Особенности теплопроводности газобетона

Человек во все времена стремился к бытовому комфорту, неотъемлемой частью которого является тёплое жилище. Обеспечить дом одним лишь отоплением всегда было сложно и дорого. Поиск стеновых материалов, аккумулирующих тепло, но не слишком быстро отдающих его в атмосферу, привёл к созданию ячеистых бетонов, и самым древним из них можно считать пенобетон.

Но настоящим прорывом XX века стал синтезный газобетон, приобретающий пористую структуру не за счёт воздействия ПАВ, а благодаря реакции алюминиевой пудры с щелочной средой. При такой технологии коэффициент теплопроводности газобетона уменьшается за счёт плотности, а прочность остаётся на высоте – в этом и есть главное достоинство материала.

Что такое коэффициент теплопроводности

Существует точное определение, что представляет собой коэффициент теплопроводности, и приводится оно в своде правил 61.13330. Применяемая для его обозначения цифра с единицей измерения Вт/м*С, характеризует количество теплоты, которое материал способен передать за единицу времени и при равном единице температурном градиенте через единицу площади. Из всех теплофизических характеристик бетона, эта наиболее важна – во всяком случае, когда речь идёт об ограждающих конструкциях.

Тепловые особенности блоков

Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем эффективнее материал сохраняет тепло. Эта характеристика напрямую зависит от плотности цементного камня, наличия в нём крупного наполнителя и его собственных свойств. Именно поэтому у бетона на гранитном щебне плотностью 2400 кг/м3, КТ составляет 1,510 Вт/м*С, а у бетона на поризованном заполнителе (керамзите, аглопорите) с минимальной плотностью 1200 кг/м3 — вполовину меньше: 0,7 Вт/м*С.

Виталий Кудряшов
Виталий Кудряшов
Строитель
Автор портала full-houses.ru
Задать вопрос
Кроме количества пор в цементном камне и его заполнителе, на теплопроводность влияет ещё и его влажность, так как воздействие оказывают и свойства воды. Чем больше её процент, тем больше повышается и способность к передаче тепла, поэтому так важно уберегать газобетонные (да и любые другие) стены от намокания.

У конструкционно-теплоизоляционного газобетона в составе вообще нет крупного заполнителя, а песок или шлак перемолоты в муку. Поэтому даже при плотности 700 кг/м3, теплопроводность блоков не выше 0,192 Вт/м*С. Это значение ещё уменьшается параллельно со снижением объёмного веса (плотностью) камня, поэтому у блоков марки D300 показатель теплопроводности намного меньше (0,082 Вт/м*С).

Дом из какого материала Вам нравится больше всего?
Дом из бруса
24.88%
Дом из кирпича
18.72%
Бревенчатый дом
14.66%
Дом из газобетонных блоков
15.69%
Дом по канадской технологии
11.69%
Дом из оцилиндрованного бревна
3.88%
Монолитный дом
4.06%
Дом из пеноблоков
3.16%
Дом из сип-панелей
3.25%
Проголосовало: 3199

Теплопроводность газобетона по плотности

Ниже представлена таблица, в которой указаны показатели теплопроводности газобетона по маркам:

Марка газобетона по плотностиКоэффициент теплопроводности газоблока Вт/м*С
В сухом состоянииПри равновесной влажности 4%
D3000,0800,082
D4000,0950,100
D5000,1180,127
D6000,1370,150
D7000,1650,192
D8000,1820,215

Теплопроводность газоблока в сравнении с другими материалами

Голые цифры вряд ли о чём-то скажут человеку несведущему. Всё познаётся в сравнении, поэтому для наглядности предлагаем сравнить коэффициент теплопроводности газобетона с аналогичными характеристиками других материалов, применяемых для возведения стен домов.

Вид стенового материалаСредняя плотность (кг/м3)Теплопроводность (Вт/м*С)
Кирпич глиняный пустотелый12000,35
Кирпич силикатный18000,7
Керамоблок8200,19
Арболит6000,12
Газоблок5000,12
Пеноблок6000,14
Шлакоблок8000,5
Керамзитоблок8000,5
Сосна5000,15

Как видите, самый маленький коэффициент теплопроводности имеют газобетон и арболит, а соответственно, стены из них будут самые тёплые.

Физико-механические свойства газобетона

Кроме физико-технических свойств, к коим относятся теплопроводность, паропроницаемость и сорбционная влажность, у строительных материалов есть и физико-механические характеристики. Таковыми у ячеистых бетонов являются морозостойкость и класс прочности на сжатие, по показателям которых изделиям присваиваются марки.

  • Морозостойкостью (обозначается F) называют способность насыщенного водой камня выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без потери массы и снижения прочности. Какое количество циклов выдержит испытуемый образец бетона, такая марка по морозостойкости ему и присваивается.
  • Минимально возможный показатель для ячеистых блоков – 15 циклов. Такое требование предъявляет ГОСТ к теплоизоляционно-конструкционному бетону, применяемому для возведения наружных стен зданий.
  • Для определения морозостойкости образцы погружают в воду на двое суток, после чего на 4 часа помещают в морозильную камеру. Затем вынимают, и дав пару часов постоять в тепле, снова замораживают. Проведя минимальное количество циклов (15), проверяют прочность. Если она не изменилась, продолжают испытание далее до тех пор, пока очередная проверка (через 25, 35, 50 и т.д. циклов) не зафиксирует прочностные изменения.
  • Но главной характеристикой бетона, на основании которой определяется сфера его применения, является прочность на сжатие. Выражается она в мегапаскалях, и определяется как величина приложенной к образцу-кубику нагрузки, при которой он начинает разрушаться.
  • На основе испытаний бетону присваивается класс: обозначается он буквой В, а цифра рядом с ней показывает какая нагрузка может обеспечить образцу не менее 95% первоначальной прочности. Минимально допустимый класс прочности для газобетона, при котором из него можно возводить несущие стены – В1,5.

Если газобетон твердеет в естественных условиях, такой класс прочности будет только у блоков плотностью 600 кг/м3. При автоклавной обработке даже у блоков D300 прочность выше (не менее В2). А если учесть, что при такой плотности значительно снижается коэффициент теплопроводности, становится понятно, что именно этот материал даёт возможность получить самые теплоэффективные стены.

Прочные и тёплые стены из газоблоков

Развитие автоклавной технологии производства дало возможность значительно изменить классификацию ячеистых бетонов, которые при минимальной плотности получают достаточную для конструкционного использования прочность. В процессе синтезирования, под воздействием подаваемого под высоким давлением пара, в бетоне образуется более прочное вещество (гидросиликат кальция). Оно упрочняет структуру цементного камня, тем самым и обеспечивая ему отличные характеристики.

Утепление газобетона – как снизить теплопроводность кладки

Если говорить о теплопроводности самого газоблока, то она зависит от его плотности — то есть, количества в камне пор, заполненных воздухом. Чем их больше, тем ниже КТ — ведь воздух самый лучший утеплитель, и его присутствие меняет характеристики бетона.

При намокании камня воздух вытесянется водой — а она наоборот, лучше проводит тепло. Постоянное присутствие влаги может вообще свести к нулю теплоизоляционные свойчтва бетона, поэтому там, где высокая влажность воздуха обусловлена климатически, толщину внешних стен увеличивают.

  • На теплопроводность кладки оказывает влияние соответствующая характеристика кладочного раствора. Наиболее высокий коэффициент у ЦПС, поэтому в кладке на растворе швы становятся местами активных теплопотерь.
  • У цементного клея показатель теплопроводности ниже, так как в нём и вяжущее, и песок имеют тонкий помол. Его можно наносить тонким слоем – всего 2-3 мм против 10-12 мм в случае с обычным раствором (вот почему ЦПС рекомендуется применять только для кладки 1-го ряда).
  • Самым выгодным в плане теплопроводности является полиуретановый клей, у которого она даже ниже, чем у газобетона. Но применять ППУ клеи можно только для монтажа блоков 1 категории качества, так как здесь решающее значение имеет точность геометрии газоблоков.
  • Теплопроводность кладки в целом сильно снижается и за счёт присутствующих в ней железобетонных элементов. В многоэтажных зданиях таковыми являются все элементы несущего каркаса, в малоэтажных домах – это перемычки, колонны и армопояса.
  • Колонны в домах проектируются не так уж часто, а монолитные балки формируют так, чтобы снаружи они тоже были защищены слоем газобетона. Для этой цели опалубка собирается не из досок, а из газоблоков с U-образным сечением, внутрь которых и заливается тяжёлый бетон. Как вариант, неснимаемую опалубку для армопояса собирают их тонких перегородочных блоков, что значительно удешевляет данную конструкцию.
  • Если монолитные участки кладки ничем не защищены, да и сама она велась на цементно-песчаном растворе, газоблочные стены в силу своей теплотехнической однородности не будут обеспечивать такой же коэффициент теплопроводности, как монолитный газобетон. Соответственно, требуется дополнительное утепление — причём, характеристики утеплителя тоже должны приниматься в расчёт при определении толщины стены.

Остаётся только разобраться, чем лучше утеплять — и тут решающее значение имеет паропроницаемость теплоизоляционного материала.

Пенопластом

Вспененные пластики, к коим в строительном мире принято относить пенополистирол и пенополиуретан, с точки зрения теплоизоляционных свойств просто идеальны, потому что коэффициент теплопроводности у них в три зараза меньше, чем у самого газобетона.

Вид пенопластаТеплопроводность (Вт/м*С)Паропроницаемость (мг/м*ч*Па)
Беспрессовый пенополистирол, плотность 33 кг/м30,0310,013
Экструзионный пенополистирол, плотность 45 кг/м30,0360,013
Пенополиуретан плотностью 40 кг/м30,0290,050
  • Пенопласты практически водонепроницаемы, не содержат органики, а потому имеют длительный срок службы. И всё бы хорошо, эти материалы, особенно на полистирольной основе, имеют очень низкую паропропускную способность, что для газобетона составляет определённую проблему.
  • Правильное утепление, позволяющее вынести точку росы за пределы здания, производится только снаружи. Учитывая высокий коэффициент паропроницаемости газобетонной кладки, пар должен выйти с внешней стороны стен. Присутствие адгезионно смонтированного паронепроницаемого материала ведёт к тому, что пар запирается в толще стен: частично он возвращается назад, а часть конденсируется, повышая влажность ограждающих конструкций.
  • Допускать такого развития событий никак нельзя, поэтому пенопласты если и монтируют снаружи, то делают это не на этапе строительства дома, а спустя полгода или даже год после его окончания. Что это даёт? За это время довольно высокая тридцатипроцентная влажность, которая имеется у блоков в результате автоклавной обработки, да ещё подпитанная мокрыми процессами, сопровождающими кладку и внутреннюю отделку стен, снижается до нормативных 5-6%.
  • Кладка становится практически сухой, особенно если изнутри стены облицованы паронепроницаемыми материалами (керамическая плитка, цементная штукатурка, виниловые обои) или защищались пароизоляционными плёнками. В таком случае, пенопласт на фасаде будет отличным решением для утепления – нужно только правильно рассчитать толщину.
  • Если же изнутри стены отделывались, к примеру, гипсовой штукатуркой с бумажными обоями, или декоративной краской прямо по кладке, пар будет беспрепятственно заходить в толщу стен, не имея снаружи выхода (не поможет даже вентилируемый фасад).
  • Такая схема отделки запускает процесс вторичного увлажнения, источником которого является конденсационная влага. Отсюда и сырые стены, и плачущие окна, и плесень в углах, так что отделка в домах с ячеистобетонными стенами играет главную роль в создании комфортного микроклимата.

Конденсация паров начинается при температуре под утеплителем ниже +8 градусов. Чтобы не дать ей снижаться, при среднезимней температуре -8 градусов толщина утеплителя должна быть не менее 80 мм. При более холодном климате, для утепления газобетонных фасадов обычно используют ЭППС или ППУ толщиной 100-150 мм.

В системах вентилируемых фасадов использовать пенопласты не имеет смысла, так как пар в вентзазор практически не выходит. К тому же при пожаре такой утеплитель довольно быстро воспламеняется, образует много дыма и выделяет токсичные вещества, чему способствует проникающий в продухи кислород.

Минеральной ватой

Для защиты фасада от промерзания минеральная вата является лучшим выбором, потому что не горит и пропускает пар быстрее газобетона. Многие относятся к ней с предубеждением, памятуя об эмиссии волокон, способности к намоканию, усадке и небольшом сроке службы. Однако современные минваты имеют великолепные физические характеристики, да и от намокания атмосферной влагой защищены отделочным материалом. Соответственно, долговечность утеплителя адекватна сроку службы стен здания.

Общим термином «минвата» именуется несколько видов материала. Они различаются по типу применяемого сырья и имеют неодинаковые физические свойства. Предлагаем для начала ознакомиться с их характеристиками, которые и помогут сделать правильный выбор:

ХарактеристикаРазновидности минваты
КаменнаяШлаковатаСтекловата
Каменная минватаШлаковатаСтекловата
Средний размер волокна (мкм)4-124-125-15
Колкостьнетестьесть
Гигроскопичность (% за 24 часа)0,951,91,7
Наличие связующих веществ %2,5-102,5-102,5-10
ГорючестьНГНГНГ
Вредные вещества при горениинезначительнозначительнонезначительно
Температура спекания (градусов Цельсия)1000300500
Коэффициент теплопроводности Вт/(м-С)0,035-0,0420,46-0,480,038-0,046
Коэффициент паропроницаемости (мг/м*ч*Па)0,49-0,600,3-0,370,25-0,35
Коэффициент звукопоглощения0,75-0,950,75-0,820,8-0,92
Вибростойкостьумереннаяслабаяслабая

Стекловату получают путём вытягивания тонких волокон из расплавленного стекла или кварцевого песка, которые благодаря связующим веществам прессуются в упругие и лёгкие по весу маты или плиты. Отличается от других видов минват по характерному жёлтому оттенку. Главным недостатном является хрупкость волокон, из-за которой материал и приобретает неприятную колкость.

Виталий Кудряшов
Виталий Кудряшов
Строитель
Автор портала full-houses.ru
Задать вопрос
Шлаковата для утепления стен не подходит вообще, так как, кроме такой же как и у стекловаты колкости она имеет самый большой процент гигроскопичности и потери объёма, неэкологична и имеет более высокий коэффициент теплопроводности. Она предназначена для технических целей (утепления оборудования, трубопрводов).

А вот каменная вата, изготавливаемая из расплава горных пород (базальта, габбро, пироксена), просто идеально подходит для утепления отапливаемых зданий, в том числе газобетонных. У неё высокая паропроницаемость и низкая теплопроводность, она не горит и практически не дымит. С базальтовой ватой легко, а главное, безопасно, работать, так как волокна у неё неломкие, и не вызывают раздражения на коже и слизистых. Благодаря наиболее низкой гигроскопичности она лучше всего противостоит увлажнению, а потому и служить будет дольше.

Каменная вата подходит как для закладки в вентилируемые фасады, так и для тёплых штукатурных систем. Во втором случае главное – правильный подбор штукатурного состава, который не сведёт к нулю замечательные свойства утеплителя.

Эковатой

Некоторые люди путают тоже относят эковату к категории минват, но это неправильно Это совсем другой по составу материал — основой для его изготовления служит целлюлозное сырьё: лён, отходы древесной и сельскохозяйственной промышленности, вторично переработанная целлюлоза. Органика, как известно, подвержена биологическому разложению, привлекательна для грызунов, поэтому сырьё в процессе производства щедро сдабривается борной кислотой.

До недавних пор эковату выпускали только в виде рыхлого насыпного утеплителя, который годится разве что для засыпки на чердачное перекрытие или утепления подпольного пространства. Сегодня в продаже появилась эковата и в виде плит, формируемых за счёт использования в качестве вяжущего цементно-полимерного клея.

Физикотехнические характеристики этого материала ничуть не хуже, чем у минват и пенопластов, а паропроницаемость даже и выше, что для газобетонных стен очень важно. Эковата забирает влагу на себя и хорошо отдаёт её в атмосферу, что не даёт парам шанса конденсироваться. Однако при этом она может усаживаться и терять объём, и как результат, утрачивать свои теплоизоляционные свойства. Для стен отапливаемых зданий это не лучший вариант, поэтому проектировщики никогда его во внимание не принимают.

Теплой штукатуркой

Определение «тёплая» штукатурка получила благодаря использованию в качестве наполнителя материалов с вспененной структурой, обладающими низким коэффициентом теплопроводности. К таковым относятся перлитовый, шлаковый или вермикулитовый песок, измельчённая пемза, гранулы пеностекла, древесноугольная или пенопластовая крошка. Благодаря их присутствию в штукатурке, на фасаде получается не только тёплое, но весьма эстетичное покрытие с зернистой фактурой. Фактически, это декоративная штукатурка, относящаяся к категории камешковых, которая может использоваться как для наружных работ, так и для интерьерных.

Нанесение тёплой штукатурки

Эффект утепления такая штукатурка обеспечивает по тому же принципу, что и другие утеплители (да и тот же газобетон), потому что при высыхании смеси образуюется слой с наполненными воздухом порами. У данного утеплителя масса преимуществ: смесь легко и быстро наносится, легко сцепляется с основанием, не требует тщательного выравнивания, и, создавая бесшовное покрытие, ликвидирует мостики холода в кладке.

Тёплые штукатурки выпускаются в сером и белом цвете, который задаётся цветом вяжущего вещества, может колероваться в массе или окрашиваться поверхностно. Недостаток один – довольно высокая цена. Но учитывая, что вы получаете не только теплоизоляционное покрытие, но и декоративное, стоимость материала вполне оправдана.

Достоинством такого утеплителя является коэффициент теплопроводности не более 0,068 Вт/м С, что в 11-12 раз ниже, чем у обычной штукатурки. А главное, паропроницаемость у тёплых штукатурных покрытий составляет не менее 0,25 мг/м*ч*Па, что даёт возможность им пропускать пары так же хорошо, как и газобетон, обходясь без внутренних пароизоляционных покрытий.

В холодных регионах с большими ветровыми нагрузками, тёплые штукатурки использются комплексно, и наносятся поверх плитного утеплителя.

Заключение

Современные технологии, позволившие человеку создать не только тёплый искусственный камень, но и эффективные долговечные утеплители, дают возможность строить дома, требующие минимум затрат на отопление. Однако составлять многослойные конструкции необходимо с умом, учитывая свойства каждого применяемого материала. Ориентироваться при этом нужно не только на теплопроводность, но и на паропроницаемость, структурируя пирог стены таким образом, чтобы КП повышался от слоя к слою, в направлении из помещения к улице.

Калькулятор дома из газобетона

Ваши пожелания:

Фундамент
Стены
Кровля
Внешняя отделка
Добавить в расчёт
Площадь дома

Итого по проекту

  • Приблизительная стоимость строительства
  • Общая площадь дома

В указанную стоимость входят следующие виды работ:

с учётом материалов, их доставки и аренды спец техники

* — Цена ориентировочная и не является публичной офертой. Актуальные цены могут быть указаны только в смете по строительству дома.

 

Вы можете задать свой вопрос нашему автору:

Виталий Кудряшов

Строитель
Автор портала full-houses.ru

Оцените автора
Добавить комментарий

Adblock
detector