Одне з основних вимог сучасного будівництва - це збереження тепла всередині приміщень, що впливає на економію коштів. Тому ще при проектуванні будівлі інженери підбирають будівельні матеріали з низькою теплопровідністю. Це в повній мірі відноситься і до бетонних конструкцій. Що ж це таке - теплопровідність бетону і від чого залежить цей показник?

Здатність матеріалів проводити тепло

По суті, це властивість будь-якого матеріалу пропускати через свою структуру тепло. І чим більше теплової енергії проходить, тим вище теплопровідність. Для того щоб зберегти температуру всередині будинку, необхідні будматеріали з низьким коефіцієнтом.

Вимірюється даний експлуатаційний показник як співвідношення теплової енергії (вимірюється в ватах), яка може змінити температуру повітря на 1ºC при проходженні через будівельний матеріал товщиною 1 м за одну годину. Відповідно одиниця виміру коефіцієнта теплопровідності буде такий - Вт / м К ©.

Критерії залежності

Від чого залежить коефіцієнт теплопровідності бетону? На нього впливає декілька чинників, серед яких є основні і другорядні. До основних ознак можна віднести щільність бетону, його склад і якість компонентів, пористість і наявність у складі теплоізоляційних матеріалів, наприклад, керамзиту або перліту.

До другорядних відносять вологість бетонної конструкції, температуру навколишнього середовища, якісний стан самого бетону.

Класифікація бетонів

Основне поділ бетонних розчинів проводиться по їх щільності, ось чому цей технічний показник стоїть на першому місці визначення теплопровідності матеріалу.
Щоб показати, як впливає щільність на здатність проводити тепло, необхідно розглянути всі групи класифікації. Наведемо кілька прикладів бетонних розчинів, які частіше за інших використовуються в будівництві. Ось таблиця їх теплопровідності.

бетон Теплопровідність, Вт / м К. З щебенем 1,3 З піском 0,7 Пористий 1,4 Суцільний 1,75 Теплоізоляційний 0,18

Важкий

Таблиця наочно демонструє, що чим важче наповнювач, тим вище теплопровідність бетонного розчину. Тобто велику вагу матеріалу, а значить, і висока щільність говорять про те, що виріб з нього буде швидше пропускати тепло.

Тому коли в спорудженні фундаменту будинку застосовується класична рецептура виготовлення бетонного розчину, де використовується велика кількість щебеню, фахівці рекомендують таку підставу додатково утеплювати (краще зовні).

За класифікацією бетонних розчинів виходить так: важкі види (щільністю 1800-2500 кг / м³) мають підвищену теплопровідність, а легкі (щільністю 500-1800 кг / м³) зниженою. Відповідно їх коефіцієнт буде варіюватися в діапазонах:

• важкий - 1.2-1,5 Вт / м К;
• легкий - 0,25-0,52 Вт / м К.

Теплоізоляційний

У таблиці є так званий теплоізоляційний вид, до складу якого входять керамзит, шлаки, замість піску додається спучений перліт (дрібний річковий пісок). У цю ж категорію можна віднести ніздрюваті види бетонів.

У цього матеріалу найнижчий коефіцієнт теплопровідності. Правда, його міцність теж дуже низька. Але призначення цієї марки - створення саме теплоізоляційних шарів. З нього не виробляються несучі конструкції.

Склад легких бетонів

Отже, нас будуть цікавити легкі бетони, які мають найнижчу теплопровідність і можуть використовуватися для спорудження несучих конструкцій. Позначимо два з них, які сьогодні все частіше стали застосовуватися для спорудження будинків.

Це бетон, до складу якого входить перліт і керамзит. Відразу ж обмовимося, що перлитобетон має щільність 1200 кг / м³, а керамзитобетон 950-1000 кг / м³.

Перлітобетон

Найменування компонента кількість компонентів Цемент, кг 280 Перліт спучений, м³ / кг 0,9 / 240 Пісок кварцовий, м³ / кг 0,4 / 680 Вода, л 100-1500

До речі, з цього розчину можна заливати як монолітні вироби, так і пустотілі. Так ось, марка першого завжди М50, а ось марка другого - М35.

Керамзитобетон

Найменування компонентів кількість компонентів Цемент, кг 250 Керамзит, м³ / кг 1,2 / 720 Вода, л 100-150

Залежно від фракції використовуваного наповнювача керамзитобетон може бути марки М50 або М35.

Як розрахувати коефіцієнт

Для визначення коефіцієнта теплопровідності бетону використовуються спеціальні математично формули. Їх дві:

1. Формула Кауфмана: 0,0935 • (m) 0,5 • 2,28m + 0,025, застосовується для сухих розчинів;
2. Формула Некрасова: (0,196 + 0,22 m2) 0,5 - 0,14, для вологих (3%) сумішей.

У них буква m - це маса розчину, яку можна обчислити з його щільності. Наприклад, все той же керамзитобетон щільністю 1000 кг / м³, значить, його маса дорівнює 1,0 кг. Саме цей показник і враховується в формулах.

Якщо це число підставити в будь-яку з формул, то по Кауфману, наприклад, вийде коефіцієнт - 0,238 Вт / м К. Температура розчину при розрахунках повинна дорівнювати +25 ° С.

Міцність або теплоізоляція?

Звичайно, є певні умови, при яких теплопровідність бетонної суміші буде або зменшуватися, або збільшуватися. В першу чергу доведеться звертати увагу на товщину заливається суміші. Чим цей показник більше, тим нижче теплопровідність. Але при цьому збільшується витрата самого матеріалу, що впливає на собівартість виконуваних робіт.

Ось чому, вирішуючи відразу два завдання: збільшення теплоізоляційних характеристик конструкції і зниження її собівартості, в першу чергу необхідно дотримати точне співвідношення міцності і кількості розчину.

У деяких випадках йдуть на те, щоб збільшити міцність, тобто використовувати важкі бетони, але при цьому знизити теплоізоляційні властивості. Або навпаки. У будь-якому випадку основна вимога - це міцність, а потім вже теплоізоляційні якості та інші характеристики.