Керамзитобетон сегодня производят многие предприятия, при выборе желательно обращать внимание не только на нужные технические характеристики, но и соблюдение технологии производства, качество самой продукции, наличие сертификатов.

Основные технические характеристики материала

Керамзитобетон может демонстрировать разные свойства, в зависимости от марки, состава, особенностей производства и т.д. Но основные показатели находятся в пределах, которые можно четко обозначить (и регулировать при необходимости разными методами).

Краткий обзор блоков из керамзитобетона

Керамзитобетон сегодня является очень популярным материалом, который используют в самых разных сферах строительства. Сравнительно невысокая цена, хорошее качество и высокий коэффициент теплопроводности керамзитобетона сделали его востребованным при проведении ряда работ.

Основное отличие керамзитовых блоков от любых других – наличие в составе керамзита, который придает материалу легкость, высокие тепло/звукоизоляционные свойства, прочность, стойкость. Также в состав вводят цемент, песок, воду, присадки для улучшения тех или иных технических характеристик. Марка керамзита и цемента оказывает влияние на марку готового материала, который может соответствовать требованиям марок от М100 до М500.

Главные показатели и свойства керамзитобетона:

• Плотность – в пределах 400-2000 кг/м3.
• Прочность – от В3.5, зависит от состава, технологии производства.
• Теплопроводность – значение находится в диапазоне от 0.14 до 0.45 для сухого материала, в естественной влажности показатель может несущественно повышаться.
• Морозостойкость – от 50 циклов замораживания/оттаивания, но для некоторых блоков производители устанавливают и все 200.
• Водопоглощение – до 18% (в среднем 10-15%).
• Паропроницаемость – не более 5% по СНиП.
• Усадка – керамзитобетон не дает усадки вообще, поэтому значение равно 0.
• Пожароопасность – минимальная, материал не горюч, выдерживает температуру высокую в течение 2 часов.

Многое зависит от того, как и с соблюдением каких правил производится керамзитобетон. Технология достаточно простая, но ее нужно четко придерживаться, строго соблюдая рецепт состава, правильно выбирая компоненты для производства.

Как производится керамзитобетон:

1. Замешивают раствор, точно дозируя компоненты и соблюдая последовательность их введения в состав (цемент, песок, керамзит, вода).
2. Далее формуют блоки – заливают смесь в формы, уплотняют для удаления воздушных полостей с применением вибростенда или пресса. Удаляют излишки раствора.
3. Автоклавная обработка изделий – где в специальных бункерах на материал воздействуют высокое давление и горячий пар. Если автоклавная обработка отсутствует, блоки отправляют дозревать в специальном хранилище с оптимальным уровнем влажности/температуры.
4. Распалубка: если изделия сушатся в естественных условиях, то через 3-4 дня, автоклавный керамзитобетон можно раньше извлекать. Далее материал выдерживают 28 дней для полного набора прочности.

Кроме состава и особенностей компонентов, на качество блоков также влияет обработка: автоклавные керамзитоблоки более прочные и стойкие, не так сильно впитывают воду, более стабильны. Вибропрессование обеспечивает более плотную структуру, что исключает возможность появления сколов, трещин и т.д.

Классификация керамзитобетона и область применения

Керамзитобетон может отличаться по марке, различным показателям, но главным свойством считают плотность. Именно плотность определяет уровень тепло/звукоизоляции материала, его прочностные характеристики (которые находятся в обратной пропорции: чем выше плотность, тем выше прочность и меньше изоляционные свойства, и наоборот).

Основные виды керамзитобетона и сфера использования:

1. Теплоизоляционный керамзитобетон – плотностью от 350 до 600 кг/м3, прочность на сжатие в пределах 5-25 кг/см2. Применяется для теплоизоляции помещений общественного, жилого назначения. Для строительства внутренних перегородок и несущих стен практически не используется.
2. Конструкционно-теплоизоляционный материал – плотность составляет 700-1200 кг/м3, прочность на сжатие достигает 100 кг/см2, морозостойкость в среднем находится на уровне 100 циклов. Применяется материал для создания однослойных стеновых панелей, крупных блоков для строительства малоэтажных зданий.
3. Конструктивный керамзитобетон – материал демонстрирует плотность до 1800 кг/м3, прочность от 100 и до 500 кг/см2. Керамзитоблоки данного типа обладают высокой морозостойкостью (до 500 циклов), используются для строительства самых разных конструкций, но обеспечивают наименьший уровень теплоизоляции.

Таким образом, плотность и прочность находятся во взаимодействии с теплоизоляционными характеристиками и при выборе материала необходимо искать баланс и подбирать блоки с учетом основных требований.

Там, где важна прочность материала, выбирают наиболее плотный и используют дополнительный слой теплоизоляции, где нужно защитить конструкцию от холода, применяют блоки с малой плотностью.

Теплопроводность как одно из важнейших свойств материала для кладки стен

Теплопроводность – физическое свойство материала, которое отображает его способность отдавать тепло. Так, коэффициент теплопроводности указывает на скорость и объем передачи тепловой энергии от теплого предмета к более холодному за час на площади в 1 квадратный метр толщиной в 1 метр.

Показатели теплопроводности

Коэффициент теплопроводности керамзитоблока демонстрирует способность материала сохранять температуру внутри здания – чем значение выше/больше, тем быстрее здание или конструкция будут охлаждаться или нагреваться. На показатель теплопроводности влияет ряд важных факторов.

Что и как влияет на теплопроводность керамзитоблока:

• Пористость материала – чем больше пор и в них воздуха, тем ниже коэффициент теплопроводности (и выше показатель теплоизоляции), а также меньше плотность, вес, прочность. На число и объем пор влияют объем керамзита и фракция наполнителя.
• Величина блока, его пустотность – та же зависимость.
• Исходный материал – соотношение компонентов в составе, марка керамзитобетона, точность соблюдения технологии.

В таблице указана прямая зависимость теплопроводности керамзитобетона от его плотности:

А тут рассмотрены пропорции материала для приготовления смеси/блоков с разными показателями плотности:

Керамзитоблоки также имеют способность контролировать в помещении уровень влажности: при его повышении блок впитывает влагу, а потом при иссушивании воздуха отдает ее обратно. Так в помещении всегда соблюдается оптимальный микроклимат.

Связь теплопроводности блоков и толщины стен будущего строения

Коэффициент теплопроводности обязательно учитывают в формуле при вычислении оптимальной нормативной толщины стен будущего здания. Для просчета значения нужно знать две величины – коэффициент теплопроводности материала (обозначается в формуле λ) и коэффициент сопротивления теплопередаче (устанавливается строительными правилами и нормами в соответствии с погодными условиями региона, обозначается как Rreg).

Формула выглядит так: δ = Rreg х λ.

Пример: для расчета оптимальной толщины стены здания, которое возводится в Москве или регионе, величину Rreg берут 3-3.1 (установлена в правилах). Стены можно строить из любых блоков, от их коэффициента теплопроводности зависит значение. Так, в примере можно взять блоки плотностью 600 кг/м3, теплопроводность по нормативу которых составляет 0.15 (и 0.20-0.25 для эксплуатации).

Получается: δ = 3 х 0.15 = 0,45 м или δ = 3 х 0,22 = 0,66 м.

То есть, толщина стены при строительстве из указанных блоков должна быть в пределах 45-66 сантиметров. Опытными мастерами указывается в качестве оптимального значения толщина в 40-60 сантиметров для центральных регионов России, Москвы и регионов.

Правильный расчет толщины стен поможет верно определить необходимость утепления и подобрать материал, экономить на отоплении здания в будущем.

Теплопроводность в сравнении с другими строительными материалами

Керамзитобетон обладает пониженной теплопроводностью, которая зависит от марки и плотности материала. По показателю с керамзитобетоном могут сравниться газобетон и пенобетон (у них показатель чуть ниже), древесные материалы. Практически все ячеистые бетоны демонстрируют низкие значения теплопроводности, в связи с чем их очень часто используют в строительстве.

Ниже в таблице указаны показатели ключевых свойств разных материалов:

Тут можно посмотреть толщину стен из разных материалов, которые дают примерно одинаковый уровень теплопроводности:

Как видно, керамзитобетон демонстрирует оптимальные показатели теплопроводности, поэтому может успешно применяться для возведения разных типов зданий.

Недостатки и достоинства материала

Как и любой другой строительный материал, керамзитобетон обладает своими плюсами и минусами, которые обязательно нужно учитывать до начала строительства, в процессе проектирования и выполнения расчетов.

Главные преимущества керамзитобетона:

• Простота в монтаже и высокая скорость кладки за счет больших размеров блоков и малого веса.
• Экологичность и безопасность – керамзитобетон не горючий, производится на основе натуральных компонентов, поэтому не представляет опасности для здоровья и самочувствия людей.
• Высокий уровень адгезии с любыми материалами за счет пористой поверхности керамзитобетона.
• Разумная стоимость – строительство дома из керамзитобетона обходится значительно дешевле, чем из кирпича, к примеру.
• Стойкость к разным воздействиям, высокая прочность.
• Хороший уровень тепло/звукоизоляции.

• Полное отсутствие усадки, что исключает вероятность возникновения трещин.
• Понижение стоимости фундамента за счет уменьшения нагрузки на основание из-за малого веса керамзитобетона.
• Низкое значение теплопроводности, что позволяет отказаться от дополнительного утепления и существенно экономить на отоплении.

Основные минусы керамзитобетона:

• Из-за пористой поверхности блоки могут впитывать влагу, а потом при замерзании разрывать структуру, провоцируя распространение трещин и деформаций.
• Сравнительно небольшой выбор типоразмеров – обычно представлены лишь стандартный величиной 39х19х18 сантиметров и половинный с толщиной 9/12 сантиметров.
• Вероятные сложности с крепежами – нужно подбирать специальные элементы для прочного соединения.
• Обязательное выполнение внутренней и внешней отделки, так как керамзитобетонные блоки выглядят неэстетично и требуют защиты от влаги, внешних воздействий.
• Блоки хрупкие – часто при транспортировке разрушается большая часть материала, который боится деформаций и механических нагрузок, могут появиться сложности при обработке блока.

Теплопроводность керамзитобетона – показатель, который обязательно нужно учитывать при выборе материала и просчете оптимальной толщины стены, так как именно от него будут зависеть выбор системы отопления, необходимость в дополнительном утеплении, комфорт в эксплуатации и цифры в счетах за отопление.

Теплопроводность керамзитобетонных блоков по ГОСТ, расчеты толщины стен

С развитием технологий в строительной сфере предоставлена возможность сокращения сроков работ и экономии средств. Одним из способов удешевления материалов является возведение здания из керамзитобетонных блоков. Эту методику нельзя назвать новой, хотя широкое распространение она получила относительно недавно. Благодаря целому ряду преимуществ и сравнительным характеристикам с другими видами (кирпичом, ракушечником), можно говорить о превосходящих качествах керамзитобетона.

Определение теплопроводности блоков

Производство блоков подразумевает смешивание цемента, песка и гравия размером от 5 мм. От величины наполнителя зависят энергосберегающие свойства и прочность. Чем более крупные зерна добавляются в смесь, тем выше показатель теплопроводности. Этот коэффициент керамзитобетона обозначают буквой λ, применяемой при расчетах количества энергии, которая проходит через несущую толщиной в 1 метр, создает сопротивление на площади в 1 м2 с разницей температуры в 1°С/час на внутренней и внешней сторонах поверхности. Факторы, влияющие на коэффициент теплопроводности керамзитоблоков, заключаются в следующих понятиях:

1. Количество и качество сырья, используемого для изготовления. Стандартно замешивают 1 долю цемента, 2 – кварцевого песка, 3 – гранулированного компонента.

2. Большое количество воздушных ячеек делает материал легким, что снижает коэффициент теплопроводности. Чем меньше пористость, тем камень имеет больший вес, что увеличивает показатель.

3. Определенных размеров керамзитоблоков не существует, их длина – диапазон от 250 до 450 мм, ширина – 180-450 мм, высота – 180-250 мм.

4. Также играет роль марка бетона, каждая имеет свою прочность на осевое сжатие (максимальная нагрузка кг/см2, которую он выдерживает на 28 день после отвердевания). У материала М35 и М50 эта величина составляет В3,5, М75 и 100 – В7,5, М200 – В1.

При определении теплоизоляции керамзитобетонных блоков можно воспользоваться таблицей:

После определения теплопроводности керамзитоблоков делают расчеты толщины стен. В формуле этот показатель обозначают буквой δ. Также для вычисления используется величина сопротивления передачи энергии, зависящая от типа зданий и климатических условий и имеющая символ R_reg. Если взять среднее значение около 3 единиц, получится формула: δ= R_reg х λ. Допустим, теплопроводность блока составляет 0,2 Вт(м°С), в результате: δ=3х0,2=0,6 м – толщина стены.

Разновидности керамзитобетона

В зависимости от своего предназначения блоки делятся на несколько типов:

1. При строительстве для теплоизоляции используется материал плотностью 400-600 кг/м3. Величина проводимости энергии у него составляет 0,1-0,17 Вт(м°С), прочность на сжатие – 5-22 кг/см2. Такой керамзитобетонный камень выдерживает только собственный вес, имеет неплотную структуру с большим количеством пустот, но обладает самым высоким показателем теплоизоляции.

2. Для сооружения несущих стен, цокольных этажей применяются полнотелые конструктивные блоки с содержанием бетона марок М300-400 и гравием мелких фракций. Является наиболее прочным среди всех видов, плотность составляет 1800 кг/м3. Также имеет высокие характеристики теплоизоляции – 0,55 Вт(м°С). Использование стеновых блоков позволяет увеличить площадь помещения за счет небольшой толщины стен. При этом скорость укладки в несколько раз выше, чем работа с кирпичом при тех же объемах.

3. На объектах с необходимостью снижения веса несущих используют конструктивно-теплоизоляционный керамзитобетон. Также этот материал применяется при производстве больших блоков и стеновых панелей. Плотность после застывания составляет 800 кг/м³, теплопроводность – 0,45Вт(м°С). При одинаковой толщине стены кирпич обладает более низкими свойствами.

По конструкции и размерам керамзитобетон можно разделить на две класса: стеновой и перегородочный вид. В таблице показаны типовые формы и их главные характеристики:

Теплопроводность керамзитобетонных блоков в первую очередь зависит от их плотности и количества пустот. Чем крупнее фракции гравия, тем выше величина. Благодаря основному натуральному компоненту, материал обладает высокой экологической безопасностью, способен дышать, морозоустойчив и не поддается гниению.

Теплопроводность керамзитобетонных блоков: от чего зависит, таблица

Керамзитобетонные блоки имеют широкую сферу применения, в зависимости от марки, формы и пустотности они используются в качестве теплоизолятора или кладочных элементов для конструкций с разными несущими способностями. Их главными характеристиками являются прочность, плотность, морозостойкость и теплопроводность, все они связаны между собой. Последний параметр учитывается при проведении теплотехнического расчета для получения рекомендуемой строительными нормами толщины стен.

Коэффициент теплопроводности в количественном выражении показывает способность материала к проведению тепла: чем он ниже, тем выше его энергосберегающие свойства. Использование блоков с хорошим сопротивлением к потерям позволяет снизить затраты на обогрев зданий в зимнее время и кондиционирование летом. Обожженная глина является отличным теплоизолятором, термопроводность керамзитовых гранул варьируется в пределах 0,099-0,18 Вт/м·°C. Они считаются оптимальным заполнителем для получения легких бетонов и кладочных изделий.

Факторы влияния на величину теплопроводности керамзитоблоков

Этот строительный материал имеет многокомпонентную основу. Крошка без исключения будет иметь меньшую термопроводность, чем чистые обожженные гранулы вспученной глины. Ключевое влияние имеет качество используемого керамзита, характеристика зависит от размера и типа фракций, степени поризации, целостности оболочки, вида сырья и технологии обжига. Лучшие показатели имеет гравий с низкой насыпной плотностью и диаметром частиц в пределах 10-20 мм (0,099-0,108 Вт/м·°C), худшие – дробленый щебень и песок.

Повышение доли цемента в бетоне снижает его способности к энергосбережению.

Взаимосвязь между видом наполнителя и теплопроводностью керамзитобетонного камня отражена в таблице:

Помимо параметров используемых компонентов коэффициент теплопроводности керамзитоблока зависит от следующих факторов:

• Марки по плотности: чем она выше, тем хуже теплоизоляционные свойства материала.
• Пустотности, а именно – количества и размера щелей в блоках. У данной группы ее максимальное значение достигает 40%, что соответствует 0,19 Вт/м·°C. Размер фракций керамзита, используемого для изготовления крупнощелевых разновидностей ограничен, качественные полнотелые изделия могут не уступать им в качестве.
• Условий эксплуатации, несмотря на низкое водопоглощение (5-10%) при длительном контакте с влагой блоки могут начинать ее накапливать, что отрицательно сказывается на величине теплового сопротивления. Худшие показатели наблюдается при попадании и замерзании воды внутри полостей. Исключить риски помогают изделия с закрытыми пустотами, но они стоят немного дороже.

В зависимости от целевого назначения выделяют три группы керамзитоблоков:

• Теплоизоляционные, с плотностью в пределах 300-900 кг/м³ и теплопроводностью не более 0,2 Вт/м·°C. Не нормируется по прочности и подбирается при утеплении каркасных систем или закладывается между другими стеновыми изделиями.
• Конструкционно-теплоизоляционные – от 700 до 1200 кг/м³, до 0,5 Вт/м·°C, выдерживаемые нагрузки от 35 до 75 кгс/м². Эта разновидность наиболее востребована в частном строительстве, сфера использования включает возведение внутренних перегородок, панелей и стен, в том числе несущие.
• Конструкционные – от 1200 до 1800 кг/м³, с теплопроводностью до 0,66 Вт/м·°C. Из-за высокой нагрузки на фундамент блоки с такими характеристиками редко используются для возведения стен частных домов, область их применения совпадает с марками тяжелого бетона.

Взаимосвязанные характеристики

Теплопроводность является основным показателем, учитываемым при расчете толщины строительных систем. Находится по формуле: δ=R·λ, где R – величина теплового сопротивления, определяемая из таблиц с учетом климатических условий региона и типа конструкции, среднее значение по Москве составляет 3-3,1 м²·°C/Вт.

Используя данные производителя, находится минимально допустимая толщина стены из керамзитоблоков, разделяющей разнотемпературные зоны при поддержке комфортных условий внутри дома. При несоответствии ширины кладки с полученным результатом здания нуждаются в наружном утеплении. Аналогичный расчет проводится при обычной засыпке конструкций грунтами керамзита, итоговые данные применяются для определения правильной толщины прослойки.

Теплопроводность керамзитобетонных блоков — обзор

Разное

Теплопроводность керамзитобетонных блоков

Прежде всего, для лучшего представления, с чем мы имеем дело, стоит более подробно рассказать о самих керамзитобетонных блоках. Что же это такое?

Объяснения по части керамзита и понятия теплопроводности

По сути, керамзитобетон представляет собой специальный строительный материал, монолитный и твердый, застывший естественным путем. В своем составе он содержит:

• Цемент, его различные виды;
• Качественный, но вполне привычный песок;
• Специальный наполнитель, которым и является керамзит.

Пропорции приблизительно следующие – 1 порция цемента к 2-м песка и к 3 керамзита, причем, для качественного соединения с цементом берутся гранулы керамзита размером более 5 мм.

Опять же, сам керамзит – это вспененная, обожженная глина.

Теперь же стоит досконально объяснить, какова теплопроводность керамзитобетонных блоков, а так же, что вообще понимается под этим понятием.

Все достаточно просто – подобное значение – возможность определенных материалов передавать тепло от одного участка к другому. Причем, первые – это теплые материалы, вторые, на которые тепло и подается — холодные. Данное понятие в технической документации обозначают буквой лямбда (λ) – этот параметр является коэффициентом того объема тепла, которое пропускается испытуемыми материалами, с толщиной в 1 метр, с тестовой площадью, соответственно — 1 кв.м, разница в температуре на тестовых участках1ºС на час. Что касается данного параметра относительно керамзитобетона – то здесь все будет зависимо от множества факторов. Таких, как плотность, тип материала, его размеры, количество и объемы пустот и т.д. Опять же, может существенно влиять и окружающая среда – разница по температурам, влажность и т.д.

Виды керамзитобетонных материалов

Существует несколько различных типов керамзитобетона. В частности, их стоит поделить на такие виды:

• Теплоизоляционный керамзитобетон;
• Конструктивно – теплоизоляционный керамзитобетон;
• Конструктивный керамзитобетон.

Каждый этот вид отличается своими характеристиками и особенностями. Теплоизоляционный керамзитобетон является наименее плотным, за счет этого имеет меньший вес и, опять же, отличается высокими теплоизоляционными свойствами, как может быть понятно из его названия.

Из такого материала можно с легкостью построить строение, задача которого, как раз в сохранении тепла, или наоборот холода. Примером такого здания можно привести баню. Ниже вы можете увидеть процесс постройки таковой из керамзитобетонных блоков.

Баня из керамзитобетона

Следующий тип, который следует рассмотреть – конструктивно- теплоизоляционный керамзитобетон. Целевое назначение данного материла наиболее точно подойдет для строений, которым нужно снизить вес конструкции. Чаще всего, используется большими блоками. Отличается данный материал высокой прочностью, но, в сравнении с теплоизоляционными керамзитобетонами, обладает и большей теплопроводностью.

На рисунке ниже можно увидеть данный тип строительных материалов.

Конструктивно Теплоизоляционный керамзитобетон

Что касается последнего типа, то конструктивный керамзитобетон отличается среди аналогов самой большой прочностью. Он используется для постройки как обычных домов, так и промышленных строений. Плотность данного материала составляет 1800кг на метр кубический. Когда он полностью затвердевает, его прочность можно не проверять, обычно, она составляет 100кг на 1 квадратный сантиметр. Правда, теплопроводность этого материала значительно выше, намного больше, чем у других видов и составляет 0.55 Вт/(м*K).

На рисунке ниже можно увидеть, как выглядит конструктивный керамзитобетон.

Конструктивный керамзитобетон

На рисунке вы можете увидеть несущий конструктивный блок из керамзитобетона «Куб», в частности, его оболочку из высокопрочного керамзитобетона.

Маленькие и полезные советы, как выбирать блоки

Существует несколько нюансов, которые будет полезно знать неопытному, начинающему строителю, который решил начать постройку с использованием керамзитобетонных блоков.

В первую очередь, подбирая блоки, следует ориентироваться на такие параметры, как прочность, плотность, теплопроводность, морозостойкость и пустотность.

Различные типы керамзитобетона подходит для различных мест стройки. Например, пустотелые блоки лучше всего использовать в стенах. Это обусловлено тем, что они имеют большие показатели теплопроводности и отличаются скромным весом. Пескоцементные варианты лучше предпочесть для фундаментов, опорных, несущих точек. Такое решение будет актуально по причине высокой прочности, а параметр теплоизоляции или проводимости не так уж и важен.

Опять же, наверняка каждый задается вопросом – пустотелые блоки лучше приобретать, или же полнотелые. Здесь все достаточно просто – полнотелые отличаются высокой прочностью, лучше всего их использовать при постройке несущих стен. В них отлично вбиваются дюбеля, анкера и т.д. Щелевые же, пустотелые блоки, отличаются меньшей прочностью, зато обладают меньшим весом, а как следствие, меньше стоят. Их покупка позволит вам существенно сэкономить. Но опять же, данный тип лучше всего подойдет не для постройки высотных зданий, в качестве материалов для несущей стены. Данный тип лучше всего подходит для постройки загородных коттеджей, или же гаражей. Примером такого варианта может стать керамзитобетон м25, его вы можете увидеть на рисунке ниже.

Керамзитобетон м25

Прочность материала легко определяется по маркировке. Вы найдете в названии маркировку «м» и цифру рядом с ней. Например, м25, или же, м100. Именно это и есть обозначение плотности блока.

Выше уже есть изображения марки м25, теперь вы можете ее сравнить с приведенной ниже м100,как вы можете увидеть, разница по плотности видна даже на глаз. Собственно, так можно сориентироваться и по теплопроводности.

Керамзитобетон м100

Таким образом, вы уже сможете сориентироваться, какой тип вам будет предлагаться, подходит ли он вам и т.д.

Достоинства данного материала

Помимо рассматриваемого свойства – теплопроводности, стоит привести и такие плюсы, как долгий срок эксплуатации. Керамзитобетон способен оставаться в отличном состоянии на протяжении десятилетий. Он не требует особой заботы или ухода. Опять же, он абсолютно безопасен для человека – в его основе сугубо экологические материалы. Опять же, даже если вы приобретете низкоплотный материал, его можно использовать оптимальным образом – в качестве дополнительного теплоизоляционного слоя, или же, сможете сделать дополнительные перегородки в помещении.

Если вы смущаетесь в вопросе, касающемся какой формы пустоты должны быть в приобретаемом блоке, то здесь форма не имеет значения. Вопрос заключается только в их объеме относительно блока, опять же, имеют значения плотности и теплопроводности. Что касается непосредственной кладки, то блоки, обычно, укладываются пустотами вниз, вертикально.

Последним, полезным советом, который нужно привести, будет то, что существуют несколько стандартных различных размеров плит – поэтому вы с легкостью сможете подобрать оптимальный вариант, как для постройки стен коттеджа, так и для стен своего подвала, как правильно его уложить изображено на рис. 7.

Керамзит для подвала

Видео теплопроводность керамзитобетонных блоков

Еще одна полезная ссылка в этой статье будет касаться непосредственного видео, где можно узнать еще полезную информацию, касательно данной тематики. На видео вы сможете воочию увидеть, какие типы керамзитобетона бывают, и где они используются в стройке.

Источник

Экспериментальное исследование и корректировка модели

В этом исследовании сверхлегкий пенополистироловый пенобетон (EFC) был изготовлен методом химического вспенивания, а его теплоизоляционные свойства были измерены переходным методом при различных температурах окружающей среды (от −10 до 40 ° C). C). Затем наблюдали влияние температуры и объемной доли EPS на теплопроводность и плотность EFC в сухом состоянии. В конечном итоге уравнение Ченга – Вачона было модифицировано путем введения температурного параметра.Результаты показали, что теплопроводность EFC уменьшается с повышением температуры. Также было продемонстрировано, что подходящий объем частиц EPS может не только уменьшить теплопроводность EFC, но также уменьшить влияние температуры на теплопроводность. Теплопроводность EFC при различных температурах была точно предсказана в этом исследовании с использованием предложенной модели.

1. Введение

Пенобетон (FC) — это тип легкого пористого материала на основе цемента с плотностью от 400 кг / м ³ до 1900 кг / м ³ , который широко используется в области строительства. особенно для снижения статической нагрузки конструкций и для сохранения тепла, демпфирования, звукоизоляции и заполнения пор [1].По сравнению с органическими изоляционными материалами ТЭ имеет более высокую прочность, лучшую огнестойкость и долговечность [1–3]. Однако, чтобы соответствовать более высоким требованиям к теплоизоляционным характеристикам, плотность FC следует дополнительно снизить до менее чем примерно 400 кг / м ³ . В соответствующих исследованиях установлено, что метод химического вспенивания более подходит для сверхлегких ТЭ, чем механическое вспенивание [4–9].

Пенополистирол (EPS) был впервые представлен в качестве легкого заполнителя для бетона Куком в 1973 году [10].Благодаря своей превосходной теплоизоляции и близким пористым свойствам частицы пенополистирола существенно влияют на тепловые характеристики FC. Например, Sayadi et al. [11] добавили регенерированные частицы EPS в FC и обнаружили, что теплопроводность образца FC с объемной долей EPS 82% снизилась на 45%, а плотность — на 62,5%. Видно, что EPS имеет широкие перспективы применения и большую потенциальную ценность в FC [12–14].

Теплопроводность — важный параметр, отражающий способность бетона передавать тепло.Многие исследования изучали теплопроводность композиционных материалов и выявили влияние различных факторов на теплопроводность [15]. Температура как внешнее условие оказывает важное влияние на теплопроводность бетона [16–20]. Рахим и др. [21] протестировали теплопроводность трех бетонных материалов на биологической основе при различных температурных условиях (от 10 до 40 ° C) в установившемся состоянии, используя метод защищенной горячей плиты. Они обнаружили, что теплопроводность бетонных материалов увеличивается с повышением температуры.Тандироглу [22] изучил теплопроводность легкого необработанного бетона с перлитовым заполнителем и установил функции взаимосвязи для теплопроводности, водоцементного отношения, количества перлита по массе и температуры. Предлагаемые эмпирические корреляции теплопроводности применимы в диапазоне температур от -70 до 30 ° C. Ли и др. [23] обсудили общие модели теплопроводности, основанные на экспериментальных данных, и предложили модель прогнозирования теплопроводности FC, но они не смогли учесть влияние внешних факторов окружающей среды на теплопроводность модели, таких как температура.Таким образом, теплопроводность различных типов бетона значительно различается при изменении температуры. В настоящее время теоретические модели теплопроводности ТЭ не учитывают температурные эффекты.

В данном исследовании сверхлегкий пенополистирол пенобетон (EFC) с различным содержанием пенополистирола готовится методом химического вспенивания, а его теплопроводность измеряется при различных температурах окружающей среды (от -10 до 40 ° C). На основе результатов испытаний и существующих моделей теплопроводности была получена модель теплопроводности EFC с поправкой на температуру.

2. Экспериментальные программы

2.1. Сырье и соотношение смеси

Загущенный материал, использованный в этом исследовании, был изготовлен из китайского обычного портландцемента 42,5 и летучей золы класса I. Соответствующие технические показатели для этих двух материалов показаны в таблицах 1 и 2. Добавление летучей золы может оптимизировать структуру пор FC и улучшить его теплоизоляционные характеристики. Кроме того, EPS имеет размер частиц от 2 до 4 мм, кажущуюся плотность 18,8 кг / м ³ и теплопроводность 0.0313 Вт / (м · К). Пенообразователь, использованный в этом тесте, представлял собой раствор перекиси водорода с концентрацией 30%. Стабилизатором служил стеарат кальция. Первоначальным укрепляющим агентом был нитрит натрия, а загустителем — эмульсия сополимера акрилата. Используемая вода была водопроводной. Соотношение воды и связующего, содержание пенообразователя и дозировка летучей золы были скорректированы для определения эталонного соотношения смеси, которое показано в таблице 3. Всего было приготовлено 12 испытательных блоков пенобетона с химическим вспениванием EPS путем изменения объемной доли EPS (0% ~ 60%).

2.2. Прибор для испытаний

2.2.1. Тестер теплопроводности

Для теста теплопроводности использовался анализатор термических характеристик ISOMET 2114, произведенный в Словакии (рис. 1). Прибор может быть использован для определения теплопроводности, объемного теплового потока и температуропроводности композитов на основе цемента [24]. Он основан на принципе испытания на переходные процессы, а диапазон измерения температуры составляет 15 ~ + 50 ° C с точностью 1 × 10 ^-4 Вт / (м · К).Прибор можно проверить с помощью зонда или плоской пластины. В этом тесте используется поверхностный зонд с диапазоном измерения 0,04 ~ 0,3 Вт / (м · К).

2.2.2. Испытательный бокс при высоких и низких температурах

В этом испытании использовался стенд для моделирования высоких и низких температур, разработанный Северо-восточным сельскохозяйственным университетом. Его основные показатели производительности приведены в таблице 4.

2.3. Технология приготовления и методика химического вспенивания пенобетона EPS

2.3.1. Технология приготовления

В соответствии с характеристиками пенополистирола и технологией формования химического пенобетона образцы пенополистирола с химическим вспениванием были приготовлены в соответствии со следующим процессом: (a) Частицы пенополистирола были влажными в течение одной минуты с одной третью общая вода.(b) Цемент для смешивания, летучая зола, другие твердые материалы, оставшаяся вода и загуститель смешивали и перемешивали до тех пор, пока смесь не стала однородной. Затем смоченные частицы EPS помещали в смесь и перемешивали в течение одной минуты. Температуру суспензии поддерживали на уровне 25 ° C. (c) Добавляли раствор нитрита натрия. Смесь перемешивали на низкой скорости в течение 30 секунд, а затем перемешивали на высокой скорости в течение 10 секунд. (D) В смесь вливали перекись водорода, и ее перемешивали в течение 10 секунд.(e) Смесь быстро вылили в форму и оставили на 24 часа при 20 ° C. Затем образцы вынимали из формы, когда они имели определенную прочность, и затем осуществляли стандартное отверждение. Бетонный образец показан на рисунках 2 (а) и 2 (б).

2.3.2. Экспериментальные методы

Испытание образцов на плотность в сухом состоянии проводили в соответствии с китайским стандартом GB / T11969-2008. Измерения проводились после высушивания образцов до постоянного веса. Окружающая среда с постоянной температурой обеспечивалась испытательным боксом при высоких и низких температурах.Теплопроводность образцов проверяли после двухчасового стояния при постоянной температуре. При постоянной температуре теплопроводность полированных образцов с обеих сторон измеряли с помощью анализатора тепловых характеристик. Теплопроводность некоторых образцов EFC при 20 ° C показана в Таблице 5. Из-за неоднородности FC были протестированы три положения лицевой поверхности, и было рассчитано среднее значение результатов.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Связь между объемной плотностью в сухом состоянии и теплопроводностью образцов EFC при различных температурах

Теплопроводность — это основной физический параметр, используемый для характеристики теплопроводности материалов. Механизм теплопроводности у разных веществ разный.Согласно теории теплопередачи [25, 26], свободная подвижность электронов и колебания решетки являются двумя основными независимыми механизмами теплопередачи твердого тела. В основном это упругая волна (или волна решетки), которая, создаваемая колебанием решетки в месте более высокой температуры, вызывает колебание соседней решетки для передачи тепла в неорганических неметаллических твердых материалах. Поскольку бетон состоит в основном из твердых компонентов, механизм теплопередачи каркаса аналогичен механизму передачи тепла твердого тела.Поэтому теплопроводность бетона в первую очередь зависит от плотности материалов. Обычно низкая плотность соответствует низкой теплопроводности [27].

Закон изменения был получен путем подбора результатов испытаний объемной плотности в сухом состоянии и теплопроводности при различных температурах, как показано на рисунке 3. Объемная плотность в сухом состоянии химически вспениваемого пенобетона EPS положительно коррелирует с теплопроводностью.

Данные испытаний были подогнаны для получения соотношения между объемной плотностью в сухом состоянии и теплопроводностью EFC при температуре 0 ° C.Выражение отношения может быть записано как

. Содержание пены и содержание EPS определяют его объемную плотность в сухом состоянии в EFC и влияют на теплопроводность EFC. В тех же условиях количество пор в пористом материале определяет его теплопроводность. Когда количество пор такое же, теплопроводность увеличивается с увеличением размера пор. Однако соединенные поры увеличивают теплопроводность бетона. Кроме того, объемная доля EPS является ключевым фактором, изменяющим объемную плотность FC в сухом состоянии.На рис. 4 представлена ​​кривая влияния объемной доли EPS на объемную плотность FC в сухом состоянии. Согласно Фигуре 4, микропоры не изменялись при добавлении небольшого количества частиц EPS до тех пор, пока не было добавлено 10% частиц EPS. В этот момент соотношение крупных пор в образцах показало тенденцию к увеличению, что привело к уменьшению сухой объемной плотности. Однако, когда процент пор с диаметрами, достигающими 200-400 мкм м, был слишком большим, внутренняя структура пор была бы нестабильной, и некоторые большие поры могут быть разрушены.Это приведет к увеличению сухой объемной плотности образца и, таким образом, повлияет на теплопроводность EFC [28].

3.2. Влияние температуры на теплопроводность пенобетона EPS

В этом эксперименте использовались пять температур, а именно -10 ° C, 0 ° C, 20 ° C, 30 ° C и 40 ° C. Эти температуры использовались для изучения теплоизоляционных характеристик EFC. Теплопроводность FC, смешанного с различным содержанием частиц EPS, была протестирована, чтобы получить закон изменения теплопроводности FC с различными объемными долями EPS в зависимости от температуры, как показано на рисунке 5.Как видно из рисунка 5, теплопроводность химического пенобетона положительно коррелирует с внешней температурой. При изменении температуры наибольшая амплитуда изменения ТЭ без частиц ЭПС достигла 52%, что свидетельствует о значительном влиянии температуры на теплопроводность ТЭ [29]. Это связано с тем, что теплопроводность FC связана не только с интенсивностью движения частиц в твердой, жидкой и газовой фазах, но также с силами взаимодействия между различными фазами частиц и их пространственным распределением.Из-за большой пористости FC высокая температура может усилить неравномерное движение и столкновение молекул газа в порах. Это усилило бы взаимодействие между различными фазами частиц, тем самым увеличив теплопроводность.

На рисунке 5 показано сравнение с кривой теплопроводности FC без шариков из пенополистирола, другие кривые с шариками из пенополистирола, очевидно, более гладкие и с меньшими наклонами в том же диапазоне температурных градиентов. Когда объемное содержание EPS составляло 55%, изменение температуры меньше всего влияло на теплопроводность.Этот результат демонстрирует, что надлежащее количество частиц EPS может не только снизить теплопроводность EFC, но и компенсировать изменения теплопроводности, вызванные изменениями температуры. Этот эффект является основным преимуществом структуры EPS и улучшения им структуры пор FC. Эмпирические корреляции между теплопроводностью ТЭ и температурой при различных объемных долях пенополистирола показаны в таблице 6.