Основной конкурент пенобетонного блока – блоки из автоклавного газобетона.
Белые пористые блоки, которые вы могли видеть на строительных площадках – это автоклавный газобетон или газосиликат. Автоклавный газобетон — основной конкурент пенобетона. Внешне он очень похож на пенобетон. Основное отличие автоклавных материалов – в составе сырья. Если пенобетон сделан на основе цемента, то автоклавные материалы делают на основе извести. А так как известь белая, то и газобетонные блоки имеют белый цвет. Красивый белый цвет это конечно интересная, но бесполезная на практике особенность газобетона. Чем отличается неавтоклавный пенобетон от автоклавного газобетона?
Цементный неавтоклавный пенобетон твердеет при любой плюсовой температуре, а известковый газобетон только в автоклаве, при давлении 8 атмосфер и температуре 200 градусов. Цементный пенобетон, в отличие от материалов на основе извести не боится попадания воды, и в воде практически не намо-кает. Известковые газобетоны из автоклава быстро впитывают воду, теряя при этом прочность и способ-ность хранить тепло. Если конструкционные пенобетоны плавают в воде неограниченно долго и не намо-кают, то газобетон тонет через несколько часов, впитав в себя воду. Подводя итоги короткой строкой, скажем, что газобетон в целом немного прочнее пенобетона (так как твердеет в автоклаве). Вместе с тем, газобетон имеет значительно меньшую долговечность, чем пенобетон. Пенобетон со временем набирает прочность, газобетон — наоборот сбрасывает.
|
| Рис. 5. Пенобетон и газосиликат. Внешний вид. На фотографии Вы видите излом пенобетонного блока (слева) и газосиликатного (справа). Пенобетон имеет серый цвет, его поры мельче, чем поры газобетона. Чем мельче пора, тем теплее материал. Кроме того, цементный пенобетон намного долговечнее известкового газобетона. |
Что влияет на теплопроводность
- Размер внутренних пустот – воздушные пузырьки внутри блока способствуют сохранению тепла. Чем они меньше, тем лучше теплоизолирующие свойства материала;
- На теплопроводность влияет плотность стройматериала – чем меньше пор внутри, тем хуже пеноблок будет сохранять тепло. Но плотные блоки более прочные, поэтому их применяют для возведения несущих конструкций;
- Показатель реальной теплопроводности может отличаться от указанной производителем, на величину коэффициента влияют геометрическая точность изготовления блоков и то, насколько толстый шов делается при кладке (швы в 10-12 мм превращаются в мосты холода и приводят к образованию конденсата и теплопотерям).
Сравнение свойств газобетона и бруса
Выбор материала для строительства дома осуществляется на основании технико-эксплуатационных характеристик. Поэтому мы рекомендуем вам ознакомиться с основными особенностями бруса и газобетона, которые позволят определить для себя лучший вариант.
Усадочные деформации
Усадка газобетона зависит от его относительной влажности и марки по плотности. Как правило, при использовании газоблоков автоклавного твердения D400 и D500 эта величина не превышает 0,5 мм/м. При этом усадка происходит равномерно.
Брус в зависимости от разновидности более подвержен усадочным деформациям. Так, усадка клееных изделий составляет примерно 1,5 мм/м, а пиломатериала естественной влажности – до 10 мм/м.
При этом усадка бруса неравномерная и зависит от:
- прогрева различных участков дома солнцем;
- преобладающего направления ветра;
- разновидности профиля – профилированный пиломатериал менее склонен к усадке и короблению;
- времени года, когда выполнялась заготовка леса.
Влагостойкость
И брус, и газобетон склонны к поглощению влаги.
Древесина гниет и плесневеет при продолжительном контакте с влагой, поэтому требует дополнительной обработки антисептическими пропитками, которые повышают ее влагостойкость.
На газобетон влага оказывает не настолько сильное влияние, но дома из него также рекомендуется защитить в течение первых 2-3 лет после возведения. Преимуществом является то, что в качестве защиты является декоративная отделка, которая прослужит намного дольше лакокрасочного слоя.
Газобетон и брус являются гигроскопичными материалами. Они способны впитывать влагу из воздуха при ее высоком содержании и отдавать – при низком. Это свойство является их неоспоримым преимуществом – позволяет стенам «дышать», что обеспечивает оптимальный микроклимат в доме. Но для сохранения этого качества нельзя отделывать стены материалами с низкой паропроницаемостью.
Теплоизоляционные качества
По теплоэффективности дома из бруса немного уступают строениям из газобетона. Также к этому можно добавить необходимость обязательного доутепления брусового жилья, что обусловлено ограниченным выбором толщины. Чаще всего, применяется пиломатериал сечением до 200 мм, в то время как толщина «теплой» деревянной стены должна составлять в пределах 540 мм.
При правильном расчете толщины стен из газобетона можно обойтись без дополнительного утепления. Блоки подбираются в зависимости от коэффициента сопротивления теплопроводности (R), который для Московской области должен составлять 3,16 (м2*C)/Вт. Для газобетонных блоков марки D400 толщиной 375 мм R=3,36 и более (м2*C)/Вт, поэтому в доутеплении стены из такого материала не нуждаются.
Огне- и биостойкость
Газобетон – негорючий материал, относится к классу А1 в соответствии с европейскими стандартами. При воздействии открытого пламени он не выделяет вредных для человеческого организма веществ. Газобетонные блоки состоят из минеральных веществ, поэтому характеризуются абсолютной устойчивостью к поражению грибком и плесенью.
Брус – горючий материал, поэтому нуждается в обработке специальными пропитками, повышающими его огнестойкость. Ввиду высокой пожароопасности монтаж электропроводки осуществляется исключительно открытым способом. Около котла и камина требуется обустройство защитных экранов из негорючих материалов.
Экологичность
Газобетон является экологически безопасным строительным материалом – в своем составе не содержит опасных для здоровья веществ и соединений. Многие утверждают обратное из-за применения алюминиевой пудры в качестве газообразователя при изготовлении блоков. Но это далеко не так по нескольким причинам:
- во-первых, ее количество составляет 0,1-1% от общего объема сырья в процессе производства;
- во-вторых, в результате протекания химической реакции между ней и сильнощелочным раствором механический алюминий окисляется и образуется безвредный оксид алюминия.
Брус – натуральный материал и этим все сказано. Исключения могут составлять его клееные разновидности, при изготовлении которых использовался низкокачественный клей с возможным содержанием формальдегидов. Также для защитной обработки древесины необходимо применять только сертифицированные антисептики и антипирены.
Технология изготовления пенобетона
Представляя собой ячеистую разновидность классического бетона, этот стройматериал изготавливается из следующих компонентов:
- цемента;
- воды;
- песка;
- синтетического пенообразователя;
- добавок, улучшающих эксплуатационные свойства материала.
В настоящее время используется три технологии изготовления пенобетона.
Классический метод предполагает подачу пены в цементный раствор с помощью специального устройства – пеногенератора. Полученная смесь тщательно перемешивается, затем для затвердевания помещается в специальную камеру, обеспечивающую заданную температуру. На выходе получается ячеистый бетон, который считается наиболее качественным, надежным, долговечным.
Для создания пенобетона в домашних условиях, вам придется сильно потратится на необходимое оборудование, а так же это займет не мало времени
При использовании метода сухой минерализации пена добавляется в сухую смесь, и только после тщательного размешивания вводится вода в нужных пропорциях. Обычно такой способ применяется при непрерывном производстве. Ячеистый бетон, полученный таким способом, отличается большей прочностью, но характеристики теплопроводности уступают.
Метод баротехнологии характерен тем, что пенообразователь сначала смешивается с водой, и только потом в полученную смесь добавляют остальные компоненты. Чтобы получить пеноблоки приемлемого качества, используют барокамеры, которые обеспечивают процесс смешивания при избыточном давлении. Процесс затвердения не требует нагрева, но в целом длится намного дольше, при этом не исключена усадка и даже растрескивание материала.
https://youtube.com/watch?v=afnAhqVGX9w
Универсальный монолит.
Монолитный пенобетон плотностью 200 – 400 кг/м3 (марки Д200 – Д400).
Самый легкий и теплый пенобетон используется для заливки плоских кровель, полов первого этажа, стеновых колодцев, чердаков скатных кровель. Этим пенобетоном возможно заливать каркасы домов, обшитые гипсокартон-ном, стекломагниевым листом, асбоцементным листом и т.п. Каркасы могут быть выполнены из гипсо-картонного профиля, легкого металлического профиля (ЛСТК), металла, дерева, фанеры и т.д. Технология возведения домов путем омоноличивания каркаса – одна из самых недорогих в строительной индустрии. И несмотря на очевидную дешевизну, такое жилье будет негорючим, не будет подвержено повреждению грызунами и плесенью, будет теплым и долговечным, не будет продуваться ветром.
Монолитный пенобетон плотностью 500 – 600 кг/м3 (марки Д500 – Д600)
Часто используется для выравнивающих стяжек на плоских кровлях. Сверху слоя такого пенобетона можно смело наплавлять рулонную битумную кровлю или делать ПВХ- мембрану. Также используется для устройства выравни-вающих стяжек с последующей укладкой ламината и плитки. Из этого пенобетона заливают несущие стены коттеджей высотой до 2-х этажей.
Монолитный пенобетон плотностью 700 – 800 кг/м3 (марки Д200 – Д400).
Применяется как правило для устройства стяжек с последующей укладкой линолеума. Также из этого пенобетона можно делать несущие стены малоэтажных домов (до 3, 4 этажей) с железобетонными перекрытиями.
  |
| Рис. 6,7. Использование конструкционного «тяжелого» монолитного пенобетона. Заливка пенобетонных выравнивающих стяжек (вместо цементных) монолитным пенобетон плотностью Д800. Работать с пенобетоном намного проще, чем с цементным раствором – он легче подается, проще укладывается и затирается, сам пенобетон легче, теплее, имеет более высокую звукоизоляцию. Единственный недостаток – меньшая прочность. |
  |
| Рис. 8,9.Применение теплоизоляционного или «легкого», и конструкционно-теплоизоляционного или «среднего» монолитного пенобетона. Заливка монолитным пенобетоном плоской кровли для выравнивания и теплоизоляции. Кровля сделана двухслойной. Нижний слой теплоизоляционный, из пенобетона плотностью 250 кг/м3 – толщиной от 100 мм. Верхний слой из конструкционного пенобетона плотностью 500 кг/м3 имеет толщину 30-40 мм. |
  |
| Рис. 9,10. Использование теплоизоляционного «легкого» монолитного пенобетона. Заливка стены частного дома легким теплоизоляционным пенобетоном плотностью д250. Заливка выполняется в «колодец» с внутренней стеной из силикатного (белого) кирпича и внешней из керамического (красного). Пенобетон подается к месту работ по рукаву, задача рабочего лишь удерживать рукав при заливке и не допускать перелива пенобетонной смеси. |
Если после прочтения этой статьи у Вас появились какие-либо вопросы, мы всегда рады ответить на них по электронной почте penostroy@mail.ru или по телефону +7 (910) 320 -58-49.
Расчет теплопроводности
Чтобы здание имело требуемые качества теплопроводности пенобетона, блоки разной плотности следует укладывать на различную толщину. Первым делом рекомендуется определить такой важный момент, при помощи, какого варианта будет производиться постройка стен. Не редко применяют такие способы – кирпич-блок-штукатурка либо оштукатуренная с двух сторон блок стена.
Для правильного расчета нужно знать коэффициент теплопроводности пеноблока и показатели теплоотдачи прочих строительных материалов, которые войдут в состав стены.
Пенобетонные блоки обладают разной теплопроводность для определенных условий эксплуатации. В таблице указаны величины ватт на метр на градус Цельсия.
| Вид материала | Марка (средняя плотность) | Коэффициент теплопроводности Вт/м°С | |
| На песке | На золе | ||
| Теплоизоляционный пеноблок | D 300 | 0.08 | 0.08 |
| D 400 | 0.10 | 0.09 | |
| D 500 | 0.12 | 0.12 | |
| Конструкционно-теплоизоляционный пеноблок | D 500 | 0.12 | 0.12 |
| D 600 | 0.14 | 0.13 | |
| D 700 | 0.18 | 0.15 | |
| D 800 | 0.21 | 0.18 | |
| D 900 | 0.24 | 0.20 | |
| Конструкционный пеноблок | D 1000 | 0.29 | 0.23 |
| D 1100 | 0.34 | 0.26 | |
| D 1200 | 0.38 | 0.29 | |
| Штукатурка | — | 058 | — |
| Кирпич | — | 0.56 | — |
Средний показатель коэффициента сопротивления стен теплопередаче равен 3,5. Из общего значения 3.5 вычитается показатель сопротивления теплопередаче 20 мм штукатурки – 0.02 : 0.58 = 0.03 и 120 мм кирпича – 0.12 : 0.56 = 0.21 для первого случая. Либо 4 см штукатурного слоя 0.04 : 0.58 = 0.06 для второго варианта исполнения.
В первом варианте при использовании кирпичей, бетонная поверхность обеспечивает сопротивление теплопередаче с показателем 3.26. Если используется марка блоков D 600, толщина составит 45.6 см (2.26*0.14 = 456). При использовании D 800 рекомендуется выкладывать стену толщиной не меньше 68, 4 см (3.26*0.21=684). По аналогичной формуле рассчитываются стены с применением любого вида ячеистого бетона.
Вариант с оштукатуренной с двух сторон стены из показателя 3.5 следует отнять 0.06 – 4 см штукатурки. Дальше производятся расчеты для требуемой марки бетона в согласии с показаниями в таблице.
При выборе пенобетона для теплоизоляции учитываются такие аспекты:
- Марку материала. Линейка производителей предлагают блоки, которые обладают прочностью и теплоизоляцией.
- Размеры блоков или панелей и необходимый слой для утепления.
Пенобетон имеет замечательные характеристики и теплопроводность, он удерживает тепло и является экологически чистым материалом, как дерево. Для производства материала используют цемент, песок, воду и натуральный пенообразующий компонент. В доме, построенном из него, будет комфортно и тепло.
Теплопроводность пенобетона различной плотности
Приведены таблицы значений теплопроводности пенобетона и других ячеистых строительных материалов различной плотности. Коэффициент теплопроводности рассмотренных пеноматериалов указан при температуре 20…30°С.
Кроме того, в таблицах дано среднее количество ячеек на 1 см2 поверхности материала и средний диаметр ячеек. Плотность пенобетона в таблице находится в пределах от 282 до 927 кг/м3. По данным таблицы видно, что плотность пенобетона меньше плотности воды — этот пеноматериал будет плавать на ее поверхности.
Теплопроводность пенобетона зависит от его плотности и среднего диаметра ячеек и может составлять от 0,069 до 0,234 Вт/(м·град). Снижение плотности пенобетона и уменьшение размера ячеек приводит к падению его теплопроводности.
Следует отметить параметры, при которых пенобетон имеет наименьшее значение коэффициента теплопроводности. Из рассмотренных в таблице типов пенобетона минимальной теплопроводностью обладает пенобетон с плотностью 293 кг/м3 и средним диаметром ячеек 0,63 мм. Теплопроводность такого пенобетона составляет 0,069 Вт/(м·град).
| Плотность пенобетона, кг/м3 | Среднее количество ячеек на 1 см2 поверхности | Средний диаметр ячеек, мм | Теплопроводность пенобетона, Вт/(м·град) |
|---|---|---|---|
| 282 | 53 | 1,28 | 0,087 |
| 293 | 221 | 0,63 | 0,069 |
| 314 | 23 | 1,86 | 0,101 |
| 366 | 88 | 0,97 | 0,098 |
| 368 | 201 | 0,64 | 0,088 |
| 370 | 60 | 1,17 | 0,102 |
| 373 | 161 | 0,71 | 0,088 |
| 415 | 186 | 0,66 | 0,096 |
| 415 | 123 | 0,81 | 0,102 |
| 420 | 42 | 1,38 | 0,112 |
| 539 | 202 | 0,61 | 0,11 |
| 550 | 94 | 0,89 | 0,14 |
| 559 | 145 | 0,71 | 0,127 |
| 563 | 284 | 0,51 | 0,129 |
| 611 | 300 | 0,49 | 0,14 |
| 620 | 22 | 1,79 | 0,158 |
| 633 | 70 | 1,07 | 0,154 |
| 916 | 313 | 0,41 | 0,217 |
| 927 | 58 | 0,96 | 0,234 |
Во второй таблице рассмотрена теплопроводность пенистых строительных материалов таких, как пеногипс, пеноангидрид и пенодиатомовый кирпич.
Наименьшей теплопроводностью и плотностью из представленных материалов обладает пенодиатомовый кирпич. Коэффициент теплопроводности этого пеноматериала составляет 0,095…0,108 Вт/(м·град).
Пеногипс и пеноангидрид являются более плотными и теплопроводными. Их теплопроводность находится в диапазоне от 0,142…0,204 Вт/(м·град).
| Плотность, кг/м3 | Среднее количество ячеек на 1 см2 поверхности | Средний диаметр ячеек, мм | Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·град) |
|---|---|---|---|
Пеногипс | |||
| 623 | 22 | 1,61 | 0,154 |
| 640 | 44 | 1,13 | 0,15 |
| 641 | 180 | 0,56 | 0,142 |
| 715 | 25 | 1,41 | 0,178 |
| 740 | 110 | 0,68 | 0,169 |
| 846 | 42 | 0,95 | 0,204 |
| 850 | 175 | 0,46 | 0,199 |
| Пенодиатомовый кирпич | |||
| 412 | 1600 | 0,22 | 0,095 |
| 415 | 1444 | 0,23 | 0,097 |
| 430 | 625 | 0,34 | 0,106 |
| 460 | 529 | 0,37 | 0,106 |
| 465 | 676 | 0,33 | 0,106 |
| 475 | 484 | 0,38 | 0,108 |
| Пеноангидрид | |||
| 721 | 137 | 0,67 | 0,171 |
725
35
1,33
0,177
Краткая характеристика газобетона
Технология изготовления газобетона существует еще с начала прошлого века, но активно использовать в строительстве его начали относительно недавно.
Рассмотрение этих свойств очень важно
Обзор основных свойств и качеств
Самое полезное свойство газобетона — небольшой вес. Если сравнить 2 одинаковых блока из газобетона и простого бетона, то первый будет в несколько раз легче второго. Следующие полезные качества — паропроницаемость и низкая теплопроводность.
Чем больше пор в блоке, тем медленнее он отдает тепло, а это значит меньше ресурсов будет потрачено не отопление здания. Если сравнивать газобетон с другим пористым материалом — пенобетоном, то окажется, что его поры открыты, между тем как в пенобетоне закрыты. Поэтому последний газобетону по плотности проигрывает.
Классификация и сфера применения
Газобетон разделяется на группы, которые зависят от плотности. Такое свойство, как плотность выражается в кг/м³.
Марка газобетона определяет сферу его использования:
- D300-D400. Используется для теплоизоляции. Блоки такой марки называют теплоизоляционными.
- D500-D900. Получила широкое распространение в коттеджном строительстве. Применяется для утепления домов в 1 этаж. Эти блоки носят название конструкционно-теплоизоляционных.
- D1000-D1200. Используется для создания стен многоэтажных домов. Называются конструкционными.
- D600 означает, что в 1 м³ такого бетона содержится 600 кг твердого материала. Это будет лишь третья часть всего объема блока. Остальной объем придется на воздух.
Достоинства и недостатки
Газобетон из-за своей пористой структуры становится более хрупким по сравнению со строительными материалами, имеющими большую плотность. Но главным минусом этого стройматериала считается его гигроскопичность.
В некоторых случаях приходится принимать меры, чтобы минимизировать отрицательные свойства. Например, блоки гидроизолируют, и влажность плит из газобетона снижается.
Толщина стен из пеноблоков: как правильно рассчитать
Для того, чтобы определить какой должна быть толщина стен из пеноблоков, чтобы обеспечить допустимый уровень прочности и достаточную теплоизоляция дома, рекомендуем произвести тщательные теплофизические и прочностные расчеты. В качестве примера, произведем расчеты толщины стен для пенобетона с применимой плотностью D600.
Не вдаваясь в сложнейшие расчеты, отметим, что при габаритах сооружения в 10х10 м каждые 100 мм толщины стены могут выдержать нагрузку в 10 тонн. При этом плиты перекрытий, кровля и стены второго этажа весят не более 15-18 тонн. Прибавив общий вес всех обиходных предметов, которые будут находиться на втором этаже, возможную снеговую нагрузку, учитывая дефекты кладки и предусмотрев физический износ стройматериалов в процессе эксплуатации, можно смело заложить в проект толщину стены из пеноблоков в 300 мм.
Далее можно проанализировать способность данной толщины наружных стен обеспечивать должный уровень теплоизоляции дома.
Для точного расчета теплового сопротивления используют коэффициент теплопроводности пенобетона D600, равный 0,14 Ккал/м2чоС. Чтобы обеспечить необходимый уровень теплоизоляции стена должна иметь тепловое сопротивление в R=3,14.
Воспользовавшись формулой R = d/λ, где d — расчетная толщина стены, а λ – теплопроводность, легко определить d. В нашем случае расчетная толщина стены приблизительно равна 450 мм. Впрочем, подобное тепловое сопротивление рассчитывается исходя из температуры 40 С. При этом если учесть использование дополнительных средств теплоизоляции и достаточно редкие морозы, то толщина стены в 300 мм будет самой оптимальной.
Далее поданы примерные данные для стен из пеноблока марок 600, 800, 1000, которые используются для возведения наружных стен различных сооружений наиболее часто.
Однослойная кладка с наружной штукатуркой:
| Марка пеноблока | Необходимая толщина слоя пенобетона |
| 600 | 480 мм. |
| 800 | 720 мм. |
| 1000 | 1000 мм. |
Расчеты вышеуказанных данных были рассчитаны для сооружений, возводимых из пеноблока в средней полосе, поэтому они действительны и могут применяться для большинства климатических зон. Таблица свидетельствует о том, что чем выше марка изделия, тем большей должна быть необходимая толщина стены, а следовательно, увеличиваются и затраты на возведение стен. Лишних расходов можно избежать, используя блоки оптимальной марки для выбранного вида строения.
Расчет теплопроводности стен из пенобетона
Выполняя расчеты перед строительством здания, очень важно учитывать уровень теплопроводности, который влияет на выбор пеноблоков, а также поиск оптимальной толщины стены, возведенной из материала. Сначала определяются с вариантом выполнения стен: это могут быть кирпич/блок/штукатурка или блок, покрытый штукатуркой с обеих сторон
Для выполнения расчетов нужно знать показатель коэффициента теплопередачи выбранных материалов, которые используются для строительства стены. Так, кирпич демонстрирует значение 0.56, штукатурка на уровне 0.58, блоки могут давать разные значения в зависимости от марки (обязательно нужно смотреть в таблице)
Также важно учитывать коэффициент сопротивления стен теплопередаче – средний показатель обычно равен 3.5
От общего значения 3.5 отнимают показатель сопротивления теплопередаче слоя штукатурки в 2 сантиметра (0.02/0.58=0.03), 12 сантиметров кирпича (0.12/0.56=0.21), если выбран первый вариант, либо 4 сантиметра штукатурки (0.04/0.58=0.06), если выбран второй вариант создания стен.
В первом варианте (если применяется кирпич) стена из пенобетона должна обеспечить показатель сопротивления теплопередаче на уровне 3.26. Так, если для строительства выбран пеноблок марки D600, толщина стены должна быть 45.6 сантиметра (3.26х0.14=456 миллиметров), если D800 – толщина стены нужна 68.4 сантиметра (3.26х0.21=684 миллиметра). Сделать стены тоньше и добиться нужных значений можно с использованием теплоизоляционных материалов.
Для расчета стены по второму варианту (пеноблок и штукатурка снаружи/внутри), значения будут такие: 3.5-0.06=3.44. А далее расчеты проводятся с учетом найденных значений в таблице, где указаны показатели теплопроводности для разных марок пенобетона.
Что учитывают при выборе пенобетона:
- Оптимальная марка – обозначается индексом D, означает плотность, вес, прочность, теплопроводность. Чем выше марка, тем больше прочность/плотность, теплопроводность и вес.
- Толщина стены – высчитывают в каждом случае отдельно, с учетом используемых материалов, теплоизоляции и других аспектов.
- Качество пенобетона – материал лучше выбирать автоклавный, созданный в условиях завода, с применением специального оборудования, проверкой качества, выдачей сертификатов и гарантией соответствия всем указанным характеристикам.
Теплопроводность пенобетона – один из ключевых показателей, который обязательно нужно учитывать при выборе материала и составлении проекта будущего строения, выполнении расчетов, планировании всех этапов строительства.
