Керамзитобетонные блоки – теплопроводность и сферы применения

Технические характеристики и свойства керамзитобетона и блоков из него

Данный материал обладает такими свойствами, как:

• Высокая звуко- и теплоизоляция;
• Огнеупорность;
• Устойчивость к низким температурам и химическим веществам;
• Низкий коэффициент теплопроводности;
• Устойчивость к влаге.

Следующее видео рассказывает об особенностях и свойствах керамзитобетона:

Прочность

Самым главным свойством керамзитобетона является его прочность на сжатие. Определяется она опытным путем. Выясняется предел, когда он начинает разрушаться при высоких нагрузках.

В зависимости от прочности, различают несколько марок:

• М300. Это наиболее прочная марка, имеющая повышенные показатели прочности.
• М200. Используется для блоков и строительства легких перекрытий.
• М150. Подходит для производства легких блоков и панелей.
• М100. Отлично подходит для стяжки.
• М75, М50. Марка подходит для строительства наружных стен и перегородок между комнатами.

Плотность

Прочность материала непосредственно зависит от плотности его состава. С высокой плотностью (соотношение массы к объему материала) увеличивается прочность керамзитобетона.

Разновидности керамзитобетона имеют следующую плотность:

• Для конструкционного – до 1800 кг/м3;
• Для теплоиозоляционно-конструкционного – до 1200 кг/м3;
• Для теплоизоляционного — 500 кг/м3.

Пористость

Пористость материала – это еще одно немаловажное его свойство, которое представляет собой соотношение объема пор к объемной массе. Последний показатель зависит от разновидности наполнителя и его качества

Исходя из таких параметров, керамзитобетон может быть тяжелым (до 1400 кг/м3), легким (до 1000 кг/м3) и особо легким(600 кг/м3). Про размеры блока из керамзитобетона поговорим далее.

Размеры блоков

Согласно стандартам, блоки могут быть:

• стеновыми (188*190*390 мм) и
• перегородочными (188*90*390 мм).

В зависимости от качества и структуры граней блока, они могут быть рядовыми и лицевыми.

• Первый вид используется при строительстве стен с дополнительной внешней отделкой,
• второй – для возведения зданий без последующей отделки.

Про плотность, удельный и объемный вес керамзитобетона в 1 м3 и прочность блоков из керамзитобетона читайте далее.

Долговечность

От плотности блоков зависят акустические и энергосберегающие свойства, от прочности – надежность и долговечность стен. Плотность, в зависимости от наполнителя, может быть в пределах 500-1800 кг/м3.

Показатели прочности варьируются от 35 до 250 кг/см2. Вес самих блоков может быть в пределах 10-20 кг. Долговечность КБ блоков достигает 60 лет.

Теплопроводность

Коэффициент позволяет узнать, насколько материал способен сохранять тепло. В данном случае он непосредственно зависит от плотности керамзитобетона.

Посмотрите на таблицу-сравнение с коэффициентом теплопроводности керамзитобетона.

Плотность, кг/м3	Теплопроводность, Вт/(мС)
1800	0,8–0,9
500	0,19–0,25

Устойчивость к низким температурам и огню

Эти два показателя непосредственно влияют на долговечность материала. Согласно ГОСТ стандарту для КБ блоков, существует четыре марки на морозостойкость керамзитобетона: F25, 35, 50 и 75. цифровые значения говорят о количестве циклов по замораживанию и размораживанию, которые может выдержать пропитанный водой блок, без изменения прочности.

Что касается пожарной безопасности, то КБ блоки обладают самым высоким классом (А1). А значит за 7-10 ч кладка из данного материала не разрушиться под воздействием огня.

Паропроницаемость

Еще один немаловажный параметр любого материала. Он показывает, насколько дышащим является керамзитобетонные блоки.

Плотность, кг/м3	Проницаемость пара, мг/(м ч Па)
1400	0,09
600	0,26

Имея представление о характеристиках различных материалов, можно сделать вывод, что КБ блоки имеют в 2 раза лучшую паропроницаемость, чем кирпич.

Зависимость толщины от типа кладки

Толщина поверхности, отделанная керамзитобетонным блоком, в основном зависит от того, какой вы выберите вариант кладки. Каждый вариант, в свою очередь, зависит от погодных, климатических условий. Также учитывается, насколько сильно эксплуатируется постройка. Когда строительство капитальное, то часто могут использоваться не только один блоки из керамзитобетона. Кроме того применяют кирпичи, пено- шлакоблоки. Толщина будущей кладки будет зависеть от того, какая требуется теплоизоляция для конкретной постройки. Еще будет учитываться различные теплопроводные и влагоотталкивающие характеристики утеплителя.

В зависимости от выбора кладки, вы будете высчитывать толщину стен, которая делается керамическими блоками. Причем будет учитываться наружный и внутренний слой отделочной штукатурки, нанесенный на стену:

1. Первый вариант: если опорная стена выложена блоками по 390:190:200 миллиметров, то кладку нужно укладывать толщиной 400 миллиметров, не считая слоев внутренней штукатурки и утепления, что находится снаружи.
2. Второй вариант: если конструкция несущей стены состоит из блоков размером 590:290:200 миллиметров, то стена должна быть ровно 600 миллиметров. Утеплителем в таком случае стоит заполнять специальные пустоты в блоках между стенами.
3. Третий вариант: если вы решите использовать керамзитобетонный блок размером 235:500:200 миллиметров, то толщина стены будет 500 миллиметров. Плюс добавьте к расчетам слои штукатурки с обеих сторон стены.

Что такое керамзит: фракции и их свойства

Термин «керамзит» подразумевает несколько разновидностей утеплителя, объединённых общим исходным сырьём для производства. Выделяются гравий трёх фракций, песок и щебень.

Гравий выглядит как округлые или овальные гранулы. Производится обжигом пород легкоплавкой глины во вращающихся печах. Особенности применения определяются диаметром фракции:

• Гравий керамзитовый фракции 20 – 40 мм. Обладает наименьшей насыпной плотностью. Употребляется там, где нужен толстый теплоизолирующий слой: отсыпка фундаментов и погребов, засыпка перекрытий на чердаках.
• Гравий керамзитовый фракции 10 – 20 мм. Служит утеплителем для кровли, полов в доме и стен с колодцевым способом кладки.
• Гравий керамзитовый фракции 5 – 10 мм. Идёт на засыпку в качестве основания под «тёплый» пол. Зёрна этой фракции используются при утеплении фасада, когда масса из небольшого количества цемента и керамзита заливается между кладкой и облицовочным слоем.

Песок получают отсевом глинистой мелочи и дроблением больших кусков керамзита в шахтных печах. Области применения:

• Песок керамзитовый фракции до 5 мм. Незаменим при наведении цементных стяжек полов.
• Песок керамзитовый фракции до 3 мм. Позволяет получить уникальный «тёплый» кладочный раствор. Теплопроводность такого раствора составляет 0,34 Вт/(м*С), а у смеси на основе кварцевого песка — 1,15 Вт/(м*С).

Щебень тоже выходит от дробления крупных частей запекшейся глины. Используется как наполнитель в производстве бетонных конструкций меньшей удельной плотности и лучшей тепло- и звукоизоляцией.

Классификация материала

Выше приведена основа технологии производства, но она может варьироваться. Все зависит от того, какой именно конечный продукт вам нужен. Например, керамзитобетонные блоки могут быть и полнотелыми, и пустотелыми — вот оно, первое наследие кирпичей.

Полнотелые блоки — это цельные параллелепипеды, не имеющие в структуре большого количества отверстий. Они очень прочны, поэтому могут применяться для возведения несущих стен. Иногда их используют даже для выкладки фундамента, хотя это все же нельзя назвать оптимальным вариантом. Впрочем, для одноэтажного или двухэтажного небольшого дома — вполне нормально.

Пустотелые блоки обладают большим количеством специально сделанных отверстий. Это делает их менее прочными, зато воздух, находящийся в их составе в большом количестве, служит отличным звуко- и теплоизолятором. Кроме того, такие блоки легкие, что вполне логично. Их удобно использовать в строительстве, а еще они избавляют фундамент от высокой нагрузки.

Кроме того, этот стройматериал делится на группы в зависимости от назначения. Причем размер блоков зависит именно от этого. Существуют следующие разновидности:

• стеновые — для возведения стен. Габариты могут варьироваться: 90–390138–288138–188 миллиметров,
• перегородочные — они менее прочны, поэтому используются для возведения межкомнатных стен. Прочие их характеристики тоже ниже, чем у стеновых. Размеры таких блоков: 190–59090х188 миллиметров,
• вентиляционные — цель применения соответствует названию. Особенность такого материала состоит в том, что в блоках уже заранее сделаны специальные пазы, в которые можно поместить различные кабели и прочие необходимые коммуникационные вещи. Стандартные габариты: 390190х188 миллиметров.

Конечно, этими размерными рядами дело не ограничивается. Но такие габариты встречаются чаще всего. Если вам необходимо ознакомиться с полным списком, то в этом вам поможет ГОСТ № 6133 от 1999 года, которым как раз регулируется данный вопрос.

Основные характеристики

Таблица сравнения теплопроводности строительных материалов Отличные тепло- и звукоизоляционные свойства материала (приведены в таблице выше) обусловлены его пористой структурой и плотностью. Это делает блоки достаточно легкими. При изготовлении керамзитобетона используется специальная технология отжига, подобная той, которая применяется при производстве кирпичей.

В основа блоков – раствор из цемента, воды, песчаного наполнителя и керамзитовых гранул. При этом основную роль играет именно концентрация и размеры последних в составе.

Что касается самой теплопроводности, то ее коэффициентом называется количество тепла, проходящего за час через определенный строительный элемент (тело). При этом данные указываются для тела с площадью основания в 1 м2 и толщиной в 1 м.

Сопротивление материалов

При производстве самих блоков может варьироваться количество гранул в составе, создавая при этом элементы с нужными показателями. С их учетом керамзитобетонные блоки разделяют на:

• Конструкционные. Используются для сооружения несущих элементов здания.
• Теплоизолирующие. Имеют низкие показатели прочности, но зато обеспечивают высокую изоляцию.
• Конструкционно-теплоизолирующие. Имеют средние характеристики прочности и теплосбережения. В основном применяются для изготовления сборных панелей.

С увеличением размеров гранул керамзита в бетоне снижается способность материала пропускать тепло, что разрешает сооружать конструкции с узкими стенами в местах, где их уровень прочности будет достаточный, чтобы выдерживать возлагаемые нагрузки.

Такие характеристики материала – находка для строительства. При небольшой ширине стен и, соответственно, массе не требуется создания высокопрочного основания, что сокращает затраты на строительство.

Разновидности блоков из керамзитобетона и их особенности

По предназначению современный стеновой материал подразделяется на три группы, бывает: теплоизоляционным, теплоизоляционно-конструктивным и конструктивным.

Но каждая группа отличается между собой теплопроводностью керамзитобетонных блоков.

Особенности различия следующие:

Теплоизоляционные – это самые легкие и наименее плотные стеновые камни, которым присущи повышенные характеристики сохранности тепла в помещениях, а в зимний период они хорошо удерживают прохладу внутри здания, не пропуская жару с улицы.

Отличные эксплуатационные свойства стенового материала обеспечиваются за счет:

• низкой плотности камня, варьирующей от 400 до 600 кг/куб.м.;
• прочности на сжатие — от 7 до 25 кг кв.см;
• показателя теплопроводности, равному 0,10-0,17 Вт/(м*K);
• морозостойкость – до 25 Мр3.

Теплоизоляционно-конструктивный материал имеет:

• среднюю плотность — 700-800 кг/куб.см.;
• среднюю массу;
• теплопроводность – от 0,22 до 0,45 Вт/(м*K);
• морозостойкость – от 20 до 90 Мр3.

Конструктивные блоки:

• самая высокая плотность – от 800 до 1800 кг/куб.см.;
• наибольший вес – до 30 кг;
• прочность на сжатие — 100 кг/кв.см. и более;
• морозостойкость – до 400 Мр3;
• высокий показатель проводимости тепловой энергии — до 0,55 Вт/(м*K).

Интересная статья о технологиях разработки газобетона.

Какие факторы могут оказать влияние на отклонение от размера

Даже в условиях отлаженного производственного процесса возможно отклонение габаритов готовой продукции от предписанных нормативной документацией размеров. Типичными факторами, влияющими на появление брака, являются:

1. Физический износ стенок матрицы, лотков, прессового оборудования. Свежая керамзитобетонная смесь обладает высокими абразивными свойствами. Даже качественная сталь при контакте с ней за 1-2 года может истираться на 3-4 мм, что неизменно сказывается на увеличении габаритов готового изделия. Использование фанеры приводит к еще более быстрому нарушению геометрии форм. Иногда под регулярным воздействием гидравлического пресса происходит продавливание виброплощадки.

Форма для керамзитобетонных блоков.

2. Неоправданное вмешательство в проектную конструкцию матрицы. Часть производителей, стремясь облегчить свою продукцию, увеличивает толщину пустотообразователей. Рост доли пустот кроме нарушения геометрии приводит еще и к заметному ухудшению прочностных характеристик таких блоков.

Форма для пустотелых керамзитобетонных блоков.

Производство керамзитоблоков

ГОСТ относит керамзитобетон к классу легких бетонов. Для приготовления обычно применяется такая пропорция компонентов – 8/3/1 для керамзита, песка и цемента. Готовая смесь керамзита с цементом, песком и водой заливается в формы, а затем вынимается после первичного отвердевания. Пока блоки не приобретут нормальную плотность, к использованию они непригодны.

Различают два способа доведения изделий до нормы прочности на заводах-изготовителях.

• Обработка паром в автоклаве.
• Вибропрессование, когда раствор избавляется от пустот, При этом масса приобретает текучесть и однородность, и каждая гранула керамзита обволакивается со всех сторон.

При ручном производстве плиты просто оставляют набирать прочность в естественных условиях. По технологии бетону для набора прочности требуется не менее 28 суток. Но никто точно не знает, что производитель выдержал этот срок. При этом гарантий качества кустарные производители не дают.

Состав керамзитобетонных блоков

Суть в том, что цемент для полного созревания требует особого режима. Благодаря высокой способности к поглощению влаги материал интенсивно впитывает воду. Бывает, что влаги не хватает для набора максимальной прочности, и тогда бетонный камень просто сохнет. Именно по этой причине готовые блоки нужно регулярно смачивать водой и накрывать полиэтиленом в течение нескольких дней после извлечения из форм. Не рекомендуется хранить их под солнцем, а температура окружающего воздуха не должна опускаться ниже +20°C. При несоблюдении этих условий керамзитобетонные блоки будут просто разваливаться под воздействием даже небольшой нагрузки, так как не обладают нужной прочностью.

Производство керамзитобетонных блоков с облицовкой

Что касается цены, элементы с завода стоят на порядок выше кустарных кирпичей. Но если вы хотите быть уверены в качестве материала, экономия здесь неуместна.

Из чего делают керамзитобетонные блоки

Изготовление керамзитобетона заключается в добавке в цементный раствор керамзитового гравия, имеющего фракции от 5 до 20 мм, и крупного керамзитового песка. Размер наполнителя влияет на прочность и теплосберегающие характеристики блока: чем крупнее гравий, который добавляется в формовочную массу, тем менее прочным, но более теплым получается дом. Для повышения прочности, морозостойкости и пожаробезопасности в смесь также вводят различные химические и минеральные добавки.

Чтобы изделия из керамзитобетона соответствовали техническим характеристикам, состав раствора для приготовления конкретной марки жестко регламентируется ГОСТом. Перед покупкой блоков необходимо удостовериться, что соответствующий сертификат и стандарт качества на данную партию товара имеется. Это поможет вам избежать приобретения некачественного товара от недобросовестного производителя.

Что такое керамзитобетон

Учитывая наличие в названии слова «бетон», можно смело делать вывод об основных составляющих материала. Это, конечно, песок, вода и цемент

А если принять во внимание другую часть слова, то с не меньшим успехом мы поймем, что в качестве наполнителя используется керамзит

И в самом деле, именно эти ингредиенты и входят в состав керамзитобетона. Никаких сложностей в технологии изготовления нет: все составляющие засыпаются в бетономешалку и перемешиваются около двух-трех минут.

Пропорции зависят от того, какие качества материала необходимо получить на выходе. Большое количество цемента, например, ведет к высокой прочности, но низким теплоизоляционным качествам, а малое количество — наоборот.

Конечно, на смешивании дело не заканчивается. После него состав помещается в специальную форму, а та в вибростанок, в процессе работы которого масса утрясается и формуется. Затем в той же форме материал должен твердеть около двух дней. После чего стенки снимаются, и процесс высыхания продолжается еще чуть больше недели, причем происходит это на открытом воздухе.

Разновидности керамзитобетона

В состав строительного материала входит цемент, песок и керамзит (гранулы легкого пористого вещества 3-20 мм, получаемого путем нагревания глины или сланца). При строительстве жилых зданий в расчетах толщины стен и других показателей используются строительные нормы СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Рассмотрим основные виды строительных блоков и их применение:

Теплоизоляционные блоки (материал имеет в своем составе повышенное количество керамзита, что делает его легким, керамзитобетон этого вида имеет низкую теплопроводность, около 0,18-0,25 Вт/м*°С, при плотности 300-700кг/м3).

Материал с хорошей теплоизоляцией эффективно применять при строительстве сооружений, требующих сохранения стабильной температуры как можно дольше. Это может быть баня, ферма для выращивания грибов, свинарник, складские помещения, где необходимо наоборот сохранять пониженную температуру. Для утепления уже существующих стен и для перегородок, не служащих несущими конструкциями в жилых домах, также используются теплоизоляционные материалы.

• Конструкционно-теплоизоляционные блоки отличаются прочностью, но имеют больший коэффициент теплопроводности керамзитобетона. Незаменимы при необходимости снижения веса строительной конструкции во избежание сильной осадки грунта. Этот вид блоков наиболее популярен в загородном строительстве, как для возведения несущих стен, так и для внутренних перегородок.
• Конструкционные блоки наиболее прочные и тяжелые (плотность 1800 кг/м3). Обычно их применяют для фундаментов и несущих стен, при строительстве промышленных зданий, где большое значение имеет прочность конструкции. При возведении зданий из прочного керамзитобетона необходимо учитывать большой вес данных блоков.

По конструктивным особенностям блоки подразделяются на:

• Пустотелые могут иметь 2, 4, 7, 8 и более пустот внутри (глухих либо сквозных), что значительно снижает вес, уменьшает коэффициент теплопроводности керамзитобетонных блоков и снижает себестоимость материала.
• Полнотелые не имеют пустот, являются более прочным, но и дорогостоящим материалом.

Блоки для стен имеют толщину 13,8; 19; 28,8 см и вес 17-26 кг, перегородочные изделия более тонкие – 9 см и весят 7-15 кг.

Значение теплопроводности керамзитоблоков

С развитием технологий в строительной сфере предоставлена возможность сокращения сроков работ и экономии средств. Одним из способов удешевления материалов является возведение здания из керамзитобетонных блоков. Эту методику нельзя назвать новой, хотя широкое распространение она получила относительно недавно. Благодаря целому ряду преимуществ и сравнительным характеристикам с другими видами (кирпичом, ракушечником), можно говорить о превосходящих качествах керамзитобетона.

Определение теплопроводности блоков

Производство блоков подразумевает смешивание цемента, песка и гравия размером от 5 мм. От величины наполнителя зависят энергосберегающие свойства и прочность. Чем более крупные зерна добавляются в смесь, тем выше показатель теплопроводности. Этот коэффициент керамзитобетона обозначают буквой λ, применяемой при расчетах количества энергии, которая проходит через несущую толщиной в 1 метр, создает сопротивление на площади в 1 м2 с разницей температуры в 1°С/час на внутренней и внешней сторонах поверхности. Факторы, влияющие на коэффициент теплопроводности керамзитоблоков, заключаются в следующих понятиях:

1. Количество и качество сырья, используемого для изготовления. Стандартно замешивают 1 долю цемента, 2 – кварцевого песка, 3 – гранулированного компонента.

2. Большое количество воздушных ячеек делает материал легким, что снижает коэффициент теплопроводности. Чем меньше пористость, тем камень имеет больший вес, что увеличивает показатель.

3. Определенных размеров керамзитоблоков не существует, их длина – диапазон от 250 до 450 мм, ширина – 180-450 мм, высота – 180-250 мм.

4. Также играет роль марка бетона, каждая имеет свою прочность на осевое сжатие (максимальная нагрузка кг/см2, которую он выдерживает на 28 день после отвердевания). У материала М35 и М50 эта величина составляет В3,5, М75 и 100 – В7,5, М200 – В1.

При определении теплоизоляции керамзитобетонных блоков можно воспользоваться таблицей:

Плотность (кг/м3)	В сухом состоянии Вт (м°С)	В процессе эксплуатации
1800	0,7-0,8	0,8-0,9
1600	0,5-0,6	0,7-0,8
1400	0,4-0,5	0,6-0,7
1200	0,3-0,4	0,5-0,6
1000	0,2-0,3	0,4-0,5
800	0,1-0,2	0,3-0,4
600	0,1-0,15	0,25-0,30
500	0,1	0,15-0,25

После определения теплопроводности керамзитоблоков делают расчеты толщины стен. В формуле этот показатель обозначают буквой δ. Также для вычисления используется величина сопротивления передачи энергии, зависящая от типа зданий и климатических условий и имеющая символ Rreg. Если взять среднее значение около 3 единиц, получится формула: δ= Rreg х λ. Допустим, теплопроводность блока составляет 0,2 Вт(м°С), в результате: δ=3х0,2=0,6 м – толщина стены.

Разновидности керамзитобетона

В зависимости от своего предназначения блоки делятся на несколько типов:

1. При строительстве для теплоизоляции используется материал плотностью 400-600 кг/м3. Величина проводимости энергии у него составляет 0,1-0,17 Вт(м°С), прочность на сжатие – 5-22 кг/см2. Такой керамзитобетонный камень выдерживает только собственный вес, имеет неплотную структуру с большим количеством пустот, но обладает самым высоким показателем теплоизоляции.

2. Для сооружения несущих стен, цокольных этажей применяются полнотелые конструктивные блоки с содержанием бетона марок М300-400 и гравием мелких фракций. Является наиболее прочным среди всех видов, плотность составляет 1800 кг/м3. Также имеет высокие характеристики теплоизоляции – 0,55 Вт(м°С). Использование стеновых блоков позволяет увеличить площадь помещения за счет небольшой толщины стен. При этом скорость укладки в несколько раз выше, чем работа с кирпичом при тех же объемах.

3. На объектах с необходимостью снижения веса несущих используют конструктивно-теплоизоляционный керамзитобетон. Также этот материал применяется при производстве больших блоков и стеновых панелей. Плотность после застывания составляет 800 кг/м³, теплопроводность – 0,45Вт(м°С). При одинаковой толщине стены кирпич обладает более низкими свойствами.

По конструкции и размерам керамзитобетон можно разделить на две класса: стеновой и перегородочный вид. В таблице показаны типовые формы и их главные характеристики:

Классификация по количеству пустот	Параметры, мм	Плотность (кг/м3)	Процент пустотности	Марка	Морозостойкость	Вес, кг
4 — канальный	390х190х188	800-900	35-40	М50	F50	10-15
7
8
10	15-18
Полнотелый	390х190х188	900-1000	М75	17-20
2-пустотный	390х190х230	1200-1400	20-25	М50	15-17
Для перегородок
Пустотелый	390х90х188	900-1000	25-30	М35	Не нормируется	5-6
Полнотелый	390х90х188	1000-1200	М50	8-10