Как увеличить теплопроводность бетона

Обновлено: 27.04.2024

От степени прочности стяжки зависит эффективность работы тёплого пола. Обычный бетонный раствор при постоянных температурных перепадах разрушается, что оказывает негативное действие на работу всей отопительной системы.

Поэтому, специалисты советуют использовать пластификаторы, в качестве добавки при заливе стяжки для полов с обогревом.

Нужен ли пластификатор, его назначение

Пластификатор — это компонент, предназначенный делать бетон для тёплого пола эластичным и прочным, при этом поверхность получается более ровной и гладкой.

Это вещество улучшает растворимость клинкера цемента, что способствует притягиванию частиц друг, к другу выталкивая воздух и лишнюю воду, тем самым смесь становится эластичнее. Она получается более плотной, а значит, лучше сохнет, практически отсутствует усадка, и в неё не проникает влага.

Кроме того, присадка оберегает бетонное покрытие от деформации под влиянием нагрева, вне зависимости от типа тёплого пола: водяной, электрический или инфракрасный.

К сведению! В состав пластификатора входят только компоненты, которые безопасны для здоровья людей, они не токсичные, и не имеют неприятного запаха.

Основной недостаток добавки в раствор для заливки тёплых полов — увеличение стоимости конструкции, и более сложный технологический процесс монтажа, так как массе требуется находиться в постоянной вибрации.

Свойства и виды

Пластификатор для цементного раствора, предназначенный для сооружения тёплых полов, имеет свойства, которые положительно влияют на их качество.

Основные свойства добавок, применяемых при изготовлении цементного раствора для тёплых полов:

отталкивают жидкость;
выдерживают минусовую температуру до — 25°C;
оказывают нейтрализующее действие на нитрат калия в размере 5% от общей массы;
защищают бетонное основание от негативного влияния химикатов;
имеют ингибирующие качества;
придают прочность, путём уменьшения поверхностного натяжения воды;
снижают способность к растрескиванию.

Важно правильно определиться, какой тип пластификатора для пола подходит, ведь это влияет как на эксплуатационный срок нагревательной системы, так и на ваши затраты на электрическую энергию.

При использовании бетонной смеси без пластификатора, возможно не равномерное прогревание поверхности и снижение теплопроводимости, так как в стяжке имеются воздушные пустоты. Лучше добавлять пластификатор в виде эмульсии, тогда смесь получиться более однородной.

По виду присадки бывают:

жидкие — с ними просто работать, и нет необходимости в приготовлении;
сухие — долго хранятся, но нуждаются в замешивание;
армирующие — оснащены дополнительными химическими элементами, которые придают прочность стяжке;
противоморозные — используются при наружных работах.

Производители и стоимость

Выбирая пластификатор для раствора, следует учитывать его совместимость с тёплыми полами. Немаловажную роль играет и стоимость добавки для стяжки.

Сегодня в мире много компаний, которые специализируются на ее выпуске. Рассмотрим основных производителей.

Isomat Plastiproof

Isomat Plastiproof (Греция) — гидроизолирующий материал, обладающий свойствами пластификатора. Улучшает физические характеристики бетона, и снижает уровень водопоглащения.

Повышает эластичность, препятствует образованию воздушных пустот в растворе. В составе нет хлоридов и других субстанций, вызывающих коррозию.

Использование Isomat Plastiproof даёт возможность создавать высокопрочный бетон, который допустимо подавать насосом. Сочетается с любым типом бетона. Выпускается в канистрах от 5 до 20 кг, и в бочках по 240 кг. В среднем, цена 5 кг стоит 1200 руб.

Sanpol

Sanpol — страна производитель Украина. Вещество представляет собой смесь жидкой консистенции, отличного качества. Предназначено для обустройства стяжки тёплых полов, так как способно повышать прочность и теплопроводимость конструкции. Применение данного вида присадки приводит к сокращению расхода воды до 15%.

К сведению! Пластификатор для тёплого пола в бетон берётся из расчёта: на 200 кг цемента 0,1 литр. В среднем цена в приделах 140 рублей за л.

ДЭГ-1 — эпоксидная смола, относится к группе присадок , применяется как пластификатор заливочный. Особые его качества в том, что повышается пластичность смеси, происходит снижение прочности. Главный недостаток — нельзя применять для изготовления прозрачных изделий.

Выпускается в России, цена за 1 кг продукции 9860 рублей.

АрмМикс

Состав водяной, рекомендован для оборудования полов и получения плотного и водонепроницаемого бетонного изделия. Производитель Россия — компания «Термопласт». По норме расхода на 1 л. модификатора требуется 100 кг цементного порошка.

Готовится двумя способами: путём смешивания вещества с водой в специальной ёмкости, или добавляется прямо в цементно-песчаный раствор. Стоимость 100 руб за литр.

Плюсы данной марки:

снижает расход цемента;
способствует образованию бетонной смеси, имеющей высокую плотность;
допускается использование при высоких минусовых температурах;
сводит процесс деформации стяжки к минимуму;
повышает пластичность бетонной массы.

Теплый пол HLV-75

Основная цель этого вида пластификатора — способствовать качественному монтажу тёплого пола любого типа, вне зависимости, водяная или электрическая система.

Добавляется он прямо в смесь при её перемешивании или в воду, перед приготовлением раствора. Размешивать модификатор нужно тщательно, чтобы он равномерно разошёлся в бетоне.

Главное достоинство данного вида:

увеличивает подвижность и теплопроводимость стяжки из бетона;
предохраняет от растрескивания;
уменьшает расход цемента на 20%;
оберегает арматуру от коррозии;
ускоряет застывание в 4 раза.

Предназначен для обустройства тёплых полов, возможна черновая или чистовая стяжка. Производится в Украине. Цена составляет 620 руб за 2 кг сухого средства.

Rehau

Данная торговая марка (страна Германия) рекомендована для заливки тонкой бетонной стяжки при обустройстве нагревательных систем. Это суперпластификатор для тёплого пола, он считается лучшей моделью — премиум-класс.

Выпускается как в сухом виде, так и в жидком. Продаётся в ёмкостях 10 кг, одна канистра стоит 3000 руб. Продукция имеет повышенное качество, является экологически безопасной и безвредной для здоровья.

При добавлении пластификатора в цементный раствор, повышается прочность пола и теплопроводность, происходит улучшение его физических показателей. Кроме того, значительно уменьшается вероятность растрескивания бетона, так как в составе смеси оптимальное соотношение воды и цемента.

Пластификатор С-3

Средство С-3 (Россия) — это вязкая жидкость кремового оттенка. Фасуется в металлические или пластиковые канистры разного объёма, от 0,5 до 10 литров. Применяется при изготовлении раствора, вмести с твёрдыми наполнителями. Стоимость 10 л. — 1000 руб.

Как и все пластификаторы, данная модель делает раствор для тёплых полов прочней (на 35%), даёт возможность экономить на цементе, существенно уменьшает объём воды в растворе, улучшает водонепроницаемость (на 18%), способствует процессу адгезии.

Перед добавлением, требуется тщательно его перемешать, на 100 кг цемента понадобится 1 литр добавки. Если используется для тёплых полов сухая присадка, то нужно её развести тёплой водой и настоять в течение нескольких часов, пока масса не станет однородной. На одну часть порошка нужно добавить 2 части воды.

Как выбрать, на что обращать внимание

При выборе лучшего пластификатора для пола следует отталкиваться как от качества и модели добавки, так и от условий, в которых он будет эксплуатироваться, ведь каждый вид имеет свои особенности.

Сегодня выпускается ряд присадок, которые созданы для тёплых полов. Перед покупкой материала, необходимо ознакомиться с характеристиками, которые имеются на упаковке. Кроме того, там производители указывают совместимость с тёплыми системами.

Основные моменты, на которые необходимо обращать внимание при покупке добавки для заливки пола:

вещество должно иметь совместимость с маркой цемента, чтобы получилось пластичная смесь;
не обладать запахом;
не выделяться под воздействием жидкости и масла.

Какой выбрать пластификатор для монтажа водяного пола, тут нужно учитывать — наличие пузырьков воздуха внутри полученного состава, поэтому лучше подходит сухое средство.

А при обустройстве электрической системы — полусухая заливка, смесь состоит из песка, цементного порошка, пластификатора, фиброволокна и немного воды, это предотвратит образование трещин на поверхности. То есть, рекомендовано в жидком виде, с повышенной пластичностью.

Инструкция по применению

Сегодня большое количество добавок, и каждая имеет свои пропорции, которые указаны производителями в инструкции. От правильно соблюдения этих норм, зависят качество раствора. Стандартный пластификатор имеет плотность 1,15-1,2 г/м³.

Вещество хорошо переносит совместимость с такими материалами, как:

щебень и песок ГОСТ 8267–93;
портландцемент;
цемент;
песок.

Приготовление смеси следует начинать с подготовки глубокой ёмкости, минимум 10 литровую, так как размешиваться сухой продукт будет при помощи миксера. Специалисты рекомендуют на 100 кг цемента брать 0,8 л. разведённого вещества. В результате получается эластичная масса, из которой выйдет отличная стяжка.

Важно! При изготовлении раствора для основания с обогревом, стоит подкорректировать норму компонентов, на 100 кг нужно взять 2 л. пластификатора, это усилит вязкость, и поможет избежать образование дефектов.

При недостаточном добавлении в бетонный раствор пластификатора, процесс застывания будет происходить быстрее, а при переизбытке — медленнее. В холодное время года необходимо в стяжке применять жидкости по минимуму, тогда риск появления дефектов уменьшится.

К сведению! В дождь пластификатор теряет многие свои положительные качества. А когда погода жаркая, и работы проводятся на улице, то допустимая норма на 100 кг 1 литра добавки.

Сухую добавку следует разводить в тёплой воде из расчёта 200 грамм на 1 л., и настаивать 1 — 2 часа.

Как сделать своими руками

При желании сэкономить и получить экологически чистый продукт, приготовить пластификатор для стяжки тёплого пола можно самостоятельно. Процесс не сложный и по времени не продолжительный.

Чтобы придать вязкость раствору нужно взять:

шампунь или жидкое мыло;
стиральный порошок, который следует растворить в воде.

Порядок производства смеси такой:

Берётся песок, цемент и вода, которые смешиваются до получения однородного состава.
В 200 мл жидкости размешивается жидкое мыло или стиральный порошок. Данное сочетание замедлит застывания в 3 раза, и снизит образования трещин в 4 раза.
Смесь добавляется в тот момент, когда цементный раствор будет в миксере, и ещё раз перемешивается.
Для снижения риска появления трещин, можно вместе с мыльным раствором добавить гашеную известь, она замедлит процесс застывания. Берётся на 50 кг раствора 30 грамм извести.

Однако специалисты предупреждают, что в мыле содержатся различные добавки, а это может негативно отразится на бетоне со временем, поэтому советуют лучше покупать пластификаторы для тёплых конструкций от известных производителей.

Сегодня, главное требование к бетонным сооружениям — повышенное качество и надёжность, для этой цели и был изобретён пластификатор, он будет усиливать вязкость раствора, без него не рекомендовано делать стяжку.

Теплопроводность бетона — одна из важных характеристик строительного материала наряду с прочностью, плотностью и морозостойкостью. Ее учитывают в теплотехническом расчете для определения минимальной толщины наружных стен. Ограждающие конструкции в первую очередь защищают внутренние помещения от холода и промерзания. Особенно важно это для отапливаемых зданий, когда для обогрева расходуются значительные средства. Установлено, что от 20 до 30% тепла уходит через стены и перекрытия.

Строительство в разных климатических зонах предполагает эксплуатацию зданий при большом интервале внешних температур. Определение минимально необходимой толщины наружной конструкции с учетом теплотехнических свойств бетона экономически целесообразно. Это позволяет существенно сократить затраты на возведение и обогрев сооружения в отопительный сезон.

О понятии теплопроводности

Теплопроводностью обладают все твердые, жидкие и газообразные вещества. Энергию от нагретого участка более холодному передают хаотично движущиеся частицы — молекулы, атомы, электроны. Чем ближе друг к другу они расположены, тем активнее происходит теплообмен.

Плотность материала напрямую влияет на его способность проводить тепло. Например, кирпич по сравнению с ячеистым бетоном более плотный, лучше проводит тепловую энергию. Кирпичная стена толщиной 500 мм также защищает помещение от теплопотерь, как легкобетонная толщиной 300 мм. Железобетон плотнее керамзитобетона в три раза, соответственно, он более теплопроницаемый.

Закономерную связь между видом заполнителя и теплопроводностью бетона подтверждают опыты материаловедов Довжика В. Г., Миснара А. Они установили, что чем мельче размер замкнутых пор в теле монолита, тем хуже передается тепло.

Третий фактор, влияющий на теплопроводность — влажность. Вода проводит тепло в 20 раз лучше воздуха. Заполняя поры бетона, она ухудшает теплоизоляционные качества. Зимой возможно промерзание увлажненного слоя ограждающей конструкции.

Что такое коэффициент теплопроводности

Физический смысл коэффициента теплопроводности — это количество тепла, которое проходит через образец единичного объема за одну секунду при разнице температур в один Кельвин (градус Цельсия). Единица измерения — Вт/(м °К), обозначение — λ, k, ϰ.

Чем выше значение коэффициента, тем большей способностью к передаче тепла обладает материал. В абсолютном вакууме λ=0, максимальный — у алмаза и графена, применяемого в наноразработках.

У бетона значение коэффициента теплопроводности находится в пределах 0,05 -2,02 Вт/(м °К) в зависимости от плотности и влажности материала. У ячеистого автоклавного бетона марки М150 λ=0,055 Вт/(м °К), а тяжелые бетоны М800-1000 характеризуются показателем 2,02 Вт/(м °К).

В строительстве при расчете конструкций на сопротивление теплопередаче используют таблицу с точными значениями коэффициента. Его указывают для трех состояний материала:

в сухом виде;
при нормальной влажности;
при повышенной влажности.

Теплотехнический расчет проводят в соответствии с условиями эксплуатации бетона.

От чего зависит величина коэффициента

Коэффициент теплопроводности бетона определяют опытным путем. Поскольку у материала неоднородная структура, то величина непостоянна и носит условный характер.

Параметры, от которых зависит показатель:

Плотность. Тепловую энергию передают друг другу частицы, поэтому чем ближе они расположены, тем быстрее этот процесс. Соответственно, рыхлые материалы с меньшей плотностью способны лучше противостоять теплопередаче.
Пористость материала. Тепловой поток перемещается сквозь толщу монолита, часть которого составляют воздушные пустоты. Теплопроводность воздуха очень мала — 0,02 Вт/(м °К). Чем больше занятый воздухом объем, тем коэффициент λ ниже.
Структура пор — размеры и замкнутость. Мелкие полости снижают скорость передачи энергии, в то время как в крупных сообщающихся отверстиях теплообмен совершается конвекционным путем, увеличивая тем самым общую теплопередачу.
Влажность. Коэффициент теплопроводности воды 0,6 Вт/м К, это достаточно большой показатель. Проникая в полости бетона, влага уменьшает способность материала сохранять тепло.
Температура. Чем она у вещества выше, тем быстрее движутся молекулы. Зависимость от температуры линейная, выражается формулой λ=λ_о х (1+b х t), где λ и λ_о — искомый и начальный коэффициенты теплопроводности, b — справочная величина, t — температура в градусах.

Как рассчитать ограждающую конструкцию

Чтобы определить минимальную толщину наружной стены или перекрытия, при которой в помещении сохранится благоприятный микроклимат в жару и мороз, используют теплотехнический расчет.

В упрощенном виде он представлен формулой:

R — нормативное температурное сопротивление, м²/ (°С Вт);

δ — толщина стены или слоя бетона, м;

λ — коэффициент теплопроводности, Вт/(м °С).

Нормативное сопротивление находят по таблице СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Каждому региону соответствует свое значение. Например, для Москвы оно равно 3,28 м²/ (°С Вт).

Если предположить, что наружные стены будут выполнены из керамзитопенобетона плотностью 800 кг/м³ с λ=0,21 Вт/(м °С), то искомая толщина конструкции равна:

δ=R х λ= 3,28х0,21=0,688 м.

Чтобы не сооружать такие массивные стены, их утепляют эффективными теплоизоляционными материалами. Это позволяет уменьшить толщину ограждения, понизить нагрузку на фундамент.

В многослойных конструкциях расчет ведут для каждого слоя. Суммарное сопротивление должно соответствовать нормативному:

Теплотехнический расчет с использованием коэффициента теплопроводности бетона производят перед началом строительства на этапе проектирования.

Имеется пол с подогревом: металопластиковые трубы залитые в цементной стяжке. Для выравнивания стяжки пришлось сделать дополнительную заливку, толщиной около 3 см бетона. Как увеличить его теплопроводность? Может хорошенько прогрунтовать или есть специальные составы?

Набить медных штырей, много-много.

Ага и проткнуть трубы
Вот я вычитал, что увеличение влажности на 10% увеличивает теплопроводность в 2 раза. Но влага высохнет, может чем-то ее заменить?

А зачем вам эта теплопроводность? НУ налили и налили. Ну потеряете 5град.

Наоборот- остывать будет дольше. -

Tatsel написал :
А зачем вам эта теплопроводность? НУ налили и налили. Ну потеряете 5град.

Опасения не напрасны.
Градусы здесь не показатель - нужно смотреть в сторону теплопередачи (джоули, или как их там?)

black99 написал :
убы
Вот я вычитал, что увеличение влажности на 10% увеличивает теплопроводность в 2 раза. Но влага высохнет, может чем-то ее заменить?

может, масло какое использовать? Трансформаторное?

Грэй написал :
может, масло какое использовать? Трансформаторное?

Тогда плитка не ляжет. Забыл сказать, что сверху будет плиточный пол.

На мой взгляд - без демонтажа верхней доливки - никак. Но есть ли смысл заморачиваться теперь?

2black99
Лучше поменять металлопластик на металл (медь).
А бетон тут не причем. Хотя можно было добавить например пудры металл.

Samar написал :
Хотя можно было добавить например пудры металл

C металлической пудрой и бетоном надо быть осторожней. Свойства металла могут изменится. К примеру газобетон получается добавкой алюминиевой пудры.

2black99 А зачем вам повышать теплопроводность? Вы же яишницу жарить не будете на полу. Ну прогреется у вас пол на 20 минут позже после включения отопления, так на те же 20 минут позже он и остынет. Сам по себе бетон не греет. Важно поддерживать нужную температуру теплоносителя в трубах.

И потом, есть теплопроводность, а есть теплоёмкость. И те и другие у бетона весьма высокие. Именно поэтому стены из чистого бетона (или полнотелого кирпича) д.б. очень толстые (от 60-100 см). А из минваты (у неё низкая теплопроводность) достаточно и 10 см.

При возведении частного дома или проведении утепляющих работ необходимо ответственно подойти к вопросам покупки материалов. Чтобы уменьшить потери тепловой энергии и снизить расходы на обогрев, следует учитывать такой параметр, как теплопроводность бетона. Он определяет способность блоков пропускать тепло и считается важнейшей эксплуатационной характеристикой.

Влияние теплопроводности на микроклимат внутри помещения

Среди большого разнообразия материалов бетонный массив считается достаточно популярным. Его ключевым свойством считается степень теплопередачи. Чтобы избежать непредвиденных теплопотерь, нужно учитывать это значение еще при составлении проекта теплоизоляции. В таком случае постройка будет как надежной и долговечной, так и комфортной для пребывания.

Если определить коэффициент теплопроводности бетона и найти подходящие материалы теплоизоляции, это позволит получить такие преимущества:

снизить затраты тепловой энергии;
уменьшить расходы на отопление;
организовать в помещении комфортный микроклимат.

Зависимость микроклимата в доме от степени теплопередачи объясняется следующими особенностями:

По мере роста значений увеличивается интенсивность подачи тепла. В результате помещение быстрее остывает, но так же быстрее прогревается.
Если теплопередача снижается, тепло долго удерживается внутри здания и не выходит наружу.

В результате степень проводимости тепловой энергии становится ключевым фактором, определяющим комфорт пребывания в доме. В зависимости от особенностей материала, он может обладать разной структурой и свойствами, а также теплопроводностью. Перед выбором блоков нужно внимательно изучить их эксплуатационные свойства и подготовить грамотный проект.

Теплопроводность железобетона и тепловое сопротивление

Начиная строительство помещения, следует ознакомиться с такими характеристиками:

Коэффициент проводимости тепла. Он указывает на объемы тепла, которое проходит через блок в течение заданного интервала. Если значение снижается, это уменьшает способность пропускать тепловую энергию. При повышении значений ситуация выглядит противоположным образом.
Сопротивление конструкций к потере тепла. Показатель указывает на способность материала сохранять тепло внутри постройки. Если он высокий, бетон подходит для теплоизоляции, если низкий — для быстрого отвода тепла наружу.

При составлении проекта здания и проведении тепловых расчетов важно уделять таким значениям особое внимание.

Коэффициент теплопроводности

В поисках хорошего материала для строительства необходимо определить, как меняется степень теплопроводности в зависимости от типа и модели монолита.

Коэффициент для различных видов монолита

Для сравнения показателей теплопроводности следует ознакомиться с таблицей, охватывающей свойства всех типов материала. Наименьшая степень присутствует у пористых конструкций:

Сухие блоки и газонаполненный бетон обладают небольшой теплопроводностью. Она зависит от показателей плотности. Если удельный вес блока составляет 0,6 т/м³, коэффициент составит 0,14. При плотности 1 т/м³ — 0,31. Если влажность находится на базовом уровне, показатели увеличатся от 0,22 до 0,48. При повышении влажности — от 0,25 до 0,55.
Бетон с наполнением керамзитом. С учетом значений плотности определяется теплопроводность. Изделие с плотностью 0,5 т/м³ получит показатель 0,14. По мере увеличения плотности до 1,8 т/м³ свойство вырастет до 0,66.

Еще коэффициент зависит от применяемых наполнителей. Так, если тяжелый бетон (2,4 т/м³) будет иметь в составе щебенку, параметр составит 1,51.

Факторы влияющие на коэффициент

Степень проводимости бетона любой марки определяется множеством факторов. В их числе:

Структура массива. Если в монолите присутствуют воздушные полости, передача тепла будет медленной и без больших потерь. По мере увеличения пористости теплоизоляция улучшается.
Удельный вес массива. Монолит обладает разной плотностью, которая определяет его структуру и интенсивность обмена тепла. При росте показателей плотности растет и теплоотдача. В результате конструкция быстрее лишается тепла.
Содержание влаги в стенах из бетона. Массивы с пористой структурой гигроскопичны. Остатки влаги, находящейся в капиллярах, могут просачиваться в бетон и заполнять воздушные поры, способствуя быстрой передаче тепла.

При выполнении расчетов нужно учитывать, что снижение влажности минимизирует проводимость тепла, из-за чего уровень теплопотерь становится невысоким.

С помощью пористых компонентов можно защитить постройку от быстрого расходования тепла и обеспечить хорошие климатические условия в здании. Изделия с низкой теплопроводностью эффективны при изоляции помещений, поэтому их применяют в северных регионах с суровыми зимами.

Теплопроводность и утепление зданий

Приступая к организации эффективной теплозащиты частного жилища, важно обращать внимание на тип материала, из которого создаются стены. С учетом специфики конструкции и эксплуатационных свойств, выделяют такие разновидности бетонных масивов:

Конструкционные. Необходимы при возведении капитальных стен. Их характеризует повышенная устойчивость к нагрузкам и способность быстро пропускать тепловую энергию.
Материалы для теплоизоляции. Задействуются при обустройстве помещений с минимальными нагрузками на стены. Обладают небольшим весом, пористым строением и малой теплопередачей.

Чтобы в помещении всегда сохранялась комфортная температура, рекомендуется использовать для возведения стен разные виды бетона. Однако в таком случае показатели толщины стен будут меняться. Оптимальный уровень проводимости тепла возможен при таких параметрах толщины:

Пенобетон — не больше 25 см.
Керамзитобетон — до 50 см.
Кирпичи — 65 см.

Как производится расчет

Для сохранения тепла внутри дома и сокращения потерь тепловой энергии несущие стены делаются многослойными. Чтобы рассчитать толщину слоя изоляции, необходимо руководствоваться следующей формулой — R=p/k.

R — показатель устойчивости к скачкам температуры;
p — толщина слоя в метрах;
k — Проводимость тепла монолитом.

С помощью такой формулы можно благополучно выполнить расчет с помощью простого калькулятора. Это решается путем разделения толщины на коэффициент теплопроводности.

Теплопроводность строительных материалов таблица

Конструкционные материалы и их показатели

Конструкционный бетон, теплопроводность которого зависит от применяемых наполнителей, пользуется большой популярностью. Это обусловлено его прочностью и эластичностью, что позволяет возводить надежные и защищенные от потерь тепла постройки.

Чем тяжелее наполняющий компонент, тем выше степень теплопроводности раствора. Тяжелый материал не сможет долго удерживать тепло, поэтому большинство построек из конструкционных материалов требуют дополнительной теплоизоляции, в большинстве случаев — снаружи.

Тяжелый — 1,2-1,5 Вт/м К.
Легкий — 0,25-0,52 Вт/м К.

Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей

Пористые конструкции характеризуются хорошим удержанием тепла, при этом точный показатель теплопроводности зависит от следующих факторов:

Параметры ячеистости.
Уровень влажности.
Показатели плотности.
Теплопроводность матрицы.

Так, кирпич керамический пустотелый обладает теплопроводностью в 0,4-0,7 Вт/(м град). Полнотелые разновидности проводят тепло в 1,5-2 раза лучше.

Показатели теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционные конструкции, состоящие из шлакового наполнителя и керамзита, характеризуются минимальной теплопроводностью. Однако их прочностные свойства остаются невысокими, поэтому основная сфера применения — изоляция несущих стен и пола. Возводить основные конструкции из таких материалов запрещено.

Таблица показателей

Таблица значений для разных материалов выглядит следующим образом:

Руководствуясь сведениями из этой таблицы, можно подобрать оптимальный строительный материал для возведения надежной и защищенной от холода постройки.

Основная цель сферы строительства заключается в обеспечении сохранения тепла в пространстве, поэтому при возведении зданий нужно подбирать материалы, обладающие пониженным уровнем теплопроводности. Чем меньше показатель пропускания тепла, тем прохладнее в доме в жару и теплее в холодную пору. Данная характеристика актуальна и для бетонов. Наша компания предлагает бетон в СПб от производителя всех марок с добавлением необходимых упрочнителей и присадок.

Как влияет теплопроводность бетона на микроклимат внутри помещения

Из множества строительных материалов, применяемых для возведения зданий, одним из наиболее распространенных является бетон. Среди главных рабочих характеристик материала выделяется коэффициент теплопроводности бетона. На этапе проектирования необходимо предусмотреть применение в процессе строительства теплоизоляционных материалов, позволяющих превратить возведенную железобетонную конструкцию в жилое строение. Ведь важно возвести не только устойчивое, экологически чистое и оригинальное здание, но и создать благоприятные условия для проживания.

Зная теплопроводность бетонного массива, и правильно выбрав теплоизоляционные материалы, можно добиться значительных результатов:

существенно сократить тепловые потери;
снизить затраты на обогрев помещения;
обеспечить внутри здания комфортный микроклимат.

Влияние уровня теплопроводности на внутренний микроклимат выражается простой зависимостью:

при возрастании коэффициента, интенсивность тепловой передачи возрастает, и строение, возведенное из материала с такими характеристиками, быстрее остывает и, соответственно, ускоренными темпами нагревается;
снижение способности бетонного массива передавать тепло позволяет на протяжении увеличенного периода времени сохранять внутри помещения комфортную температуру, с соответственным уменьшением тепловых потерь.

Зная теплопроводность бетонного массива можно обеспечить внутри здания комфортный микроклимат
Если подытожить, то степень теплопроводимости бетона является определяющим фактором, влияющим на комфортность жилища. Различные виды бетона отличаются структурой массива, свойствами применяемого наполнителя и, соответственно, степенью теплопроводности. Важно использовать такие марки бетона совместно с утеплителями, чтобы обеспечить надежное удержание бетонным массивом тепла в помещении. Выбор применяемых для строительства материалов производится на проектной стадии.

Метод измерения теплопроводности

Для точного измерения теплопроводности бетона разработан специальный метод, зафиксированный в государственном стандарте №7076. Отбор образцов регламентируется требованиями ГОСТ 10180.

Данные вопросы требуют более подробного рассмотрения:

Отбор образцов. Требования стандарта 10180 распространяются на бетоны всех видов, используемые в той или иной области строительства. Стандартом устанавливаются методы, позволяющие определить предел прочности бетона на сжатие, растяжение или устойчивость к раскалыванию. ГОСТ 10180 определяет и порядок отбора образцов: форму, размеры и число.
Форма отливки должна плоской, а длинна ребра — 15 см. Количество подобных образцов регламентируется стандартом на тот или иной тип строительной смеси. Если этот момент в стандарте не освещен, то в соответствии с ГОСТ 7076 на испытания отправляют 5 образцов, взятых по ГОСТ 10180.
Проведение испытаний. Измерение теплопроводности производится на плоских образцах, большая грань которых превышает меньшую в 5 раз. Тепловой поток, направляется сквозь широкую грань образца, после чего специальный прибор измеряет эффективную теплопроводность и термическое сопротивление.

Теплопроводность железобетона и тепловое сопротивление – знакомимся с понятиями

Принимая решение об использовании для строительства здания определенной марки бетона или другого строительного материала, следует обращать внимание на следующие характеристики, обеспечивающие энергоэффективность строения:

коэффициент теплопроводности железобетона или бетона. Это специальный показатель, характеризующий объем тепловой энергии, которая может пройти через различные стройматериалы за определенный промежуток времени. При снижении величины коэффициента, способность материала проводить тепло уменьшается, а при возрастании показателя – скорость отвода тепла возрастает;
тепловое сопротивление строительных конструкций. Этот параметр характеризует свойства стройматериалов препятствовать потерям тепловой энергии. Тепловое сопротивление является обратным показателем, если сравнивать со степенью теплопроводности. При повышенном значении показателя теплового сопротивления стройматериал может применяться для теплоизоляционных целей, а при пониженном – для ускоренного отвода тепла.

Разрабатывая проект будущего здания, и выполняя тепловые расчеты, необходимо учитывать указанные показатели.

Коэффициент теплопроводности материалов

Коэффициент теплопроводности бетона для различных видов монолита

Определяясь с видом бетона, который будет использоваться для постройки жилого дома, следует оценить, как изменяется теплопроводность монолита для разновидностей этого строительного материала. Поможет сравнить теплопроводность бетона таблица, которая охватывает характеристики всех типов бетона. Рассмотрим, как изменяется уровень теплопроводности бетонного массива, который выражается в Вт/м2х ºC для наиболее распространенных разновидностей материала.

Наименьшее значение коэффициента у бетонных композитов с ячеистой структурой:

для сухого пенобетона и газонаполненного бетона величина показателя небольшая, по сравнению с другими видами. Она возрастает при повышении плотности материала. При удельном весе 0,6 т/м3 коэффициент равен 0,14, а при плотности 1 т/м3 уже составляет 0,31. При базовой влажности значения возрастают от 0,22 до 0,48, а при повышенной от 0,26 до 0,55;
керамзитонаполненный бетон, в зависимости от плотности массива, также имеет различную величину коэффициента, который изменяется пропорционально возрастанию удельного веса. Так керамзитобетон с плотностью 0,5 т/м3 имеет низкий коэффициент, равный 0,14, а при возрастании плотности до 1,8 т/м3 параметр теплопроводности возрастает до 0,66.

Величина коэффициента определяется также используемым для приготовления бетонной смеси наполнителем:

для тяжелого бетона плотностью 2,4 т/м3, содержащего щебеночный наполнитель, показатель составляет 1,51;
бетон, где в качестве наполнителя используются шлаки, характеризуется уменьшенной величиной теплопроводности, составляющей 0,3–0,7;
керамзитобетон, содержащий кварцевый или перлитовый песок, имеет плотность 0,8–1 и, соответственно, уровень теплопроводности, равный 0,22–0,41.

Коэффициент теплопроводности бетона
надежно теплоизолируют возводимое строение. При сооружении стен зданий из бетона, имеющего пористую структуру и пониженный уровень теплопроводности, необходим тонкий слой теплоизолятора. Применение тяжелых марок бетона требует усиленного утепления строения. Для этого укладывается толстый слой теплоизолятора. При подборе материала следует учитывать, что с возрастанием плотности увеличивается теплопроводность бетонного массива.

Какие факторы влияют на коэффициент теплопроводности железобетона

Уровень теплопроводимости бетона, независимо от его марки и наличия в массиве стальной арматуры, зависит от комплекса факторов. Рассмотрим показатели, каждый из которых оказывает определенное влияние на данную характеристику:

структура бетонного массива. При создании внутри монолита воздушных полостей процесс передачи тепла через ячеистый массив осуществляется на небольшой скорости и с минимальными потерями. Если подытожить, то увеличенная концентрация ячеек позволяет снизить потери тепла;
удельный вес материала. Плотность бетонного массива влияет на его структуру и, соответственно, на интенсивность процесса теплообмена. При возрастании плотности материала увеличивается степень теплопередачи и возрастает объем тепловых потерь;
концентрация влаги в бетонных стенах. Бетонный массив, имеющий пористую структуру, гигроскопичен. Частицы влаги, которые по капиллярам просачиваются вглубь бетона, заполняют воздушные поры и ускоряют тем самым процесс теплопередачи.

Выполняя расчеты необходимо учитывать, что с уменьшением влажности материала снижается степень теплопроводимости, и теряется меньшее количество тепла. Применение пористого заполнителя позволяет снизить потери тепла и обеспечить комфортный микроклимат помещения. Стройматериалы с низкой теплопроводностью целесообразно использовать для теплоизоляционных целей. Зная зависимость теплопроводности бетона от его характеристик можно выбрать оптимальный вид материала для постройки стен.

Коэффициент теплопроводности железобетона

Откуда берется влага в строительных конструкциях?

Проектирование фундаментов, оснований и других бетонных сооружений ведется таким образом, чтобы добиться минимально возможного содержания влаги. Однако вода попадает в них как на стадии строительства, так и во время эксплуатации. Основные причины наличия влаги в бетоне:

попадание атмосферных осадков: дождя, снега;
поглощение (сорбция) влаги из воздуха;
конденсация паров воды на поверхностях конструкций;
воздействие грунтовых вод;
остаточная технологическая влажность – остатки воды, использованной при затворении смеси.

Наиболее распространенными причинами избыточной влажности считаются нарушение технологического процесса при изготовлении бетона и снижение эффективности гидроизоляции вовремя его эксплуатации.

Избыточная влажность оказывает негативное влияние на нормативный срок службы и свойства строительных конструкций. В перечень наиболее серьезных последствий переувлажнения входят:

коррозия стальной арматуры;
снижение морозостойкости;
увеличение теплопроводности;
солевая эрозия;
биоповреждение.

Измерение влажности бетона, цементной стяжки и штукатурки играет важную роль в жилом строительстве. Она влияет на прочность сцепления с лакокрасочными материалами и долговечность уложенных поверх финишных покрытий.

Теплопроводность бетона и утепление зданий

Решение о теплоизоляции стен возводимых зданий принимается в зависимости от того, из каких видов бетона производится сооружение стен. Бетонные изделия делятся на следующие виды:

конструкционные, применяемые для капитальных стен. Отличаются повышенной нагрузочной способностью, увеличенной плотностью, а также способностью ускоренными темпами проводить тепло;
теплоизоляционные, используемые в ненагруженных конструкциях. Характеризуются уменьшенным удельным весом, ячеистой структурой, благодаря которой снижается теплопроводность стен.

Таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты
Для поддержания комфортной температуры в помещении можно возводить стены из различных видов бетона. При этом толщина стен будет существенно изменяться. Одинаковый уровень теплопроводности капитальных стен обеспечивается при следующей толщине:

пенобетон – 25 см;
керамзитобетон – 50 см;
кирпичная кладка – 65 см.

Для поддержания благоприятного микроклимата, в рамках мероприятий по энергосбережению, выполняется теплоизоляция строительных конструкций. На стадии разработки проекта специалисты определяют возможные пути потери тепла и выбирают оптимальный вариант утеплителя.

Сравнительный график коэффициентов теплопроводности некоторых строительных материалов и утеплителей

Основной объем тепловых потерь происходит из-за недостаточно эффективной теплоизоляции следующих частей здания:

поверхности пола;
капитальных стен;
кровельной конструкции;
оконных и дверных проемов.

При профессиональном подходе и выборе эффективных утеплителей можно сделать свой дом более комфортным, а также сэкономить значительный объем денежных средств на отоплении.

Теплопроводность строительных материалов таблица

Конструкционные материалы и их показатели

Для таких материалов характерны следующие коэффициенты:

Тяжелый — 1,2-1,5 Вт/м К.
Легкий — 0,25-0,52 Вт/м К.

Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей

Параметры ячеистости.
Уровень влажности.
Показатели плотности.
Теплопроводность матрицы.

Показатели теплоизоляционных материалов

Как производится расчет с учетом коэффициента теплопроводности бетона

Для поддержания комфортной температуры и снижения теплопотерь несущие стены современных зданий выполняются многослойными и включают капитальные конструкции, теплоизоляционные материалы, отделочные покрытия. Каждый слой сэндвича имеет определенную толщину.

Решая задачу по расчету толщины теплоизолятора, необходимо использовать формулу расчета теплового сопротивления – R=p/k, которая расшифровывается следующим образом:

R – величина температурного сопротивления;
p – значение толщины слоя, указанное в метрах;
k – коэффициент теплопроводности железобетона, бетона или другого материала, из которого изготовлены стены.

Используя данную зависимость можно самостоятельно выполнить расчет, используя обычный калькулятор. Для этого необходимо разделить толщину строительной конструкции на коэффициент теплопроводимости бетона или другого материала. Рассмотрим пример расчета для стен толщиной 0,3 метра, возведенных из газобетона с удельным весом 1000 т/м3 и степенью теплопроводности, равной 0,31.

Алгоритм вычислений:

Перемножив коэффициент теплопроводности утеплителя на величину термического сопротивления, получим в результате требуемый размер слоя. Например, толщина листового пенопласта с коэффициентом теплопроводности 0,037 составит – 0,037х2,32=0,08 м.

Читайте также: