Материал: 2498

Г Л А В А 1. КЛАССИФИКАЦИЯ, НОМЕНКЛАТУРА, ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ СТРУКТУР И СВОЙСТВА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Классификация строительных материалов из ячеистых бетонов

СибАДИпаропроницаемостью, что ставит этот материал по санитарногигиеническим свойствам на второе место после деревянных конструкций (с точки зрения поддержания в жилых помещениях нормального температурно-влажностного режима).

Яче стый бетон – это особо легкий бетон с большим количеством (до 85% общего объема бетона) мелких и средних воздушных ячеек размером до 1 – 1,5 мм, получаемый перемешиванием смеси вяжущего, заполнителя,

воды и порообразователя с последующим формованием и твердением.

Яче стые бетоны по структуре, свойствам и способам получения превосходят трад ц онные материалы аналогичного назначения. Они нашли пре мущественное применение при возведении ограждающих

свойствам являются универсальными, что значительно повышает их конкурентоспособность с аналогичными по назначению материалами в условиях рыночной экономики.

Ценными свойствами этих материалов являются: низкая средняя плотность (400 – 700 кг/м3, что почти вдвое меньше массы керамзитобетонных изделий и в три – четыре раза меньше массы кирпичных стен); низкая теплопроводность (0,15 – 0,25 Вт/(м С) по

Производство изделий из автоклавного ячеистого бетона со средней плотностью 600 кг/м3 по сравнению с производством таких же изделий, но со средней плотностью 400 кг/м3 требует меньше энергозатрат на подготовку сырьевых материалов и их автоклавную обработку.

Ячеистые бетоны классифицируют по следующим признакам: функциональному назначению, способу порообразования, виду вяжущего, виду кремнеземистого компонента и способу твердения.

6

Классификация ячеистых бетонов в зависимости от средней плотности и назначения приведена в табл. 1.1.

По способу порообразования различают: химический (газобетоны, газосил каты, газошлакобетоны, газозолобетоны и др.); механический (пенобетоны, пенос л каты, шлакощелочные пенобетоны, пенозолобетоны и др.); механох м ческий (пеногазобетоны); физический (вспучивание массы за счет газоо разования при разряжении в вакууме).

По в ду вяжущего ячеистые бетоны классифицируют: на цементе (газопенобетоны); известково-кремнеземистом вяжущем (газо- и пеносил каты); шлако звестковом вяжущем (газо- и пеношлакобетоны); золе (газопенозоло етоны или газо- и пенозолосиликаты); гипсовом вяжущем (газо- и пеногипс).

По способу твердения различают: автоклавные ячеистые бетоны (процессы твердения происходят при повышенной температуре – 170 – 190 С и давлении паровоздушной среды 0,8 – 1,2 МПа); неавтоклавные ячеистые бетоны (твердеют при температуре гидротермальной обработки до 100 С и атмосферном давлении); ячеистые бетоны естественного твердения (твердеют в нормально-влажностных условиях в течение 28 сут).

1.2. Номенклатура строительных материалов из ячеистых бетонов

Стеновые мелкие блоки из ячеистых бетонов (ГОСТ 21520–89) применяют для кладки наружных и внутренних стен зданий с относительной влажностью воздуха в помещениях не более 75%. Запрещается применять мелкие блоки из ячеистых бетонов для стен

плотностью от 400 до 1100 кг/м3. В зависимости от прочности стеновые блоки подразделяются на шесть марок: 25, 35, 50, 75, 100 и 150. Минимальная средняя плотность блоков марок 25 и 35 составляет

500 – 700 кг/м3, а максимальная марок 100 и 150 – 1000 – 1100 кг/м3.

Морозостойкость последних F 25 и 35.

7

Блоки имеют форму прямоугольных параллелепипедов. Размер блоков для наружных стен 600x300x300 и 600x200x200 мм, а для внутренних 300x300x300 и 300x200x300 мм. Выпускают также доборные блоки шириной 200 и 300 мм, различной длины и высоты. Масса одного блока от 10 до 40 кг.

Толщина стен из крупных блоков принимается кратной 100 мм.

СибАДИОсновные размеры – 400, 500 и 600 мм. В тех случаях, когда толщина крупных блоков наружных стен по расчету 400 мм менее, целесообразно

применять легкобетонные панели. Блоки внутренних стен имеют толщину

200, 300 400 мм (р с. 1.1).

Рис. 1.1. Основные виды крупных стеновых блоков:

а – цокольный блок; б – парапетный; в – простеночный; г – подоконный; д – перемычечный

Номенклатуру газобетонных стеновых изделий можно продемонстрировать на примере Омского завода «Вармит».

Мелкие стеновые блоки соответствуют ГОСТ 21520–89, классу В2,5 и В3,5 по прочности при величине средней плотности, равной

8

соответственно 600 и 700 кг/м3, и выпускаются следующих размеров: 600х100х250, 600х100х300, 600х200х250, 600х300х250 и 600х400х250 мм.

Стандартный блок из ячеистого бетона размером 600х200х250 мм марки D600 имеет массу 18 кг и может заменить в стене 15 – 20 кирпичей массой 80 кг. Допустимые отклонения для линейных размеров мелких стеновых блоков составляют: по длине и толщине 2 – 4 мм, по высоте1 – 3 мм, в зависимости от категории качества изделий. При монтаже блоков используется силикатный клей следующего состава, %: цемент М400 – 27; мелк й песок – 20; жидкое натриевое стекло – 4,6; фтористый

СибАДИпревышать по всем трем измерениям 5 мм. Морозостойкость газобетонных здел й – F75, отпускная влажность – 25%.

натрий –7.

Крупные блоки наружных и внутренних стен производятся длиной от 600 до 480 мм, ш р ной 400 мм и толщиной 600 мм, соответствуют классу В2,5 и В3,5 по прочности и имеют показатель средней плотности 600 и

700 кг/м3. Теплопроводность локов составляет 0,12 – 0,143 Вт/(м С), масса – 120 – 1020 кг. Крупные локи по свойствам соответствуют ГОСТ 19010–82. Отклонен я от проектных размеров крупных блоков не должны

1.3. Принципы создания эффективных теплозащитных структур

1.3.1. Основные понятия о теплопередаче

Согласно законам физики тепло может передаваться следующими основными способами: теплопроводностью, конвекцией, излучением.

В чистом виде теплопроводность наблюдается только в сплошных твердых телах. Тепло передается непосредственно через материал или от одного материала к другому при их соприкосновении. Высокой теплопроводностью обладают плотные материалы – металл, железобетон, гранит, мрамор. Воздух имеет низкую теплопроводность, поэтому через материалы с большим количеством воздушных замкнутых пор тепло передается плохо, и они могут использоваться как теплоизоляционные (пустотелый кирпич и камни керамические, изделия из газо- и пенобетона, пено- и газокерамика, поропласты и др.).

Конвекция характерна для жидких газообразных сред, где перенос тепла происходит в результате движения молекул. Конвективный теплообмен наблюдается у поверхности стен при наличии температурного перепада между конструкцией и соприкасающимся с ней воздухом. В окнах жилых домов конвективный теплообмен происходит между поверхностями остекления, обращенными внутрь воздушной прослойки. Нагреваясь от внутреннего стекла, теплый воздух поднимается вверх. При соприкосновении с холодным наружным стеклом воздух отдает свое тепло

9

и, охлаждаясь, опускается вниз. Такая циркуляция воздуха в воздушной прослойке обуславливает конвективный теплообмен. Чем больше разность температур поверхностей, тем интенсивнее теплообмен между ними.

Излучение происходит в газообразной среде путем передачи тепла с поверхности тела через пространство (в виде энергии электромагнитных волн).

СибАДИплотностью 100 кг/м3 – 0,05 Вт/(м C); для сравнения у воздуха –

Нагретая поверхность отопительного радиатора излучает тепло и обогревает помещение. Чем выше температура поверхности отопительного

прибора, тем с льнее обогревается помещение.

Все тела, меющ е температуру выше абсолютного нуля, получают тепло, которое част чно отражается, частично поглощается. Если вся падающая на тело луч стая энергия отражается, то такое тело называется абсолютно белым. Если вся падающая энергия поглощается, то тело называется абсолютно черным. Строительные материалы частично

Передача тепла через стены осуществляется главным образом теплопроводностью. Количество тепла, проходящего через стену, зависит от теплопроводности материала. Чем она выше, тем активнее тепловой

поток проходит через материал и тем хуже его теплозащита.

Плотный материал имеет большую теплопроводность по сравнению с пористыми. Например, у тяжелого бетона и железобетона со средней плотностью 2300 – 2500 кг/м3 теплопроводность составляет 1,7 – 2 Вт/(м С); у кладки из полнотелого керамического кирпича со средней плотностью 1800 кг/м3 – 0,81 Вт/(м C); у стеновых блоков из ячеистых бетонов со средней плотностью 600 кг/м3 – 0,22 Вт/(м С); у плит из поропласта со средней

0,025Вт/(м ).

При повышении влажности материала повышается его теплопроводность, т.к. теплопроводность воды приблизительно в 20 раз больше 0,52 Вт/(м ), чем воздуха.

Теплозащитная способность стены, ее сопротивление теплопередаче зависят от интенсивности передачи тепла у внутренней поверхности, в толще ограждения, у наружной поверхности каждая из них имеет свое сопротивление. Общее сопротивление теплопередаче представляет собой их сумму. В современных стеновых конструкциях рекомендуется применять отражательную изоляцию, значительно повышающую теплозащитный эффект.

10