Керамзитобетон теплопроводность: Теплопроводность керамзитобетонных блоков

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: характеристики, коэффициент, таблица

Содержание

1. Разновидности керамзитобетона
2. От чего зависит теплопроводность
3. Коэффициент теплопроводности
4. Некоторые советы при выборе блоков

Строительные организации все чаще используют в качестве материала для возведения стен и внутренних перегородок жилых зданий, хозяйственных построек керамзитобетон. Блоки из данного материала привлекательны своим соотношением цены и качества. Немаловажным показателем является теплопроводность керамзитобетонных блоков. Эта величина имеет большое значение при возведении жилых домов в средней полосе России и северных районах, так как холодные зимние месяцы требуют жилья с низкой теплопроводностью стен и перекрытий.

Разновидности керамзитобетона

В состав строительного материала входит цемент, песок и керамзит (гранулы легкого пористого вещества 3-20 мм, получаемого путем нагревания глины или сланца). При строительстве жилых зданий в расчетах толщины стен и других показателей используются строительные нормы СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Рассмотрим основные виды строительных блоков и их применение:

• Теплоизоляционные блоки (материал имеет в своем составе повышенное количество керамзита, что делает его легким, керамзитобетон этого вида имеет низкую теплопроводность, около 0,18-0,25 Вт/м_*°С, при плотности 300-700кг/м³).

  Материал с хорошей теплоизоляцией эффективно применять при строительстве сооружений, требующих сохранения стабильной температуры как можно дольше. Это может быть баня, ферма для выращивания грибов, свинарник, складские помещения, где необходимо наоборот сохранять пониженную температуру. Для утепления уже существующих стен и для перегородок, не служащих несущими конструкциями в жилых домах, также используются теплоизоляционные материалы.

• Конструкционно-теплоизоляционные блоки отличаются прочностью, но имеют больший коэффициент теплопроводности керамзитобетона. Незаменимы при необходимости снижения веса строительной конструкции во избежание сильной осадки грунта. Этот вид блоков наиболее популярен в загородном строительстве, как для возведения несущих стен, так и для внутренних перегородок.
• Конструкционные блоки наиболее прочные и тяжелые (плотность 1800 кг/м³). Обычно их применяют для фундаментов и несущих стен, при строительстве промышленных зданий, где большое значение имеет прочность конструкции. При возведении зданий из прочного керамзитобетона необходимо учитывать большой вес данных блоков.

По конструктивным особенностям блоки подразделяются на:

• Пустотелые могут иметь 2, 4, 7, 8 и более пустот внутри (глухих либо сквозных), что значительно снижает вес, уменьшает коэффициент теплопроводности керамзитобетонных блоков и снижает себестоимость материала.
• Полнотелые не имеют пустот, являются более прочным, но и дорогостоящим материалом.

Блоки для стен имеют толщину 13,8; 19; 28,8 см и вес 17-26 кг, перегородочные изделия более тонкие – 9 см и весят 7-15 кг.

От чего зависит теплопроводность

Теплопроводность и качество бетона с керамзитным заполнителем зависит от пропорции цемент/песок/керамзит, пористости, показателя плотности, марки используемого цемента. Второстепенными факторами являются метод просушки, температура и влажность окружающей среды.

В промышленных масштабах производства теплопроводность керамзитобетона и его прочность будут зависеть от хорошей просушки и закрепления прочности материала. Обычно для высушивания используется поток горячего воздуха либо инфракрасное излучение. После обработки готовых блоков проходит около месяца, пока они достигнут максимальной прочности.

Рекомендуется использовать в строительстве керамзитобетонные блоки от крупных заводов- изготовителей, где установлено профессиональное оборудование для смешивания компонентов и отливки блоков, а также используются нормативные документы по качеству продукции.

Коэффициент теплопроводности

Характеристика теплопроводности строительных блоков имеет важное значение при расчете толщины стен сооружаемого здания. Опытным путем было установлено, что материал до 75% снижает теплопотери, что дает возможность не сооружать слишком толстые стены. Толщина стен (L), м возводимого дома будет зависеть от коэффициента теплопроводности (Кт), Вт/м_*°С и термического сопротивления керамзитобетона, количественно обозначающегося коэффициентом сопротивления теплопередачи (Rс), м²_*°C/Вт: L = Кт_*Rc Первая величина показывает способность тела передавать тепло на участке определенной длины. Последняя величина определяется согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и зависит от влажности, климатических условий региона.

Таблица теплопроводности керамзитобетонных блоков

Некоторые советы при выборе блоков

Учитывайте морозостойкость керамзитобетона при выборе материала.

Покупка блоков с пустотами гораздо сэкономит траты на строительство, но не следует забывать, что для стен, где будут вбиваться дюбеля и другие крепления, лучше подойдут полнотелые изделия.

Желтоватый цвет материала говорит о его плохом качестве из-за большого процента песка в изделии.

Керамзит теплопроводность и от чего она зависит + Фото

Теплоизоляционные свойства керамзита общеизвестны и во многом определяются сырьем, из которого он изготовлен. Удельная теплопроводность керамзита является одной из его основных характеристик, что вместе с малым удельным весом и прочностью определяет широкое применение этого материала в строительстве.

Состав:

1. Что влияет на теплопроводность керамзита
2. Производственные процессы, влияющие на теплопроводность керамзита

Что влияет на теплопроводность керамзита

Для материалов, выполняющих защитные функции, особо важной характеристикой является теплопроводность. Для керамзита, как природного материала, это зависит от сочетания различных его качеств.

Во-первых, теплопроводность керамзита зависит от его фракции (размера гранул): чем крупнее гранулы, тем больше потребуется утеплителя. На теплопроводность влияют, например, такие характеристики, как влажность и пористость керамзита. Средний коэффициент теплопроводности керамзита определить непросто из-за множества отклонений. В справочной литературе по величине можно найти данные о том, что она колеблется в пределах 0,07-0,16 Вт/м.

Керамзит следует выбирать с минимальной теплопроводностью. Чем выше коэффициент теплопроводности, тем большее количество тепла проходит через слой изолятора за определенное время и, соответственно, ниже его теплозащита. Таким образом, чем больше пористость керамзита, тем ниже его плотность, а также теплопроводность.

Керамзит

гигроскопичен: при повышении влажности он увеличивает теплопроводность и теряет теплоизоляционные свойства, а с увеличением веса увеличивается и нагрузка на перекрытия. Качественная гидроизоляция из керамзита необходима для сохранения свойств, обеспечивающих сохранение тепла в вашем доме.

Итак, керамзит имеет теплопроводность, которая зависит от его фракции: с уменьшением размера зерна керамзита уменьшается его пустотность, увеличивается насыпная плотность и увеличивается теплопроводность.

Керамзитовые гранулы делятся на керамзитовый гравий, щебень и песок.

Щебень керамзитовый

Получают из керамзитовой массы путем дробления.

Керамзитовый гравий

Круглые или овальные частицы, получаемые во вращающейся печи вспучиванием легкой глины. Имеет прочную плотную поверхность, поэтому часто используется в качестве наполнителя бетона. Имеет самый низкий коэффициент теплопроводности. Например, керамзитовый гравий марки 10-20 мм по насыпной плотности М350 и марки Р125 по прочности (3,1 МПа) имеет теплопроводность 0,14 Вт/(м°С).

Керамзитовый песок

Имеет фракцию до 5 мм и чаще всего используется для утепления.

Производственные процессы, влияющие на теплопроводность керамзита

По результатам исследований теплопроводность керамзита зависит от наличия в нем кварца на определенной стадии производства и в меньшей степени от плотности и пористости материала. Напрашивается вывод, что на качество керамзита влияет способ его производства, так как именно в процессе производства появляется стекловидный кварц.

Отметим, что сам монокристаллический кварц обладает высокой теплопроводностью (6,9-12,2 Вт/м), что полностью зависит от характеристик сырья. Из глины с хорошим расширением получают кварц в фазе стеклообразования, теплопроводность которого выше, чем у кварца из глины с худшим расширением. Аналогичная зависимость распространяется и на свойства керамзита.

Технология производства также важна. Кремнезем, содержащийся в керамзите, способствует повышению теплопроводности, а другие оксиды, наоборот, ее понижают. Это не относится к газам, которые образуются при нагреве глиняной массы до температуры набухания. Установлено, что при содержании пор от 55% Н3 + СО теплопроводность керамзита вдвое выше, чем при наполнении воздухом.

Размер микропор также влияет на теплопроводность: чем меньше поры, тем ниже теплопроводность. При этом сама пористость существенно не влияет на эту характеристику.

Вышеуказанные характеристики в основном зависят от способа производства. Обычный способ производства, как правило, не позволяет существенно изменить качество керамзита. Однако современные методы производства (пластический метод или «совместный обжиг») позволяют значительно повысить теплоизоляционные свойства керамзита.

При общем сравнении характеристик керамзита и пенопласта предпочтение отдается керамзитобетону, хотя теплопроводность пенопласта очень низкая — 0,038-0,041 Вт/м.

Коэффициент теплопроводности насыпного керамзита, сравнение с пенополистиролом и минеральной ватой

1. Основные факторы
2. Коэффициент
3. Сравнение с другими материалами

Керамзит или, как говорят в народе, «камушки» — это сыпучий материал, состоящий из гранул из керамики, обожженных при высокой температуре. Вещество изготовлено из глинистого материала и обладает не только низкой теплопроводностью при определенных условиях, но и является хорошим звукоизоляционным материалом. Строители утверждают, что при отделке помещения керамзит отвечает предъявляемым к нему требованиям (не пропускает ни тепло, ни звук), необходимо учитывать ряд его особенностей.

Основные факторы

Дело в том, что при низкой тепло- и звукопропускной способности керамзит необходимо укладывать при монтаже так, чтобы между гранулами не было пустот, через которые уходит тепло и звук. И этот фактор нельзя игнорировать, иначе упаковка вещества будет напрасной. Его структура такова, что не позволяет уплотнять материал, поэтому для устранения пустот приходится использовать все три фракции вещества:

• гравий — круглые зерна вещества, размер которых варьирует от 2 до 4 см;
• щебень из керамзита представляет собой мелкоизмельченный гравий, размер которого составляет 12 см;

Керамзитовый песок марки

• представляет собой круповидную фракцию, достигающую размеров 0,51 см.

Его теплопроводность напрямую зависит от разновидностей этого строительного материала, представленных выше. Это способность вещества удерживать тепло в помещении, не пропуская его сквозь стены или слой утеплителя. Для создания из него качественного насыпного слоя, используемого в качестве утеплителя, смешивают гравий и керамзитовый щебень, пустоты между которыми заполняют песком. Теплопроводность таких смесей составляет 0,14-0,15 Вт/(м×К). Что соответствует коэффициенту теплопроводности пенопластового утеплителя толщиной 5 см и равен коэффициенту теплопроводности минеральной ваты при слое 12 см. Получается, что теплопроводность керамзита, по сравнению с другими материалами, довольно низкая.

Если использовать для утепления любую из вышеперечисленных разновидностей, то показатель его теплопроводности будет колебаться в пределах от 0,1 до 0,18 Вт/(м×К). Поэтому для качественного утепления в основном используют смесь всех допустимых разновидностей.

Коэффициент

Существует мнение, что керамзит широко используется в качестве утеплителя из-за его низкой ценовой категории. Ведь если сравнить стоимость одного метра куба керамзитобетона со стоимостью другого утеплителя, то его цена будет ниже. Но особенностью таких расчетов является характеристика вещества. Дело в том, что количество керамзита для утепления понадобится в разы больше, чем, например, пенопластового утепления. Таким образом, получается, что сэкономить на стоимости керамзита не получится. Кроме того, веществу присущ ряд других свойств.

• Обладает определенным свойством звукоизоляции, добротность которого ниже, чем, например, у ваты.
• Малый вес гранул керамзита не привязан к его объему, что необходимо учитывать при утеплении пола веществом. Дело в том, что для утепления всей квартиры понадобится много вещества, которое плиты выдержат, а деревянный пол может не выдержать. Толщина досок в таких случаях должна быть не менее 25 мм.
• Не все так просто с прочностью керамзита. Если наступить на несколько камушков, разбросанных по полу, они разобьются. А если ходить по полу, который покрыт относительно тонким слоем, то камни не деформируются.

Получается, что сам материал не имеет прочности и процента утепления. Качество указанных показателей улучшается с увеличением объемного слоя.

Сравнение с другими материалами

Все-таки керамзит имеет ряд преимуществ, благодаря которым его активно используют в строительстве. Например, в отличие от минеральной ваты, которая со временем дает осадок, керамзит при правильном использовании не теряет своей первоначальной формы около 60 лет. Правильная эксплуатация означает соблюдение его характеристик в работе с веществом (например, нельзя ходить по керамзиту, покрытому тонким слоем). По сравнению с материалами из пенополистирола керамзитобетон обладает высокой огнестойкостью, а также присущей ему устойчивостью к температурным колебаниям. Следует отметить, что пенополистирол не обладает такой прочностью, как керамзит. Он быстро оседает и деформируется.

Кроме того, этот материал разрушается под воздействием лакокрасочных материалов, а также плохо пропускает воздух, что часто становится причиной затхлости. Материал не боится высоких морозов крайнего севера – способен выдержать около 300 циклических перепадов температуры. Эта особенность стала причиной того, что материал добавляют в цементные растворы для улучшения плит стяжки, что также частично исключает возможность проникновения холода извне и улучшает звукоизоляцию. Цементные растворы, разбавленные керамзитом, обладают наибольшей прочностью.

Кроме того керамзит, в отличие от пластика, не выделяет токсинов и резких запахов при нагревании. Кроме того, из-за вероятности осыпания обходят стороной керамзитобетонные конструкции и грызунов (мышей и крыс). А также не свойственно материалу появление на нем плесени и разного рода грибков. Кроме всего прочего, работа с керамзитом не вызывает затруднений даже у новичков в строительной сфере. Им можно без хлопот засыпать участок любой сложности. Оказывается, керамзит, как и минеральная вата или пенополистирол, имеет ряд своих достоинств и недостатков. Столкнувшись с выбором материала, нельзя сказать, что один материал хуже, а другой лучше.