Теплопроводность полистиролбетона
Полистиролбетон – современный строительный материал, производимый на основе цементного вяжущего и вспученного полистирольного заполнителя (полистирол вспененный гранулированный или ПВГ), относящийся к ячеистым бетонам. Этот материал имеет высокие эксплуатационные характеристики, такие как тепло- и звукоизоляция, что делает возможным использование этого материала в строительстве энергоэффективных зданий и сооружений. Полистиролбетонные блоки имеют относительно небольшой вес, что позволяет обойтись без применения грузоподъемной техники в частном домостроении. Большие, по сравнению с кирпичом, размеры ускоряют и упрощают кладку.
Характеристики материала
Одной из основных характеристик полистиролбетона, выгодно отличающей его от других строительных материалов является коэффициент сопротивления теплопередаче. Эта величина обратна коэффициенту теплопроводности. Он характеризует теплопроводящую способность материала и равен количеству тепловой энергии, прошедшему через единицу поверхности за определенное время, при изменении температуры на 1 градус. Единица измерения в системе СИ – Ватт/(метр*градус Кельвина), или Вт/(м·C). В данном случае градусы Кельвина равны градусам Цельсия.
Таблица 1. Коэффициент теплопроводности полистиролбетона
| Марка полистиролбетона | Коэффициент теплопроводности полистиролбетона, Вт/(м·0C) | Класс прочности, B | Коэффициент морозостойкости, F |
| D150 | 0,055 | Не нормируется | Не нормируется |
| D200 | 0,065 | В0,5 | F25-F35 |
| D250 | 0,075 | В0,5 | F25-F35 |
| D300 | 0,085 | В0,75 | F35 — F50 |
| D350 | 0,095 | В1,0 | F35 — F50 |
| D400 | 0,10 | В1,5 | F35 — F50 |
| D450 | 0,115 | В2,0 | F35-F75 |
| D500 | 0,125 | В2,0 | F35-F75 |
| D550 | 0,135 | В2,5 | F50-F100 |
| D600 | 0,145 | В2,5 | F50-F100 |
Класс прочности на сжатие измеряется в мегапаскалях, например класс прочности B2,0 показывает, что материал выдерживает нагрузку в 2 мПа. Коэффициент морозостойкости показывает количество циклов замораживания-размораживания, которое материал может выдержать, потеряв не более 5% прочности.
Благодаря тому, что гранулы ПВГ находятся в теле бетонной конструкции и не имеют контакта с воздухом, полистиролбетон относится к трудногорючим и негорючим материалам. Группа горючести Г1, допускается применение в конструкциях без дополнительной огнезащиты.
Как видно из таблицы, теплопроводность полистиролбетона зависит от плотности материала, чем выше плотность, тем выше теплопроводность. Для снижения плотности и, следовательно, улучшения изолирующих характеристик материала в раствор вводят гранулы вспененного полистирола. Однако при повышении теплоизолирующих свойств снижаются прочностные характеристики. Составы плотностью до 250 кг/м
Важно использовать при производстве работ материал расчетной плотности.
Сравнение теплопроводности полистиролбетона с другими материалами
Благодаря включению ПВГ в структуру полистиролбетона значительно превосходит многие конструкционные строительные материалы, что позволяет значительно снизить расходы на отопление в холодное время года, либо делать стены тоньше без потери теплосопротивления. Например, стена толщиной 400 мм из наиболее распространенного в частном строительстве полистиролбетона марки D600 обладает примерно теми же теплосберегающими характеристиками, что и кирпичная стена толщиной 1,5 метра или бетон толщиной 3 метра. Нужно учитывать, что данные показатели применимы только при кладке полистиролбетонных блоков на специальный клей, позволяющий формировать тонкие швы толщиной 1-2 мм. При монтаже блоков на обычный кладочный раствор швы получаются значительно толще и образуются мостики холода.
Таблица 2. Сравнение теплопроводности полистиролбетона с другими строительными материалами.
На диаграмме видно, насколько полистиролбетон эффективнее, чем более традиционные материалы сберегает тепло. Соотношение толщины стен, необходимой для качественного теплосбережения будет таким же.
Сравнение с минватой
Теплопроводность полистиролбетонных блоков и минваты несильно отличаются друг от друга, если речь идет о материале невысокой плотности. Теплоизоляционный состав плотностью 200-300 кг/м3 по теплопроводимости ненамного уступает минеральной вате и может использоваться вместо нее при утеплении стен. Для утепления материал может применяться в виде блоков, плит, или монолитный, заливаемый в съемную или несъемную опалубку. В первом случае блоки крепят к стенам из кирпича, бетона или шлакоблока или укладывают между двумя слоями кирпича, один из которых выполняет несущую функцию, а второй, наружный – облицовочную. При использовании монолитного теплоизоляционного полистиролбетона возможны несколько вариантов. В одном из них опалубкой так же служат 2 слоя кирпича, только пенобетон не укладывается, а заливается между ними. Во втором варианте возводится каркас из оцинкованного металлического профиля, обшивается различными листовыми влагостойкими материалами, например, снаружи ЦСП, внутри – СМЛ и также заливается полистиролбетоном.
Также полистиролбетон различной плотности может использоваться в конструкции плитных фундаментов в качестве утеплителя, для производства мокрых или полусухих стяжек.
Можно ли использовать полистиролбетон в конструкциях «теплых полов»? Можно, в качестве теплоизолирующего подстилающего слоя.
Небольшой вес полистиролбетона позволяет использовать его в производстве стяжек с высокими звукоизолирующими характеристиками даже на легких перекрытиях в каркасных и деревянных зданиях. Пористая структура обеспечивает хорошую изоляцию от воздушного шума и дополнительную теплозащиту.
Теплоемкость полистиролбетонных блоков
Теплоемкость показывает, какое количество тепловой энергии потребуется для увеличения температуры материала на 1 градус. Измеряется удельная теплоемкость в кДж/кг*градус. Для полистиролбетона этот показатель равен 1,06, что сопоставимо с кирпичной кладкой. Однако следует учитывать, что эта величина зависит от плотности материала, а значит для нагрева на 1 градус кирпичной стены потребуется в 2,5 раза большее количество теплоты, чем для нагрева полистиролбетонной.
Как рассчитать толщину стены
Для расчета необходимой толщины стены нужно знать:
- теплотехнические характеристика материала, из которого будет возводиться конструкция. Если материалов несколько – всех материалов.
- Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) Этот параметр можно взять из справочника или рассчитать по формуле ГСОП = (tв — tот)zот,
где tот, zот — средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, tв — расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, по ГОСТ 30494. Для Москвы и Санкт-Петербурга ГСОП равен 6000
- Сопротивление стены теплопередаче. Это справочная величина, зависящая от ГСОП, узнать ее величину можно в СНиП 2-3-79. Для жилых домов в Москве это 3,5 (м2·°С)/Вт.
Вычисление ведется по формуле формулой R = s / λ (м2•°С/Вт), где R — сопротивление теплопередаче, s — толщина стены (м), а λ — теплопроводность. Исходя из этой формулы, получаем S= R * λ. Пример расчета толщины стены жилого дома из полистиролбетонных блоков D600 в Москве: S = 3.5*0.14=0.49 м., т.е. для того, чтобы здание соответствовало СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», необходима полистиролбетонная стена толщиной почти полметра. Из красного кирпича толщина стены должна быть S=3.5*0.56=1.96 м. Это расчеты для сухого материала, с увеличением влажности коэффициент теплопроводности также увеличивается.
Всвязи с небольшой гигроскопичностью допускается эксплуатировать сооружения из полистиролбетона без укрытия фасада.
Относительно небольшой вес при высоких показателях теплозащиты позволяет использовать полистиролбетон при надстройке дополнительных этажей или мансард на уже построенных зданиях.
Улучшение тепловых характеристик
Такие характеристики полистиролбетона, как теплопроводность и коэффициент теплосопротивления, можно улучшить на стадии производства раствора, увеличив количество или фракциюгранул вспененного полистирола, соответствующим образом изменив состав смеси. При самостоятельном изготовлении полистиролбетона на стройплощадке, например для монолитных работ, важно четко соблюдать дозировку. Даже незначительное изменение состава может серьезно изменить прочностные и изоляционные свойства материала.
Нельзя изменять соотношение компонентов смеси или использовать материалы с характеристиками, отличными от расчетных, например цемент ПЦ 400 вместо 500.
При увеличении влажности и намокании материала теплоизоляционные характеристик значительно ухудшаются. Стены из полистиролбетона высокой плотности можно дополнительно утеплить при помощи полистиролбетона низкой плотности или минеральной ваты.
betonov.com
Теплопроводность полистиролбетона: насколько оно важно?
Изделие из полистиролбетона
Полистиролбетон получил распространение благодаря некоторым качествам, являющимся важными при строительстве здания. Одним из таких является теплопроводность, которая отвечает за свойство материала сохранять температуру.
Полистиролбетон является лидером среди легких бетонов в этом отношении, популярность его применения непосредственно связана с данным фактом. И в этой статье мы постараемся внимательно изучить все характеристики, влияющие на подобный показатель, и выясним, отчего же зависит теплопроводность полистиролбетона.
Содержание статьи
Кратко о полистиролбетоне
Сначала давайте немного познакомимся с материалом и рассмотрим значения свойств, которые находятся во взаимной зависимости от коэффициента теплопроводности.
Характеристики материала
Полистиролбетон характеризуется наличием в составе полистирольной крошки, которая снижает вес изделий и их прочность и плотность.
Крошка полистирола
Помимо нее, в состав входят: цемент, вода, песок и омыленная смола. Также допустимы некоторые примеси в виде добавок, повышающих качество готового материала.
Полистиролбетон: состав материала
Рассмотрим таблицу.
Основные свойства материала:
 Морозостойкость | Марка морозостойкости может быть более 150 циклов и достигать 200. По крайней мере, по утверждению некоторых производителей.
|
Теплопроводность | Коэффициент теплопроводности берет свой отсчет от показания в 0,05 Вт*мС. Как уже говорилось, это – лидирующая позиция среди легких бетонов.
|
Плотность и прочность | Плотность находится в пределах 150-600 кг/м3. Прочность – В0,5-В3,5. Показатели весьма невелики, однако максимальных их значений достаточно для возведения одноэтажной конструкции, и при этом она обещает быть теплой. |
 Усадка | Склонность к усадке не обошла стороной полистиролбетон. Однако стоит заметить, что все легкие бетоны, помимо керамзитобетона, к данному недостатку склонны в большей или меньшей степени. |
 Водопоглощение | Гигроскопичность – невелика, составляет около 5-7%. Если сравнивать, например, газобетоном, то полистиролбетон становится весьма конкурентным, ведь у последнего показатель достигает 25%. |
 Экологичность | Выше мы рассмотрели состав материала и убедились в том, что экологичность полистиролбетона – вне всяких сомнений. |
 Пожароустойчивость | В соответствии со стандартом, полистиролбетон и изделия из него не горят. |
 Долговечность | Точно утверждать о высокой долговечности материала никак нельзя, так как проверить данный факт опытным путем пока не удалось в силу недолгого существования полистиролбетона на рынке строительных материалов. Как заверяют производители, долговечность может достигать более сотни лет. |
Основные плюсы материала
Виды изделий и особенности их применения
В соответствии с плотностью, полистиролбетон бывает нескольких видов, что и определяет сферу его применения и числовые значения других показателей.
- Теплоизоляционный материал имеет среднюю плотность, не превышающую 300 кг/м3. Минимальное значения – 150. Как становится очевидным, применяется такой полистиролбетон исключительно как теплоизоляционный и звукоизолирующий материал.
- Теплоизоляционно-конструкционные полистиролбетонные блоки имеют плотность около 300-400 кг/м3. Использоваться они могут как в качестве теплоизоляции, так и при возведении конструкций, на которые не предполагается воздействие серьезных нагрузок.
- Конструкционно-теплоизоляционный вид характеризуется средней плотностью в 500-600 кг/м3. С его помощью можно возводить стены и перегородки.
Плотность, теплопроводность и паропроницание полистиролбетона
Изделия выпускаются нескольких видов:
- Блоки стеновые, использующиеся при возведении стен;
- Блоки перегородочные, служащие материалом при монтаже перегородок;
- Блоки вентиляционные, характеризующиеся наличием специализированных отверстий для проводки коммуникаций;
- Изделия, имеющие лицевую, то есть облицовочную сторону. При их использовании отделывать дом снаружи не понадобится.
Наиболее распространенной сферой применения материала является теплоизоляция. Утепление полистиролбетоном получило распространение благодаря низкому коэффициенту теплопроводности материала и бюджетной стоимости. Цена на материал сравнительно низкая, поэтому изделия доступны широкому кругу потребителей.
Утепление стен полистиролбетоном, и иных конструкций и покрытий, может быть выполнено в нескольких вариантах:
- Применение блочных изделий;
- Использование материала в жидком виде.
Применение блоков из полистиролбетона
Последний вариант наиболее распространен.
Монолитный полистиролбетон применяют при:
- Устройстве основы под теплые полы;
- Изоляции кровли, перекрытий;
- В качестве материала при заполнении каркасов с целью утепления и во многих других случаях.
Стоит отметить, что применение материала не требует наличия особых навыков, работы могут быть проведены своими руками. Понадобится лишь инструкция и минимальный набор инструмента.
Видео в этой статье расскажет о преимуществах и недостатках полистиролбетона.
Коэффициент теплопроводности полистиролбетона, и зависимость его от других показателей
Давайте выясним, от чего зависит способность к удержанию температур.
В первую очередь стоит сказать о плотности и прочности изделий, которые формируются уже на стадии производства путем изменения пропорций сырья. Воспользуемся таблицей.
Полистиролбетон: теплопроводность и плотность:
| Вид материала в зависимости от средней плотности | Значение ее, кг/м3 | Значение теплопроводности, Вт*мС |
| Конструкционно-теплоизоляционный | 600 | 0,17 |
| 500 | 0,14-0,15 | |
| Теплоизоляционно-конструкционный | 400 | 0,10-0,13 |
| Теплоизоляционный | 300 | 0,08-0,09 |
| 200 | 0,07 | |
| 150 | 0,05-0,06 |
То есть, с повышением плотности материала растет и его коэффициент теплопроводности.
Какими недостатками обладают в свою очередь изделия, отличающиеся высокой способностью к теплосохранению?
- Морозостойкость их не нормируется, она будет предельно мала;
- Долговечность – снижена;
- Гигроскопичность – повышена;
- Хрупкость;
- Низкая плотность.
Из плюсов стоит отметить малый вес и невысокую стоимость.
Как повысить способность полистиролбетона к сохранению температуры, расчет толщины стен
Теперь давайте разбираться, каким же образом можно изменить такие взаимосвязанные свойства как плотность и теплопроводность? А предварительно проведем расчет необходимой толщины стены на примере среднего региона.
Рассчитываем оптимальную толщину стены
Для расчета требуемой толщины стены необходимо узнать показатель теплоотдачи, который является обратной величиной коэффициента теплопроводности. Он различен для каждого региона, его значение указано в СНиП.
Средний показатель составляет около 3,4.
Для упрощения расчетов, подсчитаем толщину стены без учета утепления и последующей отделки. Предположим, что изделия мы будем использовать, обладающие плотностью Д600. Теплопроводность их равна около 0,17 Вт*мС. 0,17*3,4=0,578 см.
При проведении более точных расчетов, необходимо учитывать теплопроводность облицовочного материала и утеплителя. Их значения нужно вычесть из показателя теплоотдачи и опять же перемножить.
Например, допустим, что коэффициент теплопроводности утеплителя равен 0,02, а облицовки – 0,5. Считаем: 3,4-0,5-0,02=2,88. 0,17*2,88=0,49 см.
Изменение характеристик при производстве и укладке изделий
Изменение теплоизоляционных качеств и плотности можно произвести при помощи следующих приемов:
- Еще на стадии производственного цикла, повысить плотность можно путем изменения пропорций сырья: цемента должно быть больше, а процентное соотношение крошки полистирола – меньше. В этом случае увеличатся плотность, прочность и вес готового материала.
Пропорции сырья для полистиролбетона разной плотности
- Также существуют специализированные добавки, влияющие на соотношение плотности и теплопроводности, их добавляют на стадии приготовления смеси.
На заметку! При самостоятельном производстве крайне внимательно дозируйте все компоненты, в противном случае, желаемого результата добиться не получится. Зачастую именно поэтому у застройщиков не получается оправдать затраты, так как выходит много бракованной продукции.
- Тепловая обработка изделий также повысит плотность материала.
- При кладке изделий необходимо применять специализированный состав, с его помощью можно уменьшить мостики холода и, как следствие, повысить способность теплосохранению.
- При помощи утепления показатель теплоизоляции будет также увеличен.
Сравнение значения теплопроводности полистиролбетона с основными конкурентами
Сравнение полистиролбетона по теплопроводности с другими материалами:
| Наименование | Теплопроводимость, Вт*мС | Показатель плотности, кг/м3 |
| Полистиролбетон | 0,05-0,17 | 150-600 |
| Газоблок | 0,09-0,34 | 300-1200 |
| Керамзитобетон | 0,14-0,45 | 400-2000 |
| Пенобетон | 0,08-0,33 | 300-1200 |
| Кирпич керамический | 0,6 | 1400-2000 |
| Кирпич силикатный | 0,6 | 1500-1900 |
В заключение
Вывод напрашивается сам собой: плотность полистиролбетона неконкурентная, а вот коэффициент теплопроводности весьма хорош. Поэтому, совершенно не удивительна его основная сфера применения – теплоизоляция конструкций. В этой случае, практичность и эффективность использования материала вполне оправдана.
Ещё раз отметим, что утепление полистиролбетоном получило распространение именно благодаря высокой способности данного материала к теплосохранению.
beton-house.com
Полистиролбетон – альтернатива традиционным материалам
Полистиролбетон – это бетон с добавлением вспененного полистирола. Хотя этот материал относится к категории ячеистых бетонов, он отличается от них своими свойствами.
К преимуществам полистиролбетона можно отнести широкую сферу применения, обусловленную возможностью предусматривать плотность изготавливаемой продукции в вариативном диапазоне.
Плотность полистиролбетона снижают за счет добавления наполнителя с пористой структурой – вспененного полистирола. Когда нужно получить полистиролбетон высокой плотности, увеличивают добавление кремнеземистого компонента. Варьируя плотность материала, получают основу для теплоизоляции и возведения строений (марки D150 и D600). Необходимые конструктивные элементы, как правило, производятся по технологии литья в металлоформы.
В зависимости от плотности этот тип бетона выпускается как теплоизолятор с низким значением показателя плотности или в качестве конструкционного – с высоким. Вес кубометра наиболее легкой версии полистиролбетона около 150 кг, чего не скажешь о газо- и пенобетоне.
Согласно ГОСТ Р 51263-2012, полистиролбетон состоит из разных видов портландцемента, кремнеземистых наполнителей, вспененного полистирола (пенопласта), модификаторов, пластификаторов, ускорителей отвердевания смеси.
Чем хорош полистиролбетон?
Бетон с наполнителем успешно применяется, как в России, так и на Западе. Но до недавнего времени применение именно этого типа бетона было менее распространено. Сейчас отмечается повышение спроса на полистиролбетон за счет несомненных достоинств этого стройматериала:
1. Более простая и низкая по материалоемкости технология производства (по сравнению с изготовлением прочих видов легких бетонов), потому выпуск бетона с наполнителем из полистирола стоит дешевле. Экономится около 70% раствора, необходимого для других типов подобной продукции. Полистиролбетон имеет лучшие теплотехнические свойства и представляет собой серьезного конкурента газобетону.
2. Низкая теплопроводность полистиролбетона обуславливает значительную экономию на отоплении зданий.
3. Жесткие требования, предъявляемые в строительстве к фактору энергосбережения, служат причиной разделения материалов на теплоизоляционные и несущие механические нагрузки. По этой причине полистиролбетон особенно примечателен и пользуется спросом.
4. Свойства материала благоприятствуют отливу крупных блоков, в значительной мере снижающих трудоемкость кладки стен. К тому же благодаря легкому весу при строительстве нет нужды использовать тяжелую спецтехнику. Штучные изделия из полистирола удобны при обработке, так как хорошо пилятся, сверлятся, подлежат отделке с помощью гвоздей без затруднений.
5. При устройстве конструкций элементы соединяются между собой тем же клеевым составом, что и пеноблоки. Поэтому кладка из полистиролбетона не содержит швов толще 4 мм, что исключает образование мостиков холода.
6. Полистиролбетон ценится также за высокую пожарную безопасность, так как относится к группе трудногорючих материалов.
7. Стройматериал устойчив к низким температурам, экологичен. Как утверждают производители, срок службы сооружений из блоков с полистиролом достигает 100 лет.
8. Полистиролбетон не является благоприятной средой для развития микроорганизмов, жизнедеятельности насекомых и мелких грызунов.
9. В помещениях строений, возведенных с использованием полистиролбетона, наблюдается хороший микроклимат и шумозащита. Первый фактор обеспечивается присущей материалу паропроницаемости и гидроизоляционным свойствам.
Теплопроводность и паропроницаемость полистиролбетона
Значения теплопроводности и паропроницаемости полистиролбетона даны в таблице в зависимости от его плотности. Рассмотрены марки полистиролбетона с плотностью от 150 до 600 кг/м3.
Теплопроводность полистиролбетона указана, как в сухом состоянии при температуре от -20 до 50°С, так и с учетом влажности. Следует отметить, что влажный полистиролбетон более теплопроводный, чем сухой. Теплопроводность полистиролбетона увеличивается с ростом его плотности.
Паропроницаемость полистиролбетона зависит от его плотности. Чем более плотен этот тип бетона, тем ниже его паропроницаемость.
Применение полистиролбетона
Полистиролбетон применяется для возведения перегородок, сборных структур, плит перекрытий и ограждающих конструкций. Весьма ценится материал при надстройке сооружений, тем более если вес добавляемой системы – решающая характеристика.
Явные достоинства полистиролбетона сделали его применение востребованным при устройстве крыш, полов в качестве тепло- и звукоизоляционного материала. Это также отличный вариант, когда необходим наполнитель для нивелирования пустот в кладке из кирпича и прочих конструкциях. В том числе там, где предъявляются повышенные требования к звукоизоляции.
Стены из полистиролбетона рекомендуется сооружать толщиной 30 см. Как заверяют изготовители, блоки не подвержены усадке. Значит, новые стены можно штукатурить без опасения, что покрытие быстро потрескается. Перед отделкой поверхность обрабатывается грунтовкой-бетонконтактом для увеличения адгезии.
Источник:
Полистиролбетон. Технические условия ГОСТ Р 51263-2012. М.: «Стандартинформ», 2014 — 24 с.
thermalinfo.ru
Теплопроводность полистиролбетона
Теплопроводность любого материала характеризуется его способностью проводить определённое количество теплоты сквозь его толщину. В лабораторных условиях она измеряется как разность температур на двух сторонах одного материала толщиной в один метр.
Величина теплопроводности полистиролбетона от разных производителей должна привязываться к государственным стандартам и утверждаться соответствующими сертификатами качества, ведь это свойство материала является одним из основных для конструкционных элементов стен. Данная характеристика определяет способность материала удерживать тепло в помещении зимой или не допускать попадания горячего воздуха летом.
Согласно государственных стандартов установлены следующие коэффициенты теплопроводности полистиролбетона, они зависят от плотности материала, измеряются в Вт/м*ºС. Известно, что плотность полистиролбетона колеблется от 150 до 600 кг\м³, давайте рассмотрим как изменяется теплопроводность материала с изменением его плотности.
Минимальная плотность полистиролбетона 150 кг/м³, теплопроводность при этой плотности составляет 0,05 Вт/мºС. При плотности 200кг/м³, величина теплопроводности немного повышается, и составляет 0,06 Вт/м*ºС. С повышением плотности до 250кг/м³, наблюдается повышение теплопроводности до 0,07 Вт/м*С. При плотности 300кг/м³ теплопроводность 0,085 Вт/м*ºС, плотность350 кг/м³соответствует теплопроводности 0,095 Вт/мºС, а при плотности 600 кг/м³ теплопроводность составит уже 0,145 Вт/м*ºС.
Как вы видите, с повышением плотности повышается и теплопроводность. То есть стена становится прочнее, однако хуже удерживает тепло внутри помещения, при значительном коэффициенте теплопроводности может понадобиться дополнительное утепление стены.
kirpichikblok.ru
Технические характеристики полистиролбетона и его качества
Полистиролбетон представляет собой композиционный материал, в состав которого входит портландцемент и его разновидности, кремнеземистый заполнитель (кварцевый песок или зола-унос с ТЭЦ), пористый заполнитель, в качестве которого выступает гранулы вспененного полистирола, а также модифицирующие добавки (ускорители схватывания, пластификаторы и т. д.).
Все производство полистиролбетона сводится к равномерному смешиванию исходных компонент, а именно: цемент, песок, вода и вспененные гранулы полистирола. Полученный раствор заливается в специальные формы или в несъемную (съемную) опалубку прямо на объекте. Для приготовления полистиролбетона пригодны обычные смесители с принудительным перемешиванием. Гравитационные бетоносмесители пригодны только условно. Для получения качественной смеси компоненты закладываются в определенной последовательности.
Последовательность загрузки компонентов полистиролбетона в смеситель:
- Сначала подается отдозированный по объему ПВГ, вода и химические добавки;
- Далее полученная субстанция перемешивается в течении 1-2 минут;
- После этого подается цемент (наполнитель) в количестве, рассчитанном под данный объем, и смесь перемешивается еще не менее 3 мин до получения слитной поризованной однородной смеси.
Общая продолжительность приготовления полистиролбетона, включая время загрузки компонентов и продолжительность их перемешивания, должна составлять не менее 3-5 мин. В процессе перемешивания компонентов должен осуществляться визуальный контроль над слитностью и удобоукладываемостью полистиролбетона.
Многие свойства полистиролбетона зависят от того, что значительную часть его состава наполняют частицы пенополистирола. Прочность полистиролбетона во многом зависит от количества добавляемой воды, например, добавление большого количества воды будет вести к уменьшению прочности при сжатии и усилению тенденции к трещинообразованию от усадки и расслоению.
baustoff-zpbi.ru
Свойства полистиролбетона — Домострой
Достоинства:
Низкий вес. Самое очевидное — полистиролбетон теплее и легче полнотелого керамического и тем более силикатного кирпича, а так же — обыкновенного бетона на гранитном или известковом щебне -:).
Теплопроводность и паропроницаемость полистиролбетона в зависимости от плотности:
Расчетные коэффициенты теплопроводности полистиролбетона плотностью свыше 600 кг/м3 близки коэффициентам теплопроводности пенобетона или керамзитобетона аналогичных плотностей. А вот паропроницаемость соответствует паропроницаемости обыкновенного тяжелого литого бетона.
У полистиролбетона — низкая сорбционная влажность (4-6%), которая позволяет материалу в процессе эксплуатации сохранять свои теплофизические свойства. В то время как, например, для ячеистых бетонов(ЯБ), ответственные производители рекомендуют устраивать дополнительный паробарьер с внутренней стороны стены с целью предупреждения ее переувлажнения и, как следствие, резкого ухудшения теплопроводности.
Относительно высокая прочность на изгиб. Качественный полистиролбетон обладает более высокой прочностью на изгиб в сравнении с керамзитобетоном (КБ) и ячеистыми бетонами автоклавного и тем более неавтоклавного твердения. Это обычно выражается в том, что готовые блоки полистиролбетона низких плотностей обычно доезжают до покупателя по нашим колдобинам с наименьшими потерями.
Полистиролбетон отличается высокой морозостойкостью. Конструкционно-изоляционный — F50, теплоизоляционный — F25. Обычные неавтоклавный пенобетон и автоклавный газосиликат на плотностях D500-600 еле-еле дотягивают до морозостойкости в 25 циклов.
При использовании одинаковых по качеству и подготовке вяжущих и инертных материалов замешанный лопатой у себя во дворе полистиролбетон будет, почти наверняка, прочнее пенобетона аналогичной плотности, но изготовленного на небольшом производстве с применением пеногенератора.
Возможность немедленной распалубки полистиролбетонных блоков. Для конечного потребителя легкого бетона это скорее всего непринципиально, разве что производитель скинет отпускную цену на 3-5 %, но для самого производителя это может стать решающим фактором при выборе из двух вариантов производства пенобетоного или полистиролбетоного.
Возможность изготовить на стройплощадке, почти при любой температуре окружающего воздуха, из полистиролбетона плотностью D150-350 монолитный сплошной теплоизоляционный слой в ограждающих конструкциях дома. Разумеется, в случае отрицательных температур с применением противоморозных добавок или устройства временных тепляков.
Пустотные блоки из полистиролбетона плотностью бетонной части до 400 кг/м3 одни из самых легких элементов при изготовлении сборно-монолитного перекрытия, применение которых позволяет снизить вес арматуры и объем тяжелого бетона при заливке перекрытия
В случае пожара даже полная деструкция органического полистирола внутри конструкционного полистиролбетона не приводит к какому-либо снижению его прочностных свойств. Разумеется, если температура бетона не превысит уровень, при котором начинается разрушение цементного камня. Но это относится и к любому другому цементному бетону.
Недостатки:
По большому счету, главным и практическим единственным, кроме высокой цены, недостатком качественного полистиролбетона является наличие в его составе органического материала — вспененного полистирола, о сомнительной экологичности и пожаростойкости которого существует множество материалов как в виде небольших статей, так и продолжительных боданий на строительных и околостроительных форумах. Всю эту неопределенность с экологичностью реально свести к минимуму, если применять полистиролбетон в качестве внешнего утеплителя в двухслойной стене, в которой несущую функцию выполняет слой из кирпича или тяжелого бетона. Или в случае с констукционно-теплоизоляционным полистиролбетоном провести все теже мероприятия, которые рекомендуются для ячеистых бетонов с целью снижения паропроницаемости стены изнутри наружу — очевидно, что молекулы полистирола больше по своим размерам молекул водяного пара и, как следствие, их перемещение внутрь помещения через искуственный паробарьер будет минимальным. Особенно зимой.
И еще на закуску.
Полистиролбетон из экструзионного пенополистирола (ЭППС):
domostroi.tv
Пенополистиролбетон — Строительный портал
Пенополистиролбетон является еще одной разновидность легких бетонов. Благодаря своим уникальным свойствам и широкому применению, он стал серьезным конкурентом хорошо известных газобетону и пенобетону. Технические характеристики полистиролбетона описаны в ГОСТ Р 51263-99 «Полистиролбетон. Технические условия»
В своем составе, этот композиционный материал имеет воздухововлекающие добавки, пористый наполнитель в виде гранул вспененного полистирола и портландцемент. Сочетание бетона и полистирольных гранул, которые являются теплоизолирующим материалом, позволяют обеспечить продукту оптимальные свойства по огнезащите, термоизоляции и звукоизоляции.
Сегодня полистиролбетон нашел широкое применение в коттеджном строительстве, для монолитной теплоизоляции кровель, чердаков. Полов, стен, утепления фасадов, заделки стыков наружных панелей, надстройки зданий. В некоторых случаях его применяют даже для создания малых архитектурных форм.
По отношению к пенобетону и газобетону, он обладает рядом преимуществ, среди которых можно отметить:
- При равных марках цемента. Который используется при изготовлении, он прочнее этих материалов на 20%.
- В отличие от них он хорошо работает на изгиб и растяжение.
- Содержание влаги в полистиролбетоне в процессе эксплуатации в пять раз ниже, за счет чего не происходит образования плесени в его внутренней структуре.
- Он обладает намного меньшей теплопроводностью по сравнению с пенобетоном и газосиликатом. По своим показателям низкой теплопроводности он превосходит даже такой натуральный материал, как дерево. Конструкции из полистиролбетона теплее деревянных на 0,015Вт/мк.
- Полистиролбетон марки Д500 по морозостойкости превосходит газосиликат и пенобетон такой же марки на 50%.
- Еще одно немаловажное преимущество, это высокая сопротивляемость материала наего поверхностей растворителей. Слабых щелочных и кислотных растворов. Масел, бензина, чего нельзя сказать о пенобетоне и газобетоне. Его повышенная теплоизолирующая способность отвечает всем требованиям современности по строительству теплосберегающих зданий, что позволяет сократить расход энергоносителей на обеспечение здания теплом. Строительство с применением полистиролбетона обходится в полтора раза дешевле, чем из альтернативных материалов.
К технологической особенности этого материала можно отнести то, что есть возможность управлять его техническими характеристиками, для более точного соответствия определенным техническим требованиям. Осуществлять это можно посредством выбора массы материала. Сегодня всем требованиям современности соответствует полистиролбетон, объемная масса которого составляет 600кг/м3. Можно осуществить производство полистиролбетона, объемная масса которого будет ниже 200кг/м3, что значительно увеличивает его теплоизоляционные свойства.
Основные технические характеристики полистиролбетона:
| Марка блоков по средней плотности (кг/м3) | Класс по прочности на сжатие | Средняя прочность на сжатие R, МПа | Передел прочности на растяжение при изгибе, МПа | Коэффициент теплопроводности, Вт/м °С | Марка по морозостойкости | ||
| в сухом состоянии | при эксплуатационной влажности | ||||||
| А | Б | ||||||
| D150 | М 2,5 | — | 0,10 | 0,055 | 0,057 | 0,060 | F25 |
| D200 | М 3,5 | — | 0,15 | 0,065 | 0,070 | 0,075 | F25-F35 |
| D250 | В 0,35 | — | 0,25 | 0,075 | 0,085 | 0,090 | F35-F50 |
| D300 | В 0,5 | 0,73 | 0,35 | 0,085 | 0,095 | 0,105 | F35-F50 |
| D350 | В 0,75 | 1,09 | 0,50 | 0,095 | 0,110 | 0,120 | F50-F75 |
| D400 | В 1,0 | 1,45 | 0,60 | 0,105 | 0,120 | 0,130 | F50-F75 |
| D450 | В 1,5 | 2,16 | 0,65 | 0,115 | 0,130 | 0,140 | F75-F100 |
| D500 | В 2,0 | 2,90 | 0,70 | 0,125 | 0,140 | 0,155 | F75-F100 |
| D550 | В 2,5 | 3,60 | 0,73 | 0,135 | 0,155 | 0,175 | F100-F150 |
Сравнительные характеристики различных материалов и полистиролбетона:
| Материал | Плотность, кг/м3 | Коэффиц. теплопро-водности, Вт/(м*С) | теплопотери, Вт/м2 | Толщина стены при Roпр=3.15, м | Масса 1м2 стены, кг |
| кирпич глиняный полнотелый | 1700 | 0,81 | 54 | 2,55 | 4337,55 |
| кирпич глиняный (пустотность 20%) | 1400 | 0,43 | 28,67 | 1,35 | 1896,3 |
| кирпич силикатный | 1800 | 0,87 | 58 | 2,74 | 4932,9 |
| ячеистый бетон (автоклавный) | 550 | 0,18 | 17,5 | 0,55 | 303,19 |
| керамзитбетон | 850 | 0,38 | 26,67 | 1,18 | 1004,06 |
| дерево | 500 | 0,15 | 33,33 | 0,47 | 236,25 |
| ПОЛИСТИРОЛБЕТОН | 450 | 0,13 | 13,33 | 0,30 | 135 |
Рекомендуемые области применения полистиролбетона:
| Область применения | Показатели по | |
| Средней плотности | прочности на сжатие | |
| Теплоизоляционные плиты | D150-D250 | М2 — М3,5 |
| Монолитная теплоизоляция чердаков и кровель | D150-D250 | М2 — М3,5; |
| Монолитная теплоизоляция трехслойных панелей, блоков и наружных стен | D200-D250 | М2,5 — М5 |
| Теплоизоляция в колодцевой кладке | D150-D250 | М2,5 — М3,5 |
| Пустотелые элементы для сборно-монолитных стен | D250-D350 | М5; В0,5 — В1,0 |
| Сплошные блоки или монолитные стены: | ||
| ненесушие | D250-D400 | М5; В0,5 — В1,0 |
| самонесущие | D350-D450 | В1,0 — В1,5 |
| несущие | D450-D600 | В1,5 — B2,5 |
Соотношение между классами и марками полистиролбетона по прочности на сжатие:
| Класс бетона по прочности | Средняя прочность бетона R, МПа | Ближайшая марка по прочности |
| В0,5 | 0,73 | М7,5 |
| В0,75 | 1,09 | М10 |
| В1,0 | 1,45 | М15 |
| В1,5 | 2,16 | М20 |
| В2,0 | 2,90 | М25 |
| В2,5 | 3,60 | М35 |
Нормативные и расчетные сопротивления полистиролбетона:
| Вид сопротивления | Нормативные сопротивления полистиролбетона и расчетные сопротивления полистиролбетона, МПа, для предельных состояний второй группы при классе бетона по прочности на сжатие | ||||||
| М5 | В0,5 | B0,75 | В1,0 | В1,5 | В2,0 | В2,5 | |
| Сжатие Осевое (призменная прочность) Rbh и Rb,ser | 0,35 | 0,5 | 0,75 | 1,0 | 1,5 | 1,8 | 2,1 |
| Растяжение осевое Rbtn иRbt,ser | 0,12 | 0,15 | 0,21 | 0,26 | 0,3 | 0,32 | 0,35 |
| Растяжение при изгибе Rbtfn и Rbtf,ser | 0,23 | 0,27 | 0,38 | 0,47 | 0,55 | 0,58 | 0,64 |
| Вид сопротивления | Расчетные сопротивления полистиролбетона, МПа, для предельных состояний первой группы при классе бетона по прочности на сжатие | ||||||
| М5 | В0,5 | B0,75 | В1,0 | В1,5 | В2,0 | В2,5 | |
| Сжатие осевое (призменная прочность) Rb | 0,25 | 0,35 | 0,55 | 0,75 | 1,05 | 1,4 | 1,75 |
| Растяжение осевое Rbt | 0,07 | 0,09 | 0,12 | 0,15 | 0,18 | 0,20 | 0,23 |
| Растяжение при изгибе Rbtfn и Rbtfn,ser | 0,14 | 0,16 | 0,22 | 0,28 | 0,32 | 0,35 | 0,40 |
| Марка полистиролбетона по средней плотности | Начальный модуль упругости полистиролбетона при сжатии и растяжении Eб 10-3, МПа, при классе бетона по прочности на сжатие | ||||||
| М5 | В0,5 | В0,75 | В1,0 | В1,5 | В2,0 | В2,5 | |
| D250 | 0,35 | 0,45 | — | — | — | — | — |
| D300 | 0,40 | 0,50 | 0,60 | — | — | — | — |
| D350 | 0,50 | 0,60 | 0,70 | 1,1 | — | — | — |
| D400 | — | 0,70 | 0,80 | 1,2 | 1,3 | — | — |
| D450 | 1,3 | 1,4 | 1,6 | — | |||
| D500 | — | — | — | — | 1,45 | 1,7 | 1,9 |
| D600 | — | — | — | — | 1,6 | 1,8 | 2,1 |
Теплотехнические показатели полистиролбетона:
| Марка по средней плотности | Удельная теплоемкость, кДж/(кг? °С) | Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, Вт/(м? °С) | Расчетное массовое отношение влаги в материале, %, при условиях эксплуатации | Расчетные коэффициенты при условиях эксплуатации | |||
| теплопроводность, Вт/(м.°С) | паропроницаемость, мг/ (м? ч? Па) | ||||||
| А | Б | А | Б | (А, Б) | |||
| 150 | 1,06 | 0,055 | 4 | 8 | 0,057 | 0,060 | 0,135 |
| 200 | 1,06 | 0,065 | 4 | 8 | 0,070 | 0,075 | 0,120 |
| 250 | 1,06 | 0,075 | 4 | 8 | 0,085 | 0,090 | 0,110 |
| 300 | 1,06 | 0,085 | 4 | 8 | 0,095 | 0,i05 | 0,100 |
| 350 | 1,06 | 0,095 | 4 | 8 | 0,110 | 0,120 | 0,090 |
| 400 | 1,06 | 0,105 | 4 | 8 | 0,120 | 0,130 | 0,085 |
| 450 | 1,06 | 0,115 | 4 | 8 | 0,130 | 0,140 | 0,080 |
| 500 | 1,06 | 0,125 | 4 | 8 | 0,140 | 0,155 | 0,075 |
| 550 | 1,06 | 0,135 | 4 | 8 | 0,155 | 0,175 | 0,070 |
| 600 | 1,06 | 0,145 | 4 | 8 | 0,175 | 0,200 | 0,068 |
stroydocs.ru