Сфера применения
На западе пенобетон активно используется на протяжении нескольких десятилетий, у нас же он появился сравнительно недавно, но уже успел приобрести отличную репутацию как достойная альтернатива классическим стройматериалам. Единственным значимым недостатком можно считать меньшую прочность, поэтому в многоэтажном строительстве бетон и кирпич остаются вне конкуренции.
Рекомендуется применять пенобетон при строительстве дома не выше двух этажей
Применение комбинации «бетонный каркас + пеноблоки» предоставляет возможность возводить здания высотой более двух этажей, но такой вариант встречается редко. Основная же сфера использования пенобетона – малоэтажное строительство: дома, гаражи, подсобные помещения, здания коммерческого и промышленного назначения.
Толщина стен – вопрос с подвохом
Думая, какая толщина стен из пеноблоков: расчеты по теплопроводности. Особенности работы с пенобетоном, будет лучше, вы сможете натолкнуться на большое количество аргументов и мнений, большая часть из которых будет неверной информацией.
Для того, чтобы найти правильный вариант, я напишу несколько отличительных черт, от которых нужно будет исходить:
Немаловажно знать, на сколько снижается температура зимой. В регионах, где зима холодная, бесспорно нужны тёплые стенки с добавочной изоляцией тепла.
Нужно выбрать утеплитель – станете вы его устанавливать либо ограничитесь обыкновенной штукатуркой
Например, для зданий, где толщина стенки триста миллиметров, нужно дополнить теплоизолирующий материал толщиной пятьдесят – сто миллиметров.
Утеплитель нужен не только для того, чтобы держать тепло, но он ещё мешает влиянию лучей на пеноблок.
Определяем толщину
Сейчас произведём заключение из вышеупомянутого. Подходящая толщина внешних стенок из пеноблоков для регионов в меру холодной зимы – триста миллиметров и с изоляционным слоем. Это подходит почти для всех областей Российской федерации. Добавочная изоляция тепла даёт возможность пережить зиму, не ощущая мороза в доме.
Что касается надёжности, то даже если вдруг вы будете строить дом многоэтажный, то в таком случае наибольшая нагрузка на стенки первого этажа не превзойдёт двадцать тонн. А из инженерных данных установлено, что сто миллиметров пеноблока могут перенести нагрузку вплоть до десяти тонн.
Расчеты по теплопроводности
Вы обязаны знать, что противодействие наружной стенки передачи тепла обязано быть выше трёх целых пяти десятых градуса на квадратный метр на ватт.
На основании разных плотностей пенобетона определим толщину, анализируя данную процедуру очень тщательно:
- Из инженерных данных возможно выяснить, что пеноблоки D шестьсот и D восемьсот обладают коэффициентом ноль целых четырнадцать сотых и ноль целых двадцать одну сотою град на квадратный метр на ватт.
- Необходимо применять отделочный керамит и искусственную штукатурку, как облицовочный материал.
Начинаем расчёт:
- Сначала необходимо определить толщину укладывания и оштукатуривания, как правило керамит кладётся в два ряда – сто двадцать миллиметров.
- Сейчас переведём в метры и поделим на показатель проводимости тепла отделочного материала, получиться ноль целых двадцать одна сотая метра.
- Таким образом высчитываем и штукатурку. И в итоге получится ноль целых три сотых метра.
Теперь подставляем числа в элементарную формулу:
- Пеноблок, обладающий плотностью шестьсот равен трём целым пяти десятым (передача тепла в сумме) – ноль целых двадцать одна сотая (керамит) – ноль целых три сотых (штукатурка) и всё это нужно умножить на ноль целых четырнадцать сотых (показатель пенобетона). В итоге получится приблизительно четыреста пятьдесят миллиметров. Непосредственно такого рода должна быть толщина стенки с вышесказанными материалами.
- Пеноблок, обладающий плотность восемьсот — (три целых пять десятых минус ноль целых двадцать одна сотая минус ноль целых три сотых) и потом ещё умножаем на ноль целых двадцать одну сотую и получится шестьсот восемьдесят миллиметров.
Таким образом, второй вариант требует, чтобы стена была толще, следовательно, и затрат будет побольше. Однако если использовать пенополистирол, то толщина стены существенно уменьшится.
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.
Как рассчитать необходимую толщину стен?
Всем трем подгруппам пеноблочного стройматериала присвоены значения теплопроводности, используя их, можно рассчитать нужную толщину камней для выкладки стены.
Для этого используется прописанный в строительных нормативах номинал сопротивления теплопередаче стенового каркаса в D =3,5 град.С*кв.м./Вт, а также вычисляются показатели теплового сопротивления каждого слоя. Далее по формуле рассчитывается нужная толщина стенки для пенобетонных блоков разной плотности:
Например, если стена планируется 3-слойная: облицовочный кирпич, пенобетон, декоративная штукатурка, то:
- Для блоков Д600 значение Х будет находиться так: х = (3,5 — 0,21 (сопротивление теплоотдаче для кирпича) — 0,03 (сопротивление тепловой отдаче для оштукатуренных поверхностей)) * 0,14 (табличный коэффициент теплопроводности для пенобетона данной плотности) = 45 см.
- Для блоков Д800 значение Х будет равно: х = (3,5 — 0,21 — 0,03) * 0,21 = 68 см.
- Для блоков Д1000 значение Х будет равно: х = (3,5 — 0,21 — 0,03) * 0,29 = 94 см.
Тепловое сопротивление материалов определяется с ориентацией на нагрев до плюс сорока градусов C. Таким образом, чем выше плотность пенобетонных камней, тем толще должны быть стены, и, соответственно, затраты на стройку и тепловую защиту.
Более подробно о том, каковы требования к толщине стен из пеноблока и как правильно её рассчитать, можно узнать здесь.
Показатели теплопроводности пенобетона и их зависимость от основных качеств
Так как в том, что такое пенобетон мы уже разобрались, пришло время перейти к самому понятию теплопроводности, и его зависимости от определенных факторов.
Теплопроводность отвечает за способность будущего здания к сохранению температуры. То есть, если коэффициент теплопроводности пеноблока низкий, будущее строение будет медленно нагреваться, но, в то же время, также медленно и остывать.
Как следствие, расходы на утепление дома, а в будущем и на отопление, будут ниже. Как уже упоминалось выше, теплопроводность напрямую зависит от показателей прочности и плотности изделий. Рассмотрим таблицу.
Таблица 2. Пеноблок: коэффициент теплопроводности и его зависимость от плотности:
| Вид пеноблока | Значение средней плотности | Теплопроводность пеноблоков |
| Теплоизоляционный | Д300 | 0,09 |
| Д400 | 0,10-0,11 | |
| Конструкционно-теплоизоляционный | Д500 | 0,11-0,14 |
| Д600 | 0,15-0,16 | |
| Д700 | 0,17-0,20 | |
| Д800 | 0,20-0,24 | |
| Д900 | 0,23-0,28 | |
| Конструкционный | Д1000 | 0,26-0,31 |
| Д1200 | 0,29-0,38 |
Становится очевидным: чем выше показатель плотности, тем выше и коэффициент теплопроводности изделий. Возникает вопрос? А от чего же, в этом случае зависит плотность блока?
Данное свойство изделий напрямую зависит от состава сырья. Чем выше пористость блока, тем ниже его вес, коэффициент теплопроводности и, разумеется, показатель плотности.
Рассмотрим при помощи таблицы, как будет изменяться теплопроводность в зависимости от типа основного компонента.
Таблица 3. Пеноблоки: сравнение по теплопроводности в зависимости от типа основного компонента:
| Плотность пенобетона | Показатель теплопроводности изделий, изготовленных на золе в сухом состоянии. | Показатель теплопроводности изделий, изготовленных на песке в сухом состоянии. |
| Д300-400 | 0,09 | 0,09-0,10 |
| Д500 | 0,10-0,11 | 0,12-0,14 |
| Д600 | 0,14 | 0,15 |
| Д700 | 0,15-0,16 | 0,18 |
| Д800 | 0,18 | 0,21 |
| Д900 | 0,20 | 0,24 |
| Д1000 | 0,23 | 0,29 |
| Д1100 | 0,26 | 0,34 |
| Д1200 | 0,29 | 0,38 |
С повышением плотности изделий, помимо коэффициента теплопроводности, изменяются и иные характеристики. Это касается, в первую очередь, прочности и морозостойкости.
Планирование несущих стен и варианты конструкций из пеноблока
При планировании несущих поверхностей любого строительного объекта появляется вопрос, какой строительный материал выбрать, и какой должна быть толщина.
За помощью нужно обратиться к нормативным документам, которые регламентируют все строительные стандарты.
Оказывается, толщина стены из пеноблока не зависит от многоэтажности дома, основной параметр – теплопроводность. Значение теплопроводности стен зависимо от конструкции стены и использованного материала. Получается, чем толще стена, например, кирпичная, тем больше показатель теплопроводности. Сегодня строители применяют следующие конструкции стен:
- Материал укладывается в два слоя с дополнительной отделкой из кирпича;
- В один слой из пеноблоков с отделкой в виде штукатурки;
- Три слоя с теплоизоляционным материалом и вентилируемым фасадом;
- В два слоя с отделкой из штукатурки и теплоизоляцией.
Очень часто благодаря использованию утеплителя можно сэкономить на стройматериале и сделать стену тоньше. Но слишком тонкая стена – это плохая несущая способность, поэтому не стараются строители делать стены меньше чем 45 см, именно такая толщина оказывается минимальной и общепринятой в современном строительстве. Если использовать пенобетон с маркой 600, то по своей способности к теплопроводности она будет абсолютно не хуже кирпичной стены с шириной в 2 метра.
Если вам нужно более точные данные, инженерный расчет, то справочники по строительству и СНиП помогут вам провести любые расчеты по необходимым размерам. Но даже строители высчитывают и планируют ширину стены, в зависимости от марки пеноблока.
Например, если вы выбрали стеновой пеноблок с маркой 600, то ширина стены должна быть не уже 45см. И это с учетом того, что ваше покрытие стены будет оформляться кирпичом отделочным.
Если планируется наружная штукатурка на стене из пеноблока маркой 1000 из однослойной кладки, то несущая конструкция должна быть в 1 метр.
Качество пеноблоков
Есть несколько способов проверить качество пеноблоков, как говорится, «на глаз». Оценить можно такие параметры:
Однородность структуры. Пузырьки должны быть примерно одинаковыми, не связанными между собой. Можно на пробу разбить один блок, на срезе все будет видно;
Качество пеноблока можно оценить, глянув на срез или скол блокаИсточник dom-steny.ru
- Размеры ячеек. Чем больше поры, тем больше воздуха в них, тем лучше держит тепло и лучше звукоизоляция. И тем меньше твердость;
- Цвет. Очень показательная проверка. Блок должен быть цвета бетона, однородным по всей поверхности. Более светлый окрас означает, что пеноблок некачественный;
- Вес и геометрия. На выбор взять пеноблок и взвесить, в среднем весить должен 22 кг. Блоки должны быть одинакового размера. Стоить поставить один на другой, сразу станет видна разница, если она есть.
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.
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.
1 Теплотехнический расчет толщины стен дома из пенобетона
Согласно рекомендациям производителей данного материала, оптимальная толщина стен из пеноблока варьируется от 40 до 60 см. Отдано данная величина будет отличатся от региона к региону, поскольку она непосредственно зависит от климатических условий местности, в которой ведется строительство.
Чтобы узнать, какие по толщине наружные стены необходимо делать именно в вашем случае, нужно выполнить теплотехнический расчет дома. Для проведения такого расчета потребуется следующая информация:
- теплотехническая характеристика пенобетона, а именно величина его теплопроводности, зависящая от плотности материала;
- ГСОМ региона, в котором ведется строительством (ГСОП — градусо-сутки);
- нормативное сопротивление стены здания теплоотдаче (состоит из суммы сопротивлений всех материалов, из которых состоит кладка), можно взять в стандарте СНИП №2-3-79 «Строительная теплотехника».
В качестве примера для расчета используем стандартный для Москвы ГСОП 6000, для которого нормативное сопротивление теплоотдаче будет равно 3.5 С*м2/Вт. Расчет будем проводить для наиболее распространенного класса плотности пенобетона — D600.
Сравнение характеристик пенобетона и газобетона
Теплотехнический расчет толщины стены выполняется с учетом теплопроводности всех используемых в ее конструкции материалов. Приводим их характеристики:
- пенобетон D600 — 0.14 Вт/мС;
- обличовочный кирпич — 0.56 Вт/мС;
- цементно-гипсовая штукатурка — 0.57 Вт/мС.
Выполним расчет стены с наружным слоем облицовочного кирпича толщиной 120 мм и внутренним слоем штукатурки толщиной 20 мм. Делается это по следующему алгоритму:
- Высчитывается сопротивление теплоотдаче для кирпича посредством деление толщины слоя (в метрах) на теплопроводность материала: 0.12/0.57 = 0.20;
- Аналогичный расчет для слоя штукатурки: 0.02/0.57 = 0.035.
- Определяется толщины слоя пенобетона исходя из требуемого теплосопротивления стены 3.5 С*м2/Вт, взятого для Московской области. Формула расчета: Т = (3.5-0.2-0.035)*0.14 = 0.45 м.
Аналогичным образом, зная фактическую теплопроводность используемых в конструкции стены стройматериалов, а также нормативное тепловое сопротивление стен зданий по вашему региону, вы можете выполнить теплотехнический расчет для любого варианта кладки.
1.2 Какие пеноблоки лучше использовать?
Если вы решили строить дом из пенобетона, то при выборе блоков внимание в первую очередь необходимо обращать на их плотность, которая является ключевой характеристикой материала. От плотности пенобетона непосредственно зависят все остальные характеристики — стоимость, вес, теплопроводность, звукоизоляционные способности
Чем ниже плотность, тем менее прочным будет блок, и тем лучшими будут его теплоизоляционные параметры. Данная величина указывается маркировкой D, на рынке вы можете найти пеноблоки плотностью D300-D1200, при этом изделия плотностью до 500 кг/м3 не могут использоваться для возведения несущих стен, их назначение — теплоизоляция уже существующих сооружений.
В зависимости от плотности пеноблоки классифицируются на 3 разновидности, отличающиеся между собой сферой применения:
- теплоизоляционные — D300-D500, класс прочности В0.5-В1;
- конструкционно-теплоизоляционные — D500-D900, класс прочности — В1-В5;
- конструкционные — D1000-D1200, класс прочности — В5-В13.
Преимущества использования пеноблоков
Блоки плотностью 500-900 кг/м3 пригодны для строительства несущих и внутренних стен одноэтажных зданий, тогда как для возведения домов высотой 2-3 этажа нужно использовать конструкционные изделия.
Размеры поставляемых на рынок блоков варьируются в пределах 100×300х600 до 400×300х600 см. Блоки, как правило, выбираются по толщине в соответствии с требуемой толщиной стен. Наиболее распространенный типоразмер — 200×300х600 мм.
Отметим, что качественный пеноблок заводского производства отличается ровной геометрией. Это позволяет использовать для их кладки не цементно-песчаный раствор, а специальный клеевой состав. Кладка с применением клея выполняется с толщиной швов 4-5 мм, тогда как при использовании раствора швы делаются толщиной 10-15 мм.
Использование кладочного клея позволяет повысить теплоэффективность стены, так как она лишается мостиков холода, роль которых выполняли толстые швы, а затраты на покупку весьма дорогостоящего клея нивелируются низким расходом материала, так что итоговая стоимость кладки практически не меняется.
Сравнение теплопроводности пенобетона с другими стеновыми материалами
Поскольку теплопроводность и факторы, влияющие на ее числовое значение у пенобетона мы уже изучили, стоит взглянуть, какие же изделия, предназначенные для возведения стен, могут похвастаться такими же, а может и лучшими показателями.
Таблица 7. Сравнение коэффициента теплопроводности и плотности пенобетона с другими стеновыми материалами:
| Наименование материала | Теплопроводность | Показатель средней плотности кг/м3 |
| Пенобетон | 0,09-0,38 | 300-1200 |
| Газобетон | 0,08-0,34 | 300-1200 |
| Арболит | 0,08-0,17 | 400-850 |
| Керамзитобетон | 0,4-0,7 | 500-2000 |
| Дерево | 0,5 | 500 |
| Кирпич | 0,56-0,95 | 1550-1900 |
Как видно, пенобетон находится на первых строчках рейтинга по теплопроводности материалов.
Сравнение материалов
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).
Важность значений при строительстве стен
Информация об их весе актуальна для каждого, кто собирается заняться новым строительством, ремонтно-строительными работами, перепланировкой или реставрацией, используя данный материал.
Знание массы пористого бетона до начала строительных работ позволяет подобрать нужный по типу фундамент, просчитав предварительно нагрузку на него, решить логистику, организовать погрузочно-разгрузочные работы и провести укладку.
Так, если не знать тяжести этих материалов при кладке ограждающих и разделяющих конструкций, может оказаться, что несущая способность выбранного основания не рассчитана под данную нагрузку и он начнет разрушаться, что может привести к полной непригодности возводимого сооружения для поставленных целей.
Основные характеристики ячеистого бетона
В зависимости от плотности различают следующие марки пенобетона:
Теплоизоляционный ячеистый бетон представлен марками D300-D500. Невысокая плотность (порядка 300-500 кг/кубический метр) обеспечивает блоки стандартных размеров небольшой массой (12-19 кг) и низкой теплопроводностью. Поскольку прочность таких пеноблоков невысока, они используются исключительно для формирования теплоизоляционного слоя;
Таблица сравнения пенобетона с остальными материалами
- Конструкционно-теплоизоляционный пенобетон (марки D600-800), обладая соответствующей плотностью и весом блока в пределах 25-35 кг, характеризуется оптимальным соотношением прочности-теплопроводности, поэтому именно эта марка – преобладающая при ведении малоэтажного строительства;
- Конструкционный ячеистый бетон – это блоки марок D900-1200, характеризующиеся весом 40-47 кг и плотностью 900-1200 кг/кубометр. Они в меру прочны и устойчивы к сжатию, поэтому (с определенными ограничениями) могут применяться при многоэтажном строительстве, требуя дополнительного слоя утепления;
- Конструкционно-поризованные пеноблоки (марки D1300-1600) отличаются высокой прочностью, позволяющей возводить объекты неограниченной этажности, но в промышленных масштабах они не изготовляется.
