Теплопроводность стали и других сплавов: меди, латуни и алюминия, теплопередача

Теплопроводность металлов

Среди большого количества параметров, характеризующие металлы существует и такое понятие как теплопроводность. Ее значение сложно переоценить. Этот параметр применяют при расчете деталей и узлов. Например, шестеренчатых передач. Вообще теплопроводностью занимается целый раздел науки под названием термодинамика.

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

Теплопроводность металлов можно охарактеризовать так – это способность материалов (газ, жидкость и пр.) переносить излишнюю тепловую энергию от разогретых участков тела к холодным. Перенос осуществляется свободно движущимися элементарными частицами, в число которых входят атомы электроны и пр.

Сам процесс теплообмена происходит в любых телах, но способ переноса энергии во многом зависит от агрегатного состояния тела.

Кроме этого теплопроводности можно дать еще одно определение – это количественный параметр возможности тела проводить тепловую энергию. Если сравнивать тепловые и электрические сети, то это понятие аналогично электрической проводимости.

Способность физического тела не допускать распространение теплового колебания молекул называют тепловым сопротивлением. Кстати, некоторые, искренне заблуждаются, путая это понятие с теплопроводностью.

Понятие коэффициента теплопроводности

Коэффициентом теплопроводности называют величину, которая равна количеству теплоты, переносимого через единицу поверхности за одну секунду.
Теплопроводность металла была установлена еще в 1863 году. Именно тогда было доказано то, что за передачу теплоты отвечают свободные электроны, которых в металле великое множество. Именно поэтому коэффициент теплопроводности металлов значительно выше, чем у диэлектрических материалов.

От чего зависит показатель теплопроводности

Теплопроводность – это физическая величина и по большей части зависит от параметров температуры, давления и типа вещества. Большая часть коэффициентов определяется опытным путем. Для этого разработано множество методов. Результаты сводятся в справочные таблицы, которые потом используются при проведении различных научных и инженерных расчетов.
Тела обладают разной температурой и при тепловом обмене она (температура) будет распределяться неравномерно. Другими словами необходимо знать, как зависит коэффициент теплопроводности от температуры.

Многочисленные опыты показывают то, что у многих материалов связь между коэффициентом и самой теплопроводностью является линейной.

Теплопроводность металлов обусловлена формой его кристаллической решетки.

Во многом коэффициент теплопроводности зависит от строения материала, размеров его пор и влажности.

Когда учитывается коэффициент теплопроводности

Параметры теплопроводности в обязательном порядке учитывают во время выбора материалов для ограждающих конструкций – стен, перекрытий и пр. В помещениях, где стены выполнены из материалов с высокой теплопроводностью в холодное время года будет довольно прохладно. Не поможет и отделка помещения. Для того, чтобы этого избежать стены необходимо делать довольно толстыми. Это непременно повлечет повышение затрат на материалы и оплату труда.

Схема утепления деревянного дома

Именно поэтому в конструкции стен предусмотрено использование материалов с низкой теплопроводностью (минеральная вата, пенопласт и пр.).

Показатели для стали

  • В справочных материалах по теплопроводности различных материалов особое место занимают данные, представленные о сталях разных марок.
    Так, в справочных материалах собраны экспериментальные и расчетные данные следующих типов стальных сплавов:
    стойких к воздействию коррозии, повышенной температуры;
  • предназначенных для производства пружин, режущего инструмента;
  • насыщенных легирующими добавками.

В таблицах сведены показатели, которые были собраны для сталей в температурном диапазоне от -263 до 1200 градусов.
Усредненные показатели составляют для:

  • углеродистых сталей 50 – 90 Вт/(м×град);
  • коррозионностойких, жаро- и теплостойких сплавов, относящимся к мартенситным — от 30 до 45 Вт/(м×град);
  • сплавов, относящимся к аустенитным от 12 до 22 Вт/(м×град).

В этих справочных материалах размещена информация и свойствах чугунов.

Коэффициенты теплопроводности алюминиевых, медных и никелевых сплавов

Во время проведения расчетов связанных с цветными металлами и сплавами проектировщики применяют справочные материалы, размещенные в специальных таблицах.

Таблица теплопроводности алюминиевых сплавов

В них представлены материалы о теплопроводности цветных металлов и сплавов, кроме этих данных указана информация о химическом составе сплавов. Исследования проводили при температурах от 0 до 600 °С.

По информации собранной в этих табличных материалах видно то, что к цветным металлам, обладающим высокой теплопроводностью сплавы на основе магния и никель. К металлам, у которых низкая теплопроводность относят нихром, инвар и некоторые другие.

У большинства металлов хорошая теплопроводность, у одних она больше, у других меньше. К металлам с хорошей теплопроводностью относят золото, медь и некоторые другие. К материалам с низкой теплопроводностью относят олово, алюминий и пр.

Таблица теплопроводности сплавов никеля

Высокая теплопроводность может быть и достоинством, и недостатком. Все зависит от сферы применения. К, примеру, высокая теплопроводность хороша для кухонной посуды. Материалы с низкой теплопроводностью применяют для создания неразъемных соединений металлических деталей. Существуют целые семейства сплавов, выполненных на основе олова.

Недостатки высокой теплопроводности меди и ее сплавов

Медь имеет гораздо большую стоимость, чем алюминий или латунь. Но между тем этот материал имеет ряд недостатков, которые связаны с его положительными сторонами.
Высокая теплопроводность этого металла вынуждает к созданию специальных условий для его обработки. То есть медные заготовки необходимо нагревать более точно, нежели сталь. Кроме этого часто, перед началом обработки предварительный или сопутствующий нагрев.
Нельзя забывать о том, что трубы, изготовленные из меди, подразумевают то, что будет проведена тщательная теплоизоляция. Особенно это актуально для тех случаев, когда из этих труб собрана система подачи отопления. Это значительно удорожает стоимость выполнения монтажных работ.
Определенные сложности возникают и при использовании газовой сварки. Для выполнения работе требуется более мощный инструмент. Иногда, для обработки меди толщиной в 8 – 10 мм может потребоваться использование двух, а то и трех горелок. При этом одной из них выполняют сварку медной трубы, а остальные заняты ее подогревом. Ко всему прочему работа с медью требует большего количества расходных материалов.

Работа с медью требует использования и специализированного инструмента. Например, при резке деталей, выполненных из бронзы или латуни толщиной в 150 мм потребуется резак, который может работать с сталью с большим количеством хром. Если его использовать для обработки меди, то предельная толщина не будет превышать 50 мм.

Можно ли повысить теплопроводность меди

Не так давно, группа западных ученых провела ряд исследований по повышению теплопроводности меди и ее сплавов. Для работы они применяли пленки, выполненные из меди, с нанесенным на ее поверхность тонким слоем графена. Для его нанесения использовали технологию его осаждения из газа. При проведении исследований применялось множество приборов, которые были призваны подтвердить объективность полученных результатов.
Результаты исследований показали то, что графен обладает одним из самых высоких показателей теплопроводности. После того, как его нанесли на медную подложку, теплопроводность несколько упала. Но, при проведении этого процесса происходит нагревание меди и в ней происходит увеличение зерен, и в результате повышается проходимость электронов.

Читайте также:  Топпинг и жидкие пропитки в качестве упрочнителя для бетона, критерии для выбора

Графен с медной фольгой

При нагревании меди, но без нанесения этого материала, зерна сохранили свой размер.
Одно из назначений меди это отведение лишнего тепла из электронных и электрических схем. Использование графенового напыления эта задача будет решаться значительно эффективнее.

Влияние концентрации углерода

Стали с малым содержанием углерода обладают высокими показателями теплопроводности. Именно поэтому материалы этого класса применяют для изготовления труб и арматуры для нее. Теплопроводность сталей этого типа лежит в диапазоне 47-54 Вт/(м× К).

Значение в быту и производстве

Применение теплопроводности при строительстве

У каждого материала имеется свой показатель теплопроводности. Чем ее значение ниже, тем, соответственно ниже уровень теплообмена между внешней и внутренней средой. Это означает то, что в здании, сооруженном из материала с низкой теплопроводностью, зимой будет тепло, а летом прохладно.

Тепловые потери по швам панельного дома

При сооружении различных зданий, в том числе и жилые здания, без знаний о теплопроводности стройматериалов не обойтись. При проектировании строительных сооружений необходимо учитывать данные о свойствах таких материалов как – бетон, стекло, минеральная вата и многих других. Среди них предельная теплопроводность принадлежит бетону, между тем, у древесины она в 6 раз меньше.

Системы отопления

Ключевая задача любой отопительной системы – это перенос тепловой энергии от теплоносителя в помещения. Для такого обогрева применяют батареи или радиаторы отопления. Они необходимы для передачи тепловой энергии в помещения.

  • Радиатор отопления – это конструкция внутри, которой перемещается теплоноситель. К основным характеристикам этого изделия относят:
    материал, из которого оно изготовлено;
  • вид конструкции;
  • размеры, в том числе и количество секций;
  • показатели теплоотдачи.

Именно теплоотдача и есть ключевой параметр. Все дело в том, что определяет объем энергии, которое передается от радиатора в помещение. Чем больше этот показатель, тем ниже будут потери тепла.
Существуют справочные таблицы, определяющие материалы, оптимальные для использования в отопительных системах. Из данных, которые в них размещены, становится ясно, что самым эффективным материалом считается медь. Но, вследствие ее высокой цены и определенных технологических сложностей, связанных с обработкой меди их применяемость не так высока.

Именно поэтому все чаще применяют модели, изготовленные из стальных или алюминиевых сплавов. Нередко применяют и сочетание различных материалов, например, стали и алюминия.
Каждый изготовитель радиаторов, при маркировке готовых изделий должен указывать такую характеристику, как мощность тепловой отдачи.
На рынке отопительных систем можно приобрести радиаторы, изготовленные из чугуна, стали, алюминия и биметалла.

Методы изучения параметров теплопроводности

При проведении изучения параметров теплопроводности надо помнить о том, что характеристики конкретного металла или его сплавов от метода его выработки. Например, параметры металла полученного с помощью литья могут существенно отличаться от характеристик материала изготовленного по методам порошковой металлургии. Свойства сырого металла коренным образом отличаются от того, который прошел через термическую обработку.

Термическая нестабильность, то есть преобразование отдельных свойств металла после воздействия высоких температур является общим для практически всех материалов. Как пример можно привести то, что металлы после длительного воздействия разных температур способны достичь разных уровней рекристаллизации, а это отражается на параметрах теплопроводности.

Структура стали после термической обработки

Можно сказать следующее – при проведении исследований параметров теплопроводности необходимо использовать образцы металлов и их сплавов в стандартном и определенном технологическом состоянии, например, после термической обработки.

Например, существуют требования по измельчению металла для проведения его исследований с применением способов термического анализа. Действительно, такое требование существует при проведении ряда исследований. Бывает и такое требование – как изготовление специальных пластин и многие другие.

Нетермостабильность металлов ставит ряд ограничений использование теплофизических способов исследования. Дело в том, что этот способ проведения исследований требует нагревать образцы не менее двух раз, в определенном температурном интервале.

Один из методов называют релакционно-динамическим. Он предназначен для выполнения массовых измерений теплоемкости у металлов. В этом методе фиксируется переходная кривая температуры образца между его двумя стационарными состояниями. Этот процесс является следствием скачка тепловой мощности вводимой в испытуемый образец.

Такой метод можно назвать относительным. В нем используются испытуемый и сравнительный образцы. Главное заключается в том, что бы у образцов была одинаковая излучающая поверхность. При проведении исследований температура, воздействующая на образцы должна изменяться ступенчато, при этом по достижении заданных параметров необходимо выдержать определенное количество времени. Направление изменения температуры и ее шаг должен быть подобран таким образом, что бы образец, предназначенный для испытаний, прогревался равномерно.

В эти моменты тепловые потоки сравняются и отношение теплопередачи будет определяться как разность скоростей колебаний температуры.
Иногда в процессе этих исследований источник косвенного подогрева исследуемого и сравнительного образца.
На один из образцов могут быть созданы дополнительные тепловые нагрузки в сравнении со вторым образцом.

Какой метод измерения теплопроводности лучше всего подходит для вашего материала?

Существуют методы измерения тепловодности, такие как LFA, GHP, HFM и TCT. Они отличаются друг от друга размерами и геометрическими параметрами образцов, применяемых для проверки теплопроводности металлов.

Эти сокращения можно расшифровать как:

  • GHP (метод горячей охранной зоны);
  • HFM (метод теплового потока);
  • TCT (метод горячей проволоки).

Вышеуказанные способы применяют для определения коэффициентов различных металлов и их сплавов. Вместе с тем с использованием этих методов, занимаются исследованием других материалов, например, минералокерамики или огнеупорных материалов.

Образцы металлов, на которых проводят исследования, имеют габаритные размеры 12,7×12,7×2.

Читайте также:  Электромагнитная защелка на дверь - принцип работы и установка.

Теплопроводность газобетонных блоков

Химическая реакция при смешивании извести и алюминиевой пудры в цементном растворе происходит с выделением водорода. В процессе автоклавной сушки получают газобетон с равномерно распределенными открытыми ячейками неодинаковой формы. Пористая структура материала определяет его основные физические характеристики: небольшой вес при крупных размерах, паропроницаемость, изоляционные свойства. Низкая теплопроводность газобетона зависит от его плотности. Чем больше воздушных пор в объеме, тем медленнее предается тепловая энергия и дольше сохраняется комфортная атмосфера внутри помещения.

Теплотехнические свойства газоблоков

Ограждающие конструкции являются источником теплопотерь во время отопительного сезона. Поэтому при строительстве и теплоизоляции частных коттеджей используют пористые материалы. Газобетон в зависимости от плотности, которую измеряют в кг/м3, производят различных марок:

  • D300–D400 применяют в качестве теплоизоляции;
  • D500–D900 используют, как утеплитель и при одноэтажном строительстве;
  • D1000–D1200 применяют в несущих конструкциях высотных зданий.

Марка D600 указывает, что в кубометре пористого бетона содержится 600 кг твердых компонентов, которые занимают примерно треть объема. Воздух в ячейках нагревается намного медленнее и является естественным препятствием для передачи тепла. Значит, чем меньше плотность монолита, тем лучше его изоляционные свойства. Теплопроводность газоблока в сравнении с другими материалами отличается низкими значениями:

Наименование Коэффициент теплопроводности, Вт/м °C
Плотность, кг/м3
D300 D400 D500 D600
Газобетон при влажности 0% 0,072 0,096 0,112 0,141
5% 0,088 0,117 0,147 0,183
Пенобетон при влажности 0% 0,081 0,102 0,131 0,151
5% 0,112 0,131 0,161 0,211
Дерево поперек волокон при влажности 0% 0,084 0,116 0,146 0,151
5% 0,147 0,181 0,183 0,218

Пеноблоки имеют сходную структуру с газобетоном, но отличаются замкнутыми ячейками и высокой плотностью. Вспененный бетон застывает в формах и имеет неточную геометрию по сравнению с другими стройматериалами. Поэтому как теплоизоляцию чаще используют газосиликатные блоки.

Дерево считается самым экологичным материалом для строительства комфортного, «дышащего» жилища с наиболее благоприятными условиями микроклимата. Но теплопроводность стен такого дома выше газобетонных. Ячеистые блоки обладают паропроницаемостью, огнеупорностью, биостойкостью и при надежной гидроизоляции с успехом заменяют древесину. Тщательнее всего необходимо оградить фундамент и цоколь, чтобы пористая структура не натягивала влагу из грунта. Для этого использую битум и рубероид.

Теплопроводность кирпича и газоблока

Традиционный строительный материал для возведения частных домов – кирпич отличается прочностью, морозостойкостью и долговечностью. Такие показатели возможны при высокой плотности искусственного камня. По сравнению с газоблоком кирпичные стены делают многослойными. Применение «сэндвич» технологии позволяет прокладывать теплоизоляцию между наружной и внутренней кладкой.

Наименование Средняя теплопроводность, Вт/м °C
Блок из газобетона 0,08-0,14
Кирпич керамический 0,36-0,42
– глиняный красный 0,57
– силикатный 0,71

Теплоизолирующие свойства ограждений зависят от их толщины. Чем массивнее стены, тем медленнее будет охлаждаться внутреннее пространство дома. При проектировании толщины ограждения следует учитывать мостики холода – слой цементного раствора между элементами кладки. Блоки монтируют с помощью пазовых замков и специального клея. Такой способ позволяет сократить до минимума тепловые потери. Чтобы сэкономить средства на закупке стройматериалов, необходимо знать характеристики сборных конструкций стандартной толщины:

Наименование Толщина наружной стены
12 см 20 см 24 см 30 см 40 см
Теплопроводность, Вт/м °C
Кирпич белый 7,51 4,52 3,75 3,12 2,25
красный 6,75 4,05 3,37 2,71 2,02
Газоблок D600 1,16 0,72 0,58 0,46 0,35
D500 1,01 0,61 0,52 0,42 0,31
D400 0,82 0,51 0,41 0,32 0,25

Благодаря низкой теплопроводности в южных районах частные коттеджи строят из газобетона D400 толщиной 20 см, в средней полосе используют пористые элементы D400 с шириной 30 см или D500 – 40 см. В условиях севера возводят многослойные стены из конструкционных и изоляционных блоков. Благодаря хорошим теплотехническим характеристикам газобетоном утепляют дома из кирпича, железобетона, пеноблоков.

Дополнительное утепление стен из газобетона не требуется при устройстве навесного вентилируемого фасада. Обрешетку блоков выполняют при помощи дерева или металлического профиля. Такая конструкция не дает атмосферным осадкам проникать под облицовку, но пропускает воздух и позволяет влаге испаряться с поверхности. В качестве отделочных плит используют виниловый или бетонный сайдинг.

Какой газобетон выбрать для стройки? Рассматриваем блоки со всех сторон

«Везде пишут, что газобетон – это класс, главное, брать хороший автоклавный блок. А какие критерии определения хорошего блока? Ни один производитель или продаван не скажет, что у него плохой блок!», – возмущается пользователь FORUMHOUSE с ником Rezus10004. Каковы критерии хорошего газобетона, какой газобетон выбрать для дома, на что влияет плотность газобетона и чем отличаются разные блоки, разберем в этой статье.

Почему все строят из газобетона

«Из газобетона только бани строить», «Ну мы вот построились, живем 12 лет, все отлично», «Сам построился и всем советую», «Сто раз пожалел, лучше бы выбрал кирпич» – какой еще материал вызывает столько противоречивых отзывов и сильных эмоций?

Но с каждым годом газобетон становится все востребованнней, это видно по данным Росстата: если за 2009 году в России ввели в эксплуатацию 7250,2 тысяч квадратных метров жилых домов из блоков, то в 2018 – 10853,1. По кирпичным домам статистика обратная: 25649,1 тысяч квадратных метров в 2009 году и 222341,3 в 2018 году. Почти половину малоэтажных домов сейчас строят из газобетона.

Такая популярность объясняться стоимостью: газобетон один из самых недорогих стеновых материалов. Второе большое преимущество, о котором постоянно говорят его производители: газобетон не нуждается в дополнительном утеплении (в Москве и прилегающих регионах нормам теплосопротивления соответствует толщина стены из газобетона в 400 мм). И он теплый: если посмотреть таблицы с коэффициентами теплопроводности разных строительных материалов, можно увидеть, что пустотный кирпич пропускает в четыре раза больше тепла, чем блоки из газобетона. И еще газобетон не опасен для человеческого здоровья, в его составе нет слюды и гранитного щебня, и естественная радиоактивность гораздо ниже, чем у обычного бетона.

Как делают блоки

Газобетон – это разновидность ячеистого бетона. Он имеет пористую структуру, но, в отличие от пенобетона, поры диаметром 1-3 мм в блоках распределены равномерно и соединены между собой.

Читайте также:  Сшить шторы из остатков ткани своими руками

Первым добавлять газификаторы в цементный раствор придумал инженер Гоффман из Чехии в 1889 году. Он успешно получил пористый бетон, но тогда человечество не заинтересовалось этим изобретением. В конце двадцатых – начале тридцатых годов прошлого века идею успешно развили и применили в жизнь шведы, у них появились первые производства. А после второй мировой войны, когда разбомбленной Европе нужно было быстро восстанавливать разрушенные здания, начался стремительный рост автоклавного газобетона. В 1964 году 50% стеновых конструкций в Швеции было построено из ячеистых бетонов; на втором месте по уровню производства этого материала была ФРГ. В нашей стране стройки из автоклавного газобетона начались после 1950 года, и сначала этот материал применялся для возведения промышленных и сельскохозяйственных зданий: здесь можно искать истоки отчасти сохранившегося до наших дней высокомерного отношения некоторых строителей к газобетону: «это для сараев».

Современный газобетон делают из цемента (или извести) и кварцевого песка, а для образования пористой структуры добавляют алюминий в виде пудры или пасты – в соответствии с ГОСТ 31359-2007 «Бетоны ячеистые автоклавного твердения. Технические условия».

При взаимодействии мелкодисперсного алюминия с цементным или известковым раствором образуется газообразный водород, который вспенивает раствор, увеличивает его в объеме, как тесто. Через несколько часов раствор схватывается, и начинается следующий этап: его вынимают из формы, режут на заготовки блоков и обрабатывают в автоклаве.

В автоклаве поддерживается температура выше 150 градусов и давление около 12 атмосфер: во время такой обработки газобетон быстро набирает прочность. Благодаря этой технологии все блоки имеют одинаковые размеры и практически идеальную геометрию, грани если и «гуляют», то на несколько миллиметров.

Но в процессе производства блоки напитываются и влагой: чем ниже плотность блока, тем больше он увлажнен (блоки с плотностью D300, D400 впитывают больше влаги, чем более плотные блоки). Поэтому их несколько дней сушат без доступа солнечных лучей в хорошо проветриваемом помещении. В это время материал добирает большую часть прочности, а окончательную прочность – уже в кладке. Производители говорят, что в первые 2-6 месяцев блоки теряют основное количество влаги, и рекомендуют просто класть стены, а блоки в это время будут постепенно сохнуть. Скорость удаления влаги зависит от климата, толщины стен, плотности газобетона, вида отделки. Но по усредненным данным, стена из газобетона высыхает до требуемых 4-6%:

  • за два года – если она толщиной 200 мм;
  • за 2,5 года – 300 мм;
  • за три года – 400 мм.

Штукатурку на фасад рекомендуют наносить после завершения внутренней отделки, чтобы ячеистый бетон успел вывести наружу избыток влаги.

Размеры газобетонных блоков

Каким должны быть газобетонные блоки, подробно прописано в ГОСТ 31360-2007 на неармированные стеновые изделия из ячеистого бетона автоклавного твердения. Предельные размеры блоков по этому документу являются такими:

длина — 625 мм;
ширина — 500 мм;
высота — 500 мм.

По ГОСТу, блоки первой категории могут отклоняться от этих размеров, но только:

По длине – на 3 мм;
по ширине – на 2 мм;
По высоте – на 1 мм.

Допустимое отклонение размеров для блоков второй категории: по длине на 4 мм, по ширине на 3 мм, по высоте на 4 мм.

Отклонение от прямоугольной формы для блоков первой категории допускается на 2 мм (для второй – на 4 мм), а прямолинейность должна соблюдаться с точностью до 1 мм (для второй категории на 3 мм).

ГОСТ регламентирует даже допустимую глубину отбитости уголков: не более 3 мм для первой категории, не более 5 мм для второй (не больше двух штук на одном блоке). В упаковке может быть не более 5% изделий с дефектами, превышающими эти параметры.

Перед покупкой блоков нужно обращать особое внимание внимание на параметры, от которых напрямую зависят эксплуатационные свойства блоков.

На что влияет плотность

Плотность – важнейшая характеристика этого материала. Она маркируется буквой D, после которой идет цифровое обозначение. Плотность измеряется в кг/м³ . В зависимости от средней плотности выделяют разные марки газобетона, в малоэтажном строительстве наиболее востребованы D300, D400, D500, D600.

Для строительства малоэтажных домов в большинстве случаев используют марки газобетона D400 (плотность 400 кг/м³) и D500 (плотность 500 кг/м³). По аналогии с кирпичом многие покупатели блоков часто думают, что чем плотнее блоки, тем они прочнее и теплее – это не так.

А прочность может быть разной даже у блоков одинаковой плотности, это может зависеть и от качества цемента: чем оно выше, тем выше класс бетона. Хотя в большинстве случаев газобетонные блоки плотностью D400 будут теплее, чем D500, но не такими прочными; а блоки плотностью D500 прочнее, но и холоднее, чем D400.

Почитайте отчеты форумчан, где сказано про внутренние трещины внутри блоков, которые в партии иной раз достигают 30-40%, а выявляются только в процессе отделки. Себе любимому газобетон берут марки D600, заказчику, чтоб не ругался, можно взять D500, а D300-D400 только врагу.

Лучше не гнаться за тепловыми свойствами блоков, а отдать предпочтение их прочности (плотности). 100мм пенополистирола снимут все вопросы по теплозащите.

Стена из газобетона должна быть прочной и удерживать тепло, и чаще всего в нашей стране двух- и трехэтажные дома строят из блоков плотностью D400-D500, которые обеспечивают необходимую теплозащиту и жесткость конструкций стен даже при устройстве тяжелых железобетонных перекрытий. Но все же люди строят дома и из блоков D300 или D350 – у ряда производителей при соблюдении определенных условий они вполне годятся для возведения несущих стен и не требуют дополнительного утепления.

Построилась из D300 толщиной 375, живу же 1,5 года. Все прекрасно. В расчете теплопотерь мне было написано: утепление выше нормативного, может быть не оправдано.

Прочность на сжатие: какой должна быть стена из газобетона

Структура и внешний вид газобетонных блоков вызывают сомнение в его прочности. Кажется, что материал, который больше, чем наполовину состоит из пузырей воздуха, должен быть хрупким. Но в реальности блоки прекрасно противостоят процессу растяжения, а многочисленные эксперименты доказали их прочность на сжатие. Прочность блоков объясняется толстыми стенками – по ним равномерно распределяется нагрузка дома. Горизонтальная кладка повышает долговечность дома.

Читайте также:  Укромный уголок: обустройство кладовой

От чего зависит прочность газобетона:

  • от качества сырья, из которого производятся блоки – здесь особенно важна их способность к поглощению влаги. Чем она выше (и чем выше водоцементное отношение), тем ниже прочность блока;
  • от равномерности структуры – у блоков с неравномерной структурой постепенно разрушается ядро;
  • от объемного веса – прочность блоков может меняться в зависимости от их высоты.

ГОСТ 10180 и ГОСТ Р53231 предъявляют требования к классам прочности газобетона. Прочность на сжатие обозначается буквой В, а цифры после нее показывают, какую нагрузку выдерживает квадратный миллиметр газобетона. Так, класс прочности B2.0 означает, что газобетон выдержит 20 кг на 1 см2. Можно рассчитать, какую нагрузку выдерживает один газоблок с параметрами 60 х 30 см: 1800 кв.см х 20 кг = 36 000 кг. Или нагрузку, которую выдерживает один погонный метр газобетона: 100 см х 30 см х 20 кг = 60 тонн.

В реальности ответственные производители не устанавливают общую для изделия точную прочность на сжатие, а определяют ее в лабораториях: пресс давит на образцы газобетона до тех пор, пока на нем не появятся трещины, а потом в сертификат записывают фактические показатели.

Прочность блока – регламентное испытание, наряду с испытанием плотности оно выполняется применительно к каждой конкретной партии.

Каждая партия газобетонных блоков на заводе маркируется и штабелируется отдельно; и если предприятие декларирует блоки с разным сочетанием плотности и прочности, то нужно уточнять, есть ли интересующее вас сочетание в наличии на момент отгрузки.

Расчетное сопротивление газобетонной кладки определяют строительные стандарты: они включают в себя разные факторы, которые снижают прочность конструкции. По СНиП создается запас прочности: так, расчетное сопротивление кладки из блоков классом прочности B 2.5 равняется 1,0 МПа или 10 кг/см2. Это в 2,5 раз меньше, чем прочность самих блоков, а погонный метр кладки толщиной 30 см выдержит нагрузку в 30 тонн.

Производители рекомендуют строить из газоблоков дома до трех этажей.Из блоков прочностью:

  • В2,0 – можно строить одноэтажники;
  • В2,5 – с запасом соответствует одноэтажному дому и дому в два этажа с плитами перекрытия, а для двухэтажному дому с монолитными перекрытиями уже крайне не рекомендуется;
  • В3,5 и выше – годится для строительства домов в три этажа.

Выбирая прочность, нужно понимать, что конструктив может быть выполнен и не идеально правильно, и что тогда?

Я не уверен в строителях на 100%, поэтому для мансардного дома выбираю прочность между В2,5 и В3,5. В1,5 вообще не рассматриваю.

Когда есть выбор между теплоэффективностью и прочностью, лучше пожертвовать теплоэффективностью: кому она будет нужна, если по стене пойдут трещины?

Какой должна быть толщина стен из газобетона

Когда достигнута достаточная несущая способность, толщина стен из газобетона становится вопросом экономической целесообразности. Чем меньше тепла уходит через стены, тем меньше расходы на отопление, но важно, чтобы затраты на дополнительную толщину стен из газобетона не превысили возможную в будущем экономию на отоплении. Но многие не мудрят и просто сверяются со средними показателями.

  • В дачном домике сезонного проживания толщина стен из газобетона может быть и 250 мм, хотя чаще делают 300 мм;
  • Для цоколя и подвала стены из газобетона делают толщиной 400 мм, используя блоки D500 или D600 прочности В3,5-В5;
  • Рекомендованная толщина газосиликатных межкомнатных перегородок в доме –100-150 мм;
  • Минимальна толщина несущей стены из газобетона – 375 мм;

​Главным фактором, который влияет на толщину дома из газобетона, консультант нашего портала с ником 44alex считает размер здания.

  • Домику из газобетона площадью 50 кв.м хватит толщины стен в 250-300 мм;
  • Нормальному коттеджу хватит толщины стен в 500 мм из газобетона D500 без утепления;
  • Если очень нужна облицовка кирпичом, то ограждение дома из газобетона делают толщиной 400мм, затем 50 мм вентзазора и облицовка.

Грамотный подход к выбору блоков

Рассмотрим несколько марок газобетона, которые используются в малоэтажном строительстве.

D300, класс прочности В1.5-В2. Максимальная прочность на сжатие 22,13-29,57 кг/см². Марка морозостойкости F25 (выдерживает 25 циклов замораживания-оттаивания). У таких блоков высокие теплоизоляционные свойства: сопротивление теплопередачи стены в 30 см равно 3,38 Вт/м·°C. Очень высокая пористость блоков этой марки (более 80%) позволяет конструкции отлично поглощать звук (до 52 дБ). Эти блоки легче, и работа с ними проще.

D400, класс прочности В2-В2.5. Максимальная прочность в 29,57 -36,91 кг/см². Выдерживает 35 циклов замерзания-оттаивания. Такие блоки пористы на 75% пор, то есть, они довольно прочные и теплые одновременно (сопротивление теплопроводности стены равно 2,8 Вт/м·°C). Есть даже формула хорошей стены из газоблоков, 400х400: толщина 400 мм, плотность D400. Стена из этих блков десятисантиметровой толщины поглощает 35-37 дБ.

D500, класс прочности В2.5-3.5, прочность на сжатие 25-46 кг/см², пористость 65-75%. Сопротивление теплопроводности стены из таких блоков составляет 2,1 Вт/м·°C. Морозостойкость – F50. У стены толщиной в 12.5 см коэффициент шумопоглощения равен 44-46 дБ.

D600 – класс прочности В3.5-5. Стена в 18 см поглощает звук в 43 дБ. Не надо даже считать, какой толщины должны быть дома из такого газобетона, чтобы зимой в них не было холодно – это будет нерационально, они нуждаются в дополнительном утеплении.

Участник нашего портала с ником Negativ, который профессионально работает с газобетоном, объяснил, как грамотно выбрать блоки под проект.

  1. Найти в проекте, какая прочность необходима;
  2. Подобрать под газобетонный блок минимально возможную плотность из всех возможных вариантов. Окажется достаточной В2.0 – значит, оптимальными будут блоки D400 В2.0. А для одноэтажного дома может подойти и В1.5.
Читайте также:  Характеристики утеплителя Изобокс на основе минваты

Как определить качество блока по внешним признакам

Газоблоки, выдержанные в автоклаве, всегда однородного светло-серого цвета, почти белого. Если блоки темно-серые, то их делали без применения автоклава. Блоки с пятнами и разводами, или разного цвета в одной партии – признак продукции невысокого качества. Полиэтиленовая упаковка должна быть качественной, без повреждений, на каждом поддоне указана марка, дата изготовления, размер блоков и номер партии.

У продавца нужно спросить документы, которые подтверждают качество блока: паспорта качества на каждую партию и протоколы лабораторных испытаний. Сертификация не обязательна, но если сертификаты есть, это большой плюс и аргумент за покупку.

Также можно взять образец и провести с ним несколько домашних тестов.

  • Измерить. ГОСТ 31360-2007 допускает отклонение 8 мм (+/- 2 мм по ширине, +/- 2 мм по длине, +/- 1 мм по высоте). Достаточно будет измерить высоту в трех местах. Чем точнее геометрия, тем тоньше будут кладочные швы.
  • Подвесить. Так проверяют прочность блока: вкручивают саморез, привязывают к нему прочную веревку и подвешивают. Если саморез выскользнет из блока, лучше поискать другого продавца.
  • Намочить. Стены из газобетона «дышат», не собирают конденсат и выпускают из помещения пар. Чтобы проверить уровень гигроскопичности, надо погрузить на 24 часа в воду блоки разных производителей и посмотреть: блоки с лучшей паропроницаемостью высохнут быстрее.
  • Нагреть. Нужно нагревать блок горелкой, или поставить его на работающую плиту, а с противоположной стороны в специально проделанном отверстии глубиной 3 см измерять градусником температуру с интервалом в минуту. Когда блок нагреется, надо отследить динамику охлаждения. Чем медленнее нагревается и остывает блок, тем лучше.
  • Взвесить. Плотность газоблока тоже можно проверить в ходе домашнего опыта. Взвесив блок, нужно перемножить все его три размера и поделить массу на объем. Полученное число должно стремиться к заявленной плотности.

Если правильно выбирать газоблоки и учитывать их свойства, то дом из них прослужит больше 50 лет. Почитайте зажигательную историю о том, как сократить смету и в одиночку поднять «коробку» из газобетона. Узнайте, какой должна быть красивая стена из газобетона – присоединяйтесь к обсуждению наружной отделки. Узнайте, какая толщина должна быть у конструкции из газобетона – вот способ расчета. Почитайте про выбор и монтаж окон в конструкции из газобетона. Посмотрите видео про использование необычных технологий при строительстве каменного дома.

Теплопроводность газоблока: коэффициент, паропроницаемость, что лучше

Для определения оптимальной толщины стен из газобетона, нужно точно знать требования, которым она должна соответствовать. Это требуется для того, чтобы защитить стены от низких и слишком высоких температурных показателей. Именно по этой причине при выборе газобетона стоит учитывать такой параметр, как теплопроводность.

Если вы строите несущую конструкцию, то на нее возложено удержание всех перекрытий, для этого важны показатели прочности. Чтобы определить все эти параметры, нужно выполнять необходимый расчет, который позволит оценить целесообразность применения рассматриваемого материала.

На что он влияет

Газобетон – это строительный материал, который обладает пористой структурой и может похвастаться низкими показателями теплопроводности. Благодаря этому удается удерживать тепловую энергию в комнате. Одним из преимуществ рассматриваемого материала остается его легкий вес, благодаря чему удается выполнять все строительные работы быстро и просто. Здесь можно ознакомиться с плюсами и минусами газобетонных блоков. Тут перечислены отличия газобетона от пенобетона. Также читайте, что лучше: что лучше газобетон или шлакоблок или пенобетон.

Кроме этого, по сравнению со стенами, построенными из кирпича и бетона, в конструкцию из газобетона можно вбивать такие крепежные элементы, как гвозди и скобы.

Так как сегодня остается очень актуальным вопрос о сохранении тепла в доме, то нужно разобраться, что собой представляет термин «теплопроводности» и на что оказывает влияние?

Теплопроводность – это способность материала преобразовывать тепло и выполнять, а затем транспортировать его по всему дому. Другими словами, если вы хотите, чтобы в доме постоянно сохранялось тепло в течение длительного времени, то нужно, чтобы показатель теплопроводности был минимальным. Для того чтоб вычислить рассматриваемой параметр, нужно измерить количество тепловой энергии, которое за 1 секунду может проходить через материал, толщиной 1 м и площадью 1 м2. Здесь можно прочитать о других технических характеристиках газобетонных блоков.

На видео рассказывается о теплопроводности газобетона:

Несмотря на то, что вы будет строить, нужно понимать, что газобетон – это очень действенный теплоизоляционный материал. Для того чтобы дом получился очень теплым, а все вычисления не были сравнены к нулю, необходимо соблюдать определенные правила:

  1. Дл соединения блоков необходимо задействовать специальный клей. Его стоит наносить на поверхность блока, а толщина слоя будет составлять несколько миллиметров.
  2. Когда шва образовались слишком толстыми, то они станут своеобразными мостиками холодами, в результате чего это слишком понизить качество газобетона.
  3. Во время строительства дома при умеренных условиях климата нужно позаботиться про утепление стен как снаружи, так и внутри.
  4. Когда вы выполняете расчет на прочность, то необходимо принимать во внимание дополнительную массу, которая будет образовываться при теплоизоляции стен.

Когда вы осуществляете выбор покрытия для строительства фасада на стенах из газобетона, то нужно всегда следовать одному правилу: каждый следующий слой обязан иметь больший коэффициент паропроницаемости по сравнению с предыдущим.

Как правило, может применяться несколько вариантов конструкций наружных стен из блоков:

  1. В один слой, с применением внешней штукатурки и армирующей сеткой.
  2. В два слоя, с применением теплоизолятора и внешней штукатурки.
  3. В два слоя, с отделкой кирпичом.
  4. В три слоя, где необходимо позаботиться про монтаж вентилируемого фасада и использование теплоизолятора.

Если вы хотите обеспечить своей постройке уют и тепло, то недостаточно максимально увеличить толщину стены. Чаще всего применяют блоки Д600, марки В2,5 или же В3,5, толщина которых 300 мм. Но не стоит полагаться на опыт других, а выбирать газобетонные блоки после того, как были выполнены все расчеты на определение прочность и теплопроводность. Тут можно посмотреть, какая должна быть толщина несущей стены из газобетона. Если вы только планируете строительство, то читайте, какой фундамент нужен для дома из газобетона.

Читайте также:  Яркий индийский декор

Показатели разных видов

Несмотря на то, что газобетон – это очень прочное и надежное изделие, перед его выбором важно ознакомиться со всеми техническими характеристиками и подобрать вариант, который сочетается с условиями эксплуатации. Перед постройкой любого строения необходимо правильно выполнить расчет на прочность и определение некоторых теплотехнических показателей. Однако произвести все эти манипуляции своими руками не всегда удается. Можно также нанять работников, которые смогут все сделать, но для этого нужно платить деньги, а не каждый рассчитывать на такие дополнительные расчеты. Здесь описаны размеры и вес газобетонных блоков.

В сложившейся ситуации необходимо учитывать примерные значения классов прочности и правильно выбрать толщину стены, учитывая назначение будущего строения.

На видео рассказывается о теплопроводности дерева и газобетона:

Многие производители советуют свои потребителям применять следующие виды газобетона:

  1. При строительстве одноэтажного дома в теплом климате, дач, гаражей можно использовать блоки с толщиной 200 мм. С учетом норм, представленная толщина применяться не может, а вот строительство дома из газобетона, параметр толщины у которых 300 мм.
  2. Когда нужно возвести подвальное помещение или цокольный этаж, то стоит задействовать блоки Д600, марка которых В3,5 с толщиной 300- 400 мм.
  3. Для межквартирных перегородок стоит применять газобетон Д500-Д600, марка которых В2,5 с параметром толщины 200-300 мм.
  4. Перегородки между комнатами можно построить с использованием таких же блоков, что и для стен, ограждающих квартиры. Единственное различие состоит в том, что их толщина должна быть 100-150 мм. При возведении стены в уже существующем доме необходимо позаботиться про звукоизоляцию, а не прочность.
  5. При строительстве нежилых комнатах стоит применять газобетон Д500. В этом случае расчет толщины материал должен быть выполнен с учетом возможных нагрузок, минимальное значение толщины будет составлять 300 мм.

Таблица 1 – Значение теплопроводности для различных видов газобетона

Марка по плотности D300 D400 D500 D600
Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, λ[Вт/(м · ºС)] 0,072 0,096 0,12 0,14
Коэффициент теплопроводности при влажности 4%, λА [Вт/(м · ºС)] 0,084 0,113 0,141 0,160

Газобетонные блоки сегодня набирают широкую популярность в области строительства. И это не удивительно, так как для него характерны такие свойства, как прочность, надежность и длительный срок службы. Но перед тем как производить процесс возведения дома, важно точно выполнить расчеты на прочность, а также определить показатель теплопроводности, при котором удастся сохранить тепло в доме в течение длительного времени. Возможно, вам также будет нужна информация о деревянных перекрытиях в доме из газобетона. Также читайте, чем штукатурить стены из газобетона внутри. По ссылке описано, какой клей для газобетона лучше.

Какая теплопроводность газобетона – определяем толщину стены

Теплопроводность – свойство материала проводить(удерживать) тепло. Чем теплопроводность ниже, тем лучше материал сохраняет тепло. Газобетон в плане теплоэффективности обладает отличными показателями, которые во много раз лучше, чем у кирпича.

Если углубится в сам процесс передачи тепла, то тепловая энергия очень хорошо передается через плотные материалы, и намного медленнее передается через воздух. В газобетонных блоках очень много воздуха, чему способствуют многочисленные поры в его составе. Каждая отдельная пора представляет из себя преграду на пути продвижения тепла, и соответственно, тепло лучше сохраняется.

Газобетон бывает различной плотности, от D300 до D700. Чем плотность ниже, тем больше в нем воздуха, и ниже теплопроводность, то есть тепло лучше сохраняется. В более плотном газобетоне воздуха меньше, и тепло он сохраняет хуже.

Плотность и прочность газобетона связаны напрямую, то есть, легкие газобетоны имеют меньшую прочность на сжатие.

Теперь перейдем непосредственно к цифрам, а точнее к таблице теплопроводности газобетона и других материалов.

Влияние влаги на теплопроводность газобетона

Если внимательно разобраться в столбцах таблицы, то можно заметить небольшие различия в теплопроводности между сухим и влажным состоянием газобетона. Мокрый газобетон быстрее проводит тепло, то есть, хуже удерживает тепло. Чем блоки влажнее, тем больше у них теплопроводность.

Стоит отметить, что свежий автоклавный газобетон привозят на стройплощадку очень влажным, и чтобы он про сох до равновесной влажности, которая составляет 5%, ему необходимо просохнуть около года. Тогда его теплопроводность уменьшится, и он будет лучше удерживать тепло. Этап просушки является очень важным, и в этот период не стоит заниматься отделкой стен, они должны просыхать, иначе будет плесень.

Теплопроводность и тепловое сопротивление

Теплопроводность – это некоторый коэффициент материала, и чем он ниже, тем лучше сохраняется тепло.

Тепловое сопротивление, это расчетное значение стены, которое определяется по простой формуле – толщину газобетона (в метрах) делим на коэффициент теплопроводности материала.

Пример! Имеем стену из газобетона марки D400 толщиной 375 мм, и нужно определить тепловое сопротивление. По таблице смотрим тепловодность газобетона D400 – (0.11).

Тепловое сопротивление = 0.375/0.11 = 3.4 м2·°C/Вт.

Чем значение теплового сопротивления больше, тем лучше сохраняется тепло. Как вы понимаете, стена толщиной 400 мм будет удерживать тепло в два раза лучше, чем стена 200 мм.

С теплопроводностью самого газобетона разобрались, но как дела обстоят в кладке, ведь она включает в себя еще и швы. Так как швы между блоками состоят из клея или раствора, то они представляют из себя небольшие мостики холода, которые ухудшают общее тепловое сопротивление стены. Поэтому, кладку газобетона осуществляют только на специальный тонкошовный клей.

Толщина шва при кладке должна быть 2-3 мм, что сведет к минимуму мостики холода. Газобетонные блоки нельзя укладывать на обычный раствор, исключением является только первый ряд блоков по гидроизоляции фундамента.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Изготовление армопояса для газобетона

Чем отличается газобетон от пенобетона

Сравнение кирпича и газобетона

Гидроизоляция фундамента под газоблоки

Какой марки выбрать газобетон?

Какие инструменты нужны для работы с газобетоном?

Разновидности крепежей для газобетона

Сколько стоит построить газобетонный дом?

Выбираем и сравниваем клей для кладки блоков

Читайте также:  Туи колоновидные (26 фото): описание популярных сортов, особенности посадки и ухода за западными и карликовыми туями

Что такое газобетон: сравнение с другими материалами

Теплопроводность – свойство материала проводить(удерживать) тепло. Чем теплопроводность ниже, тем лучше материал сохраняет тепло. Газобетон в плане теплоэффективности обладает отличными показателями, которые во много раз лучше, чем у кирпича.

Если углубится в сам процесс передачи тепла, то тепловая энергия очень хорошо передается через плотные материалы, и намного медленнее передается через воздух. В газобетонных блоках очень много воздуха, чему способствуют многочисленные поры в его составе. Каждая отдельная пора представляет из себя преграду на пути продвижения тепла, и соответственно, тепло лучше сохраняется.

Газобетон бывает различной плотности, от D300 до D700. Чем плотность ниже, тем больше в нем воздуха, и ниже теплопроводность, то есть тепло лучше сохраняется. В более плотном газобетоне воздуха меньше, и тепло он сохраняет хуже.

Плотность и прочность газобетона связаны напрямую, то есть, легкие газобетоны имеют меньшую прочность на сжатие.

Теперь перейдем непосредственно к цифрам, а точнее к таблице теплопроводности газобетона и других материалов.

Влияние влаги на теплопроводность газобетона

Если внимательно разобраться в столбцах таблицы, то можно заметить небольшие различия в теплопроводности между сухим и влажным состоянием газобетона. Мокрый газобетон быстрее проводит тепло, то есть, хуже удерживает тепло. Чем блоки влажнее, тем больше у них теплопроводность.

Стоит отметить, что свежий автоклавный газобетон привозят на стройплощадку очень влажным, и чтобы он про сох до равновесной влажности, которая составляет 5%, ему необходимо просохнуть около года. Тогда его теплопроводность уменьшится, и он будет лучше удерживать тепло. Этап просушки является очень важным, и в этот период не стоит заниматься отделкой стен, они должны просыхать, иначе будет плесень.

Что нужно знать о газобетоне — газосиликате

Автоклавный газобетон — газосиликат сравнительно новый строительный материал, если сравнивать его с деревом, природным камнем, бетоном или кирпичом. Он начал активно применяться в строительстве для устройства стен около 90 лет назад. Однако, этого времени оказалось достаточно, чтобы оценить преимущества и недостатки автоклавного газобетона — газосиликата, как строительного материала.

Например в Германии, около 40% частных домов строятся со стенами из газобетонных блоков. По результатам голосования на этом сайте почти 21% читателей, большинство которых из России и Украины, тоже возводят свои дома из газобетона.

Автоклавный газобетон (газосиликат) — это самый теплый искусственный каменный материал для строительства стен. Его применение позволяет строить энергосберегающие дома с однослойными стенами без дополнительного утепления.

При производстве газобетона — газосиликата используется минеральное сырье: кварцевый песок, известь, цемент и вода. Для газообразования в замешанную массу добавляется порошок алюминия. В результате химической реакции выделяется газ — водород, пузырьки которого в смеси и образуют поры. Вспененная масса затвердевает, а водород из открытых пор улетучивается.

Затвердевшую массу режут на блоки. Гладкость поверхности изделий и точность их размеров зависят от оборудования, применяемого для разрезания.

Блоки помещают в автоклав с перегретым водяным паром, где под воздействием высокой температуры (190 оС) и давления (12 Бар) происходит химическая реакция. Тепловлажностная обработка в автоклаве снижает усадку блоков при высыхании и обеспечивает им необходимую прочность и морозостойкость.

Одни производители готовый материал называют автоклавным газобетоном, другие — газосиликатом.

Неверно говорить, что газобетон, газосиликат состоит из песка, извести, цемента и алюминиевой пудры. Газобетон, газосиликат — это камень, искусственно полученный минерал,

не содержащий в себе ни цемента, ни песка, ни извести, ни алюминиевой пудры. Все исходные компоненты при автоклавной обработке вступают в реакцию друг с другом. Поэтому на выходе из производства
мы видим красивый белый камень
, а не грязно-серый продукт простой гидратации цемента, которым является обычный пенобетон.

Показатели прочности, теплопроводности и некоторые другие строительные свойства изделий из газобетона/газосиликата зависят от плотности материала.

Различают газобетон, газосиликат:

  • конструкционный, марка по плотности D600, D700;
  • конструкционно-теплоизоляционный, марка по плотности D300, D400, D500;
  • теплоизоляционный низкой плотности, марка по плотности D100, D200.

Блоки из конструкционного газобетона высокой плотности D600 обычно используют для устройства двухслойных стен с фасадным утеплением. Применение довольно прочного и достаточно теплого материала для устройства несущей части стены и высоко эффективного утеплителя на фасаде, позволяет уменьшить общую толщину стены, что бывает выгодно при строительстве дома в местности с холодным климатом.

Блоки из газобетона средней плотности чаще всего применяют для кладки однослойных стен домов, строящихся в зонах с умеренным и теплым климатом. Стена из такого газобетона обладает достаточной прочностью и малой теплопроводностью.

Таблица. Физико-механические и теплотехнические характеристики автоклавного газобетона, газосиликата:

Марка по плотности D400 D500 D600
Нормируемая объемная плотность, кг/м3 400 500 600
Класс по прочности на сжатие, кг/м3 В2,0/ В2,5 В2,5 В3,5
Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, λ0 [Вт/(м · ºС)]* 0,096 0,12 0,14
Коэффициент теплопроводности при влажности 4%, λА [Вт/(м · ºС)] 0,113 0,141 0,160
Коэффициент теплопроводности при влажности 5%, λБ [Вт/(м · ºС)]* 0,117 0,147 0,183
Усадка при высыхании, [мм/м], не более 0,3 0,3 0,3
Марка по морозостойкости F 50 F 50 F 50
Коэффициент паропроницаемости, μ [мг/м·ч·Па] 0,23 0,20 0,16
Предел огнестойкости при равномерно- распределенной нагрузке 7,5 т/пог.м (без учета собственного веса)** не менее REI 240 не менее REI 240 не менее REI 240
Отклонение от заданных геометрических размеров:
 длина, [мм], не более ±3 ±3 ±3
 ширина, [мм], не более ±2 ±2 ±2
 высота, [мм], не более ±1 ±1 ±1

Примечания:
*численные значения коэффициентов теплопроводности, представленные в таблице, соответствуют нормативным значениям, принятым в ГОСТ 31359-2007.
В таблице приведены характеристики автоклавного газобетона из ГОСТ. Многие производители (но не все) выпускают газобетонные, газосиликатные блоки лучшего качества, чем требует ГОСТ. Например, делают блоки с маркой по плотности D300, D350, имеющие класс прочности на сжатие — В2,0/ В2,5. Такие блоки по прочности пригодны для кладки стен дома и имеют минимальную теплопроводность.

Некоторые производители научились делать достаточно прочный газобетон низкой плотности — марки D100, D200, класса прочности на сжатие не менее В1,0. Плиты из такого газобетона применяют в качестве утеплителя. Плиты утеплителя из искусственного камня — газобетона/газосиликата, являются хорошей альтернативой привычным минераловатным или пенополистирольным утеплителям.

Читайте также:  Утепление пеной: варианты на воздушной прослойке для стен дома, монтажная технология работ между кладкой крыши

Марка плотности и прочности материала указывается в проекте, и ее нельзя менять по собственному усмотрению (особенно занижать), так как это отразится на несущей способности стены и ее теплоизоляционных свойствах.

По точности размеров согласно требованиям ГОСТ 21520–89 блоки делятся на три категории: 1-ая категория допускает отклонения по высоте ± 1 мм, по длине и ширине – ± 2 мм. 2-ая категория – соответственно ± 3 и ± 4 мм, 3-я – ± 5 и ± 6 мм. Блоки 2-ой и 3-ей категорий предназначены для укладки на толстый слой раствора (цементный, цементно-известковый или теплосберегающий), а блоки 1-ой категории – для укладки на тонкий слой клеевого раствора.

Боковые поверхности блоков могут быть гладкими (не профилированными), кладку такими блоками ведут с заполнением раствором горизонтальных и вертикальных швов.

Преимущества автоклавного газобетона — газосиликата по сравнению с пенобетоном

При одинаковой плотности автоклавный газобетон на 1-2 класса прочнее пенобетона. Чтобы обеспечить требуемую прочность, для кладки стен приходится применять более плотный, а значит и более холодный пенобетонный блок.

Газобетон имеет усадку при высыхании в 10 раз меньше, чем пенобетон. При правильно выполненной кладке и надежном фундаменте стены из газобетонных блоков не покрываются сетью трещин так, как это происходит со стенами из пенобетона.

В пенобетоне остаются и выделяются в воздух помещений поверхностно-активные вещества (ПАВ), входившие в состав пенообразователей при изготовлении блоков. Из газобетона выделения каких-либо веществ не происходит.

Как установить деревянные перекрытия в постройке из газобетонных блоков

Деревянное перекрытие состоит из балок, которые своими концами опираются на несущие стены здания. Балки являются основой перекрытия, воспринимающей на себя всю нагрузку, которая затем передается на стену.

И поскольку газобетон является достаточно хрупким, то опирать балки следует на подушку опирания, в качестве которой может выступать армированный пояс, расположенный внутри стены. Благодаря его использованию, нагрузка на стену будет распределятся равномерно.

Деревянное перекрытие в газоблочном доме рассчитывается как и любое другое, а высота и ширина балки зависит от:

  • Расстояния между балками;
  • Типа древесины;
  • Нагрузки на перекрытие.

Обратите внимание! Сечение балки не должно быть меньше чем 150х50 мм, а при ширине пролета от 4 до 5 метров, балка должна иметь сечение 180х100 или 200х75 мм. Расстояние между осями балок должно составлять 60 см.

При расчете перекрытий, лучше всего обратиться к проектировщику, или можно посмотреть фото и видео в этой статье, где приведена подробная инструкция, и показаны все нюансы и особенности устройства деревянных перекрытий.

Теплоизоляционные характеристики газобетона

Теплоизоляция газобетона гораздо выше, чем у других материалов для постройки стен. Помещения из газобетона не нагреваются в жаркое время и не промерзают в холодное, сохраняя комфортный климат внутри помещения вне зависимости от погоды.

Сравнение эффективности материалов по параметрам теплопроводности.

Градация материалов по уровню теплоизоляции от большего к меньшему:

  1. Пенополистерол.
  2. Минеральная вата.
  3. Газобетон.
  4. Древесина.
  5. Керамзитобетон.
  6. Кирпич.

Какую толщину должны иметь стены из газобетона читайте в этой статье.

Сравнительный анализ

Для того чтобы окончательно определиться что лучше: газобетон или дерево, необходимо проанализировать все плюсы и минусы данных изделий и на основе всех данных решить что подходит именно вам. Итак, давайте сравнивать.

Усадка

После возведения дома из бруса конструкция даст усадку порядка 4%. Дом из газоблока дает усадку всего 0,3-0,5%.

Внешний вид

Дома, возведенные из бруса, не требуют внешней отделки, как таковой. Достаточно лишь установить обналичку окон и дверей, подшить карниз, смонтировать отделку цоколя. Внутренняя же отделка зависит от ваших предпочтений – можно делать, а можно нет.

При строительстве дома из данного материала, внешняя отделка дома обязательна, так как она играет не только эстетическую, но и защитную функцию. Внутренняя отделка дома также необходима, поскольку в интерьере блоки будут выглядеть непривлекательно, и создавать унылую атмосферу.

Коэффициент теплопроводности газобетона по марке

На производственных линиях компании АлтайСтройМаш выпускаются газоблоки любых марок: D400, D500, D600 и т.д. Каждая марка газобетонных блоков служит определенной цели в работах по возведению зданий:

  • D400 применяется для строительства временных малогабаритных построек жилого типа. Сырье требует дополнительной отделки или облицовки. Цифра «400» говорит о том, что в 1 куб.м. газобетона содержится 400 кг твердого материала; остальное пространство занимают пузырьки воздуха.
  • D500 подходит для построек бытового и сельскохозяйственного назначения. Блоки немного прочнее, чем марка D400, однако еще не способны выдерживать нагрузку тяжелой кровли.
  • Блоки D600 и выше применяются при малоэтажном строительстве, обычно при возведении частных одноуровневых домов.

Пористая структура газобетонных блоков препятствует выдуванию тепла из внутренней части здания. Это позволяет экономить на теплоизоляционных материалах при дальнейших отделочных работах.

Сравнение дерева и пенобетона по прочности и теплопроводности

Прочность на изгиб и сжатие деревянного бруса или бревна, увязанных в сруб по существующим технологиям, позволяет строить деревянные дома в два-три этажа без каких-либо значимых рисков разрушения даже в случае сейсмической активности в регионе застройки.

Из пенобетона средней плотности D500 и классов прочности В2 или В2.5 возводят 1-2 этажные дома при условии заводского изготовления пеноблоков, межрядного армирования и выполнения монолитного армированного венца между этажами с утеплением.

Коэффициент теплопроводности сосны эксплуатационной влажности 0.18 Вт/м°C, а коэффициент теплопроводности конструкционно-теплоизоляционного пенобетона по ГОСТ 25485-89 в сухом состоянии 0.12 Вт/м°C, а при нормированной 8% эксплуатационной влажности 0.16 Вт/м°C. Для Московского региона с R 3,5 (°C·кв.м./Вт) толщина стены из дерева (условно) должна быть не менее 3.5х0.18=0.63м, а толщина стены из пенобетона без учета теплопотерь через кладочные швы не менее 3.5х0.16=0.56 м.

Т.е. для обеспечения требуемого приведенного сопротивления теплопередаче 1 м² кладки дома из пенобетона для Москвы будет достаточным выполнения двухслойной стены из блоков 600х200х300 без дополнительного утепления, но с защитной отделкой наружной и внутренней поверхности стен (см. статьи «Газобетонные блоки, цена и качество» и «Газобетон: цена строительства»). Деревянный брус наиболее часто реализуется в толщинах 20-28 мм, а бревно – 25-28 мм, что обуславливает необходимость дополнительного утепления стен эффективными теплозащитными материалами.

Читайте также:  Что должен знать электрик?

Таблица определения коэффициента теплопроводности газобетонных блоков

Для определения уровня теплового сопротивления материалов, воспользуйтесь специальной таблицей.

Материал Марка газобетона Расчетные коэффициенты термопроводности газобетонных блоков с применением растворов.
Пористый бетон на песке из кварца D 700 0,34-0,40 Вт/м ⋅ гр. C
D 600 0,26-0,32 Вт/м ⋅ гр. C
D 500 0,24-0,30 Вт/м ⋅ гр. C
Пористый золобетон D 700 0,38-0,45 Вт/м ⋅ гр. C
D 600 0,30-0,37 Вт/м ⋅ гр. C
D 500 0,27-0,33 Вт/м ⋅ гр. C

Газобетон является отличным материалом для укладки стен, обладающим небольшой способностью передавать теплоту. Таким образом, сооружения из газоблоков отлично сохраняют комфортный температурный режим. Плиты перекрытия из газобетона описаны тут.

Чем хорош газобетон. Плюсы и минусы газобетона — газосиликата

Теплопроводность – свойство материала проводить(удерживать) тепло. Чем теплопроводность ниже, тем лучше материал сохраняет тепло. Газобетон в плане теплоэффективности обладает отличными показателями, которые во много раз лучше, чем у кирпича.

Если углубится в сам процесс передачи тепла, то тепловая энергия очень хорошо передается через плотные материалы, и намного медленнее передается через воздух. В газобетонных блоках очень много воздуха, чему способствуют многочисленные поры в его составе. Каждая отдельная пора представляет из себя преграду на пути продвижения тепла, и соответственно, тепло лучше сохраняется.

Газобетон бывает различной плотности, от D300 до D700. Чем плотность ниже, тем больше в нем воздуха, и ниже теплопроводность, то есть тепло лучше сохраняется. В более плотном газобетоне воздуха меньше, и тепло он сохраняет хуже.

Плотность и прочность газобетона связаны напрямую, то есть, легкие газобетоны имеют меньшую прочность на сжатие.

Теперь перейдем непосредственно к цифрам, а точнее к таблице теплопроводности газобетона и других материалов.

Влияние влаги на теплопроводность газобетона

Если внимательно разобраться в столбцах таблицы, то можно заметить небольшие различия в теплопроводности между сухим и влажным состоянием газобетона. Мокрый газобетон быстрее проводит тепло, то есть, хуже удерживает тепло. Чем блоки влажнее, тем больше у них теплопроводность.

Стоит отметить, что свежий автоклавный газобетон привозят на стройплощадку очень влажным, и чтобы он про сох до равновесной влажности, которая составляет 5%, ему необходимо просохнуть около года. Тогда его теплопроводность уменьшится, и он будет лучше удерживать тепло. Этап просушки является очень важным, и в этот период не стоит заниматься отделкой стен, они должны просыхать, иначе будет плесень.

Преимущества газобетона

Безопасность

Газобетон не выделяет в окружающую среду токсических испарений и абсолютно безопасен для человека. Сырье, используемое при изготовлении газобетона, экологически чистое иповсеместно встречается в природе (кварцевый песок, цемент и известь). Что касается радиоактивности, то эти показатели самые низкие (первый класс). Излучение Аэфф составляет менее 54 Бк на кг массы.

Плотность и теплопроводность газобетона

Показатель, который зависит от плотности газобетона, эксплуатационной влажности и макроструктуры. Вопреки высокопористой структуре, газобетон не впитывает влагу. С учетом этой особенности климата Северо-Запада России ниже приведена таблица теплопроводности газобетона H+H и других материалов.

Строительный материал Плотность, кг/м3 Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м×°С)
Сухое состояние Эксплуатационная влажность
Автоклавный газобетон D500 500 0,12 0,14
Керамзитобетон 800 0,23 0,35
Железобетон 2500 1,69 2,04
Полнотелый глиняный кирпич 1800 0,56 0,81*
Пустотелый глиняный кирпич 1000 0,26 0,44*
Полнотелый силикатный кирпич 1800 0,70 0,87*
Дерево (сосна, ель) 500 0,09 0,18
Минеральная вата 150 0,042 0,045
Пенополистирол 35 0,028 0,028

* Для кладки на цементно-песчаный раствор плотностью 1800 кг/м3

Легкость

За счет ячеистой структуры, которая достигается за счет пузырьков, газобетон обладает низкой плотностью и малым весом. В таблице указана плотность газоблоков марки D400, D500 и D600.

Марка газобетона по плотности D400 D500 D600
Браковочный минимум по плотности*, кг/м3 363 454 551
Браковочный максимум по плотности, кг/м3 412 515 618

* Браковочный минимум по плотности допускается только в случае сохранения требуемой по проекту прочности.

Звукоизоляция

Способность материала снижать уровень звукового давления, поглощая колебания воздуха. За счет попадания воздуха в поры, газобетон отлично поглощает звук.

В приведенной таблице вы можете сравнить коэффициент звукопоглощения газобетонного блока с деревом, кирпичом и бетоном.

Строительный материал / конструкция Коэффициент звукопоглощения (α) при частоте 1000 Гц
Открытое окно 1,0
Автоклавный газобетон 0,2
Дерево 0,1
Кирпич 0,05
Бетон 0,02

Теплоемкость

Газобетон H+H превосходно удерживает тепло благодаря своей пористой структуре. Ниже приведена удельная теплоемкость газобетона по сравнению с другими строительными материалами.

Строительный материал Удельная теплоемкость, С [кДж/(кг×°С)] Плотность, γ [кг/м3] Коэффициент теплопроводности, λ [Вт/(м×°С)]
Автоклавный газобетон D500 1,0 500 0,14
Керамзитобетон 0,84 800 0,35
Железобетон 0,84 2500 2,04
Полнотелый глиняный кирпич 0,88 1800 0,81
Пустотелый глиняный кирпич 0,88 1000 0,44
Полнотелый силикатный кирпич 0,88 1800 0,87
Дерево (сосна, ель) 2,3 500 0,18
Минеральная вата 0,84 150 0,045
Пенополистирол 1,34 35 0,028

Морозостойкость

Газобетон плохо пропускает влагу, а потому устойчив к низким температурам. По сравнению, к примеру, с кирпичом или обычным бетоном, газобетон более морозостоек, заледеневшая вода, увеличиваясь в объеме, не разрывает материал, а вытесняется в запасные поры. По этим причинам автоклавный газобетон широко применяют на Северо-Западе России с «капризными» погодными условиями. В этих широтах показатели эксплуатационной влажности достигают примерно 6%. К примеру, конструкция из газобетона плотностью 500 кг/м3 может разрушиться только при влажности воздуха более 40%. Поэтому морозостойкость газобетона не регламентирована.

Паропроницаемость

При своих превосходных теплоизоляционных качествах газобетон обладает «дышащей» структурой, через которую проходит воздух, обеспечивая его циркуляцию. Ниже приведена сравнительная паропроницаемость автоклавного газобетона и других стройматериалов.

Строительный материал Плотность кг/м3 Коэфф. паропроницаемости µ мг/(м×ч×Па)
Автоклавный газобетон D500 500 0,20
Керамзитобетон 800 0,08
Железобетон 2500 0,03
Полнотелый глиняный кирпич 1800 0,11
Пустотелый глиняный кирпич 500 0,15
Полнотелый силикатный кирпич 1000 0,11
Дерево (сосна, ель), поперек волокон 500 0,06
Дерево (сосна, ель), вдоль волокон 500 0,32
Минеральная вата 150 0,30
Пенополистирол 35 0,05
Читайте также:  Электроды «Монолит»: технические характеристики, отзывы: описание и характеристика, фото

Прочность

Это ключевой показатель в определении механических свойств газобетона, который подразделяется на классы по прочности на сжатие B. Класс определяется по округленному до ближайшего норматива минимуму прочности. Чтобы определить минимум прочности, проводятся испытания двух серий из одной партии. Шесть выпиленных кубов (по три на каждую серию) подвергается осевому сжатию перпендикулярно направлению вспучивания.

Характеристики прочности куба автоклавного бетона:

Класс по прочности на сжатие В 1,5 B 2 B 2,5 B 3,5 B 5
Средняя прочность* кубов одной партии с ребром 15 см, МПа (Н/мм2) 2,15 2,86 3,56 5,00 7,15
Браковочный минимум прочности*, МПа (Н/мм2) 1,94 2,57 3,22 4,50 6,44

* Вышеприведенные величины уменьшаются, если коэффициент вариации прочности не менее 180 куб. м равен менее 17%, включая прочность каждого куба.

Огнестойкость

Основным критерием пожаробезопасности является огнестойкость. Данный параметр определяется горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени и токсичностью. Газобетон является пожаробезопасным материалом, способным выдерживать одностороннее воздействие огня в течение 3-7 часов, защищая металлические конструкции. При проведенных испытаниях было доказано, что температура, повышающаяся до 400 градусов Цельсия, увеличивает прочность газобетона почти в два раза (85%), затем, когда температура достигает 700 градусов, прочность возвращается в первоначальное значение. Таким образом, после пожара здание остается целым.

Обрабатываемость

Материал легко обрабатывается режущими инструментами, его можно пилить и штробить. Работа по газобетону во многом схожа с работой по дереву: блокам можно придавать любую форму, используя специальные инструменты.

Экологичность

Газобетон H+H изготавливается из экологически чистых материалов и является абсолютно безопасным материалом для человека и животных.

Как установить деревянные перекрытия в постройке из газобетонных блоков

Деревянное перекрытие состоит из балок, которые своими концами опираются на несущие стены здания. Балки являются основой перекрытия, воспринимающей на себя всю нагрузку, которая затем передается на стену.

И поскольку газобетон является достаточно хрупким, то опирать балки следует на подушку опирания, в качестве которой может выступать армированный пояс, расположенный внутри стены. Благодаря его использованию, нагрузка на стену будет распределятся равномерно.

Деревянное перекрытие в газоблочном доме рассчитывается как и любое другое, а высота и ширина балки зависит от:

  • Расстояния между балками;
  • Типа древесины;
  • Нагрузки на перекрытие.

Обратите внимание! Сечение балки не должно быть меньше чем 150х50 мм, а при ширине пролета от 4 до 5 метров, балка должна иметь сечение 180х100 или 200х75 мм. Расстояние между осями балок должно составлять 60 см.

При расчете перекрытий, лучше всего обратиться к проектировщику, или можно посмотреть фото и видео в этой статье, где приведена подробная инструкция, и показаны все нюансы и особенности устройства деревянных перекрытий.

Сравнительный анализ

Для того чтобы окончательно определиться что лучше: газобетон или дерево, необходимо проанализировать все плюсы и минусы данных изделий и на основе всех данных решить что подходит именно вам. Итак, давайте сравнивать.

Усадка

После возведения дома из бруса конструкция даст усадку порядка 4%. Дом из газоблока дает усадку всего 0,3-0,5%.

Внешний вид

Дома, возведенные из бруса, не требуют внешней отделки, как таковой. Достаточно лишь установить обналичку окон и дверей, подшить карниз, смонтировать отделку цоколя. Внутренняя же отделка зависит от ваших предпочтений – можно делать, а можно нет.

При строительстве дома из данного материала, внешняя отделка дома обязательна, так как она играет не только эстетическую, но и защитную функцию. Внутренняя отделка дома также необходима, поскольку в интерьере блоки будут выглядеть непривлекательно, и создавать унылую атмосферу.

Основные итоги

От показателя теплопроводности стенового материала зависят расходы на утепление помещения при строительстве, а в будущем — и величина расходов на отопление. Ведь данная характеристика отвечает за способность здания к сохранению температуры.

Газобетон обладает завидным числовым показателем в сравнении с другими материалами для стен — но, все же, совсем без утепления все равно не обойтись. Теплопроводность зависит от иных показателей качеств, таких, например, как плотность, или влажность. А это значит, что при возведении здания, данный факт должен быть обязательно учтен.

Помимо вышеуказанного, газоблок наделен большим количеством сильных сторон, поэтому если ваш выбор пал на него, то вы не прогадали. Материал позволит возвести практичное, долговечное строение — а теплопроводность газобетонных блоков при этом, является крайне важной характеристикой.

Сравнение дерева и пенобетона по прочности и теплопроводности

Прочность на изгиб и сжатие деревянного бруса или бревна, увязанных в сруб по существующим технологиям, позволяет строить деревянные дома в два-три этажа без каких-либо значимых рисков разрушения даже в случае сейсмической активности в регионе застройки.

Из пенобетона средней плотности D500 и классов прочности В2 или В2.5 возводят 1-2 этажные дома при условии заводского изготовления пеноблоков, межрядного армирования и выполнения монолитного армированного венца между этажами с утеплением.

Коэффициент теплопроводности сосны эксплуатационной влажности 0.18 Вт/м°C, а коэффициент теплопроводности конструкционно-теплоизоляционного пенобетона по ГОСТ 25485-89 в сухом состоянии 0.12 Вт/м°C, а при нормированной 8% эксплуатационной влажности 0.16 Вт/м°C. Для Московского региона с R 3,5 (°C·кв.м./Вт) толщина стены из дерева (условно) должна быть не менее 3.5х0.18=0.63м, а толщина стены из пенобетона без учета теплопотерь через кладочные швы не менее 3.5х0.16=0.56 м.

Т.е. для обеспечения требуемого приведенного сопротивления теплопередаче 1 м² кладки дома из пенобетона для Москвы будет достаточным выполнения двухслойной стены из блоков 600х200х300 без дополнительного утепления, но с защитной отделкой наружной и внутренней поверхности стен (см. статьи «Газобетонные блоки, цена и качество» и «Газобетон: цена строительства»). Деревянный брус наиболее часто реализуется в толщинах 20-28 мм, а бревно – 25-28 мм, что обуславливает необходимость дополнительного утепления стен эффективными теплозащитными материалами.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: