Теплопроводность газобетона (газобетонных блоков): от чего зависит, улучшение характеристик

Краткая характеристика газобетона

Технология изготовления газобетона существует еще с начала прошлого века, но активно использовать в строительстве его начали относительно недавно.

Поры в привычном для всех бетоне образуются при взаимодействии алюминиевой пудры и извести, в ходе химической реакции выделяется водород, который и вызывает образование полостей в цементе. Эти поры равномерно распределяются по всей поверхности блока и придают материалу новые, не характерные для бетона свойства.

Рассмотрение этих свойств очень важно.

Обзор основных свойств и качеств

Самое полезное свойство газобетона — небольшой вес. Если сравнить 2 одинаковых блока из газобетона и простого бетона, то первый будет в несколько раз легче второго. Следующие полезные качества — паропроницаемость и низкая теплопроводность.

Чем больше пор в блоке, тем медленнее он отдает тепло, а это значит меньше ресурсов будет потрачено не отопление здания. Если сравнивать газобетон с другим пористым материалом — пенобетоном, то окажется, что его поры открыты, между тем как в пенобетоне закрыты. Поэтому последний газобетону по плотности проигрывает.

Классификация и сфера применения

Газобетон разделяется на группы, которые зависят от плотности. Такое свойство, как плотность выражается в кг/м³.

Марка газобетона определяет сферу его использования:

1. D300-D400. Используется для теплоизоляции. Блоки такой марки называют теплоизоляционными.
2. D500-D900. Получила широкое распространение в коттеджном строительстве. Применяется для утепления домов в 1 этаж. Эти блоки носят название конструкционно-теплоизоляционных.
3. D1000-D1200. Используется для создания стен многоэтажных домов. Называются конструкционными.
4. D600 означает, что в 1 м³ такого бетона содержится 600 кг твердого материала. Это будет лишь третья часть всего объема блока. Остальной объем придется на воздух.

Достоинства и недостатки

Газобетон из-за своей пористой структуры становится более хрупким по сравнению со строительными материалами, имеющими большую плотность. Но главным минусом этого стройматериала считается его гигроскопичность.

В некоторых случаях приходится принимать меры, чтобы минимизировать отрицательные свойства. Например, блоки гидроизолируют, и влажность плит из газобетона снижается.

Зависимость теплопроводности от плотности

Коэффициент теплопроводности газобетона напрямую зависит от плотности материала. Чем плотнее его структура, тем выше способность к удержанию тепла. При этом наблюдается специфичная зависимость теплоизоляции от прочности материала: чем менее прочен газобетон, тем лучше он удерживает тепло. Выбирая марку материала, стоит ориентироваться и на эту особенность, и при строительстве дома выбирать газобетон марки D500- D600.

Понятие теплопроводности и ее значение

Воздух в ячейках нагревается медленно и не позволяет теплу выходить наружу. Чем меньше плотность, тем ниже проводимость тепла. Понятие теплопроводности подразумевает возможность стройматериала передавать тепло.

Чем больше теплопроводность газобетона, тем быстрее будет терять тепло построенный дом, тем в нем будет холоднее при низких температурах окружающей среды. Если сравнивать марки газобетона по теплопроводности, то окажется что блоки D300, D400 будут иметь меньший показатель, чем D500, D600. Коэффициент разных марок газобетона определяет ГОСТ.

Например, блоки D300 будут иметь коэффициент теплопроводности газобетона 0,08, а D500 — 0,1. Марка D1200 будет иметь показатель, равный уже 0,29.

Зависимость от плотности

Плотность стройматериала сильно влияет на его способность проводить тепло. Одна и та же по толщине стена, но из различных материалов будет иметь разную теплопроводность.

Зависимость от влажности

При изготовлении блоков допускаются отклонения по теплопроводности, но они не должны быть более 20%. К тому же следует помнить, что его значение, указанное в таблицах, получено при хороших условиях без учета влияния окружающей среды, например, влажности воздуха. Теплопроводность повышается с увеличением влажности воздуха.

При строительстве дома блоки обязательно будут контактировать с окружающим воздухом. Газобетон плохо впитывает воду, но это не означает, что материал вовсе не подвержен ее влиянию. Поэтому показатели теплопроводности ниже эталонных.

Влажность блоков может быть до 10%. Теплопроводность блоков марки D500 при высокой степени влажности увеличится в среднем на 0,2 Вт/(м °С). По мнению специалистов, это не так и много.

Зависимость от качества макроструктуры

Пустоты влияют не только на уровень прочности газоблоков. Они обеспечивают низкие потери тепла этим материалом. Структурные особенности изделия зависят от технологии изготовления. При этом теплопроводность зависит от величины пустот. Чем больше пустот в материале, тем меньше тепловые потери. Это следует учитывать при выборе марки.

Коэффициент теплопроводности для марки D600

Средний коэффициент теплопроводности для этой марки газобетона равен 0,14 Вт/(м °С). Для того чтобы этот материал лучше сохранял тепло, надо принимать меры по его гидроизоляции. Но в доме после его строительства не только блоки отдают тепло, но и железная арматура. Тогда для монтажа блоков нужно использовать клей.

Коэффициент для марки D500

Коэффициент этой марки равен 0,12 Вт/(м °С). Такой газобетон по этой характеристике максимально приближен к показателям кирпича. Поэтому из него разрешено возводить стены многоквартирных домов.

Сравнение газобетона к сохранению тепла с различными стеновыми материалами

Чтобы кирпичная стена имела одну и ту же теплопроводность со стеной из газобетона размером в 44 см, толщина этой стены должна быть больше в несколько раз, а точнее, быть равной 210 см. Так как у кирпича плотность выше, он сильнее отдает тепло.

Теплопроводность:

• кирпича — 0,35 Вт/(м °С);
• газобетона марки D400 — 0,10 Вт/(м °С).

Получается, что более плотный кирпич отдаст тепло в 3 раза скорее, чем газобетон.

По принятым стандартам, теплопроводность газобетонной стены в 44 см соответствует таким же стенам из:

• керамзитобетона (90 см);
• дерева (53 см);
• минеральной ваты (18 см);
• пенополистирола (12 см)

При выборе между кирпичом и газоблоком результат очевиден.

Расчет оптимальной толщины стены

Блоки из газобетона часто сравнивают с силикатным и красным кирпичом. И стараются свойства и показатели газобетонной стены довести до характеристик этих материалов. В то же время, полагаясь на низкую теплопроводность стен, делают их слишком тонкими. Получают противоположный результат — дом с большими потерями тепла.

Поэтому были разработаны специальные нормативы, регулирующие толщину несущих стен, сделанных из газобетона. При этом они учитывают не только толщину, но и степень поглощения газобетоном влаги. Согласно СНиПу, при расчете толщины стен учитываются такие характеристики, как сопротивление конструкции к теплопередаче. Данное свойство зависит от региона, где ведется строительство и коэффициента теплопроводности.

Что касается первого значения, сопротивляемости материала, то в зависимости от региона разбежка в его значениях будет большая, особенно если сравнивать такие территории, как Москва и Магадан.

Например, в Москве стены из газоблоков марки D500 будут иметь толщину в 35 см, Новосибирске — 45 см, Якутске — 65 см.

Надо придерживаться правила золотой середины, тогда оптимальное соотношение таких показателей, как прочность и теплопроводность стен, будет отличным. Такие особенности имеют блоки D500-D600. Они чаще всего применяются при возведении как жилых домов и коттеджей, так и других построек.

Коэффициент теплопроводности

Коэффициент теплопроводности – способность газобетона передавать тепловую энергию. То есть, чем выше этот коэффициент, тем быстрее строительный материал отдаст тепло окружающей среде и сделает помещение холодным. Чтобы не тратиться на дополнительный обогрев жилья в зимнее время года, стоит заранее продумать выбор материала для строительства и способы утепления.

Более пористая структура делает газобетон менее теплопроводным, но при этом хрупким. Разные маркировки газобетонных блоков характеризуют их свойства в зависимости от плотности. Так, теплопроводность газобетона d300, d400 меньше теплопроводности блоков с маркировкой d500, d600. Поэтому первые чаще всего используют в качестве теплоизоляции строений, но из-за хрупкости не применяют в возведении несущих конструкций. Для строительства жилых многоэтажных зданий подойдет более плотный газобетон d1000-d1200. Средний по плотности и изоляционным свойствам блок используют при строительстве одноэтажных зданий.

Газобетонные блоки делятся на три вида в зависимости от плотности и теплопроводности: теплоизоляционные (D300-500), конструкционно-теплоизоляционные(D600-D900) и конструкционные (D1000-1200).

Сравнить теплопроводность газобетона разных марок можно в таблице:

Газобетонные блоки марки D500 способны выдерживать вес стен высотой в 3 этажа вместе с перекрытиями. При этом предусмотрено обязательное укрепление конструкции армированием.

Метод испытания теплопроводности изделий

Газобетонные блоки прочны и удобны. Но перед началом строительства необходимо учитывать все особенности стройматериала, в том числе и передачу тепла. Все эти характеристики будут связаны с условиями эксплуатации здания. Поэтому проводится расчет прочности стен и их способности проводить тепло.

При проведении испытаний учитывается значение классов прочности и теплопроводности газобетонных блоков, лишь после этого рассчитывается толщина стен. Также от предназначения здания зависят и показатели проводимости тепла.

От чего зависит теплопроводность газобетонных блоков?

На теплопроводность газобетона влияет влажность воздуха. В сухом климате его показатели будут более располагающими, но в иных условиях способность ячеистых бетонов к пропусканию тепла практически схожи с теми, которые демонстрирует кирпич. Каждый регион имеет индивидуальные климатические и погодные особенности, которые предполагают использование тех или иных материалов. В случае с областями, где наблюдается высокая влажность воздуха, прибегают к эксплуатации изделий с большей толщиной, а любое строительство требует проведения предварительных расчетов для того, чтобы полученная в финале теплопроводность газобетона не сказалась на пригодности дома к эксплуатации и комфорте проживания в нем.

Осуществление расчетов предполагает учет толщины газоблоков, возможность их эффективного утепления и обустройство потенциальной системы отопления.

Теплопроводность газобетона, используемого при возведении стен, может зависеть от качества клеевого раствора, так как места смыкания блоков являются возможными причинами проникания холода. Также сказывается и наличие армопоясов. Использование обычного бетона приведет к тому, что дом будет сильно промерзать, поэтому строители используют железобетонные армированные пояса для увеличения теплопроводности газобетонных блоков. Необходимость использования этих деталей сказывается на финансовых затратах на строительство.

Что влияет на качественную проводимость теплоресурсов?

Теплопроводность ячеистых соединений характеризуется количеством тепла, которое переносится через 1 м3 стройматериала, имеющего сторону равную 1 м2 в течение 60 минут с внешней грани на внутреннюю. Различия температур между сторонами не должны превышать 1 градус.

Чтобы разобраться, насколько подходят ячеистые блоки в плане основного материала для отстроя конкретного здания или в роли утеплителя уже возведенной конструкции, нужно ознакомиться с информацией, которая подробно разъяснит теплопроводные возможности стройматериала и растолкует основные показатели и рекомендации к его применению.

На данное свойство материала большое влияние оказывает его пористость.

Параметры качественной теплоизоляции ячеистых бетонов регламентируются на основе действующего ГОСТа. А также качественная проводимость теплоресурсов зависит от таких параметров, как:

• пористость стройматериала, зависящая от ингредиентов входящих в состав;
• количества влаги в сухом блоке;
• плотности;
• количества и размера внутренних пустот.

Посмотреть «ГОСТ 31359-2007» или

Состав стройматериала

За уменьшение количества и размеров изолированных воздушных подушек внутри блока отвечает цементный камень, из которого образовывают стенки пор пористого бетона. Такая технологическая особенность позволяет существенно сократить возможную теплопередачу. Размер, форма, месторасположение и тип наполнителя также влияют на теплопроводность материала. Заполнителями воздушных камер газобетона или пенобетона зачастую выступают такие компоненты, как:

В воздушных камерах такого материала может находиться зола.

• зола от переработки древесины;
• природные мелкозернистые пески;
• известь, металлургические шлаки.

Плотность бетона

Активно влияет на показатели теплопроводности и масса образовавшегося ячеистого материала, которая определяется единицами объема в зависимости от плотности. Такой параметр напрямую зависит от типа применяемого наполнителя, например, камень, пустоты которого наполнены золой покажет совершенно другие показатели чем тот, что на песчаной основе.

Ячеистый бетон бывает нескольких типов:

• конструкционный;
• конструкционно-изоляционный;
• теплоизоляционный.

Взаимосвязь прочностных, плотностных и теплопроводных блоков показана в таблице:

Влажность бетона

С помощью обработки грунтовкой можно предупредить напитывание материала влагой.
Ячеистый материал имеет свойства абсорбировать в себя влагу, такой фактор влечет линейный рост теплопроводности до 16%. Если процентный порог превышен в разумных рамках, показатель не создаст существенного влияния на теплообменную передачу. Стабильность теплосбережения происходит в связи с возможностью, накопленной внутри блока, влаги сохранять тепловые ресурсы. Чтобы уберечь стены от пагубного влияния чрезмерных жидкостей, в обязательном порядке используется паронепроницаемая грунтовка. Подходящий порог влаги для эксплуатации отстроенного здания приобретается спустя 3—4 года от завершения строительства. Адаптационная влажность ячеистого бетона не должна превышать 30—37%.