Теплопроводность газобетона



Теплопроводящие свойства материалов

В конце статьи вы сможе просмотреть видео на тему "производство газобетона своими руками"


В результате экспериментов установлено, что коэффициент теплопроводности обыкновенного глиняного кирпича составляет λ = 0,76…0,79 Вт/(м·°С).
глиняный кирпич
Много это или мало?
Для сравнения обычный бетон, используемый для строительства, имеет λ = 2,0…2,25 Вт/(м·°С).
обычный бетон
О чем свидетельствуют эти числа?
Все довольно просто. Бетон имеет теплопроводность почти в три раза превышающую кирпича. Поэтому многие видят, что кирпичная стена заметно теплее бетонной. Для получения стены с одинаковыми теплоизолирующими свойствами стены из кирпича могут быть тоньше почти в три раза бетонных.
Но обычный кирпич все равно уступает по теплопроводности другим строительным материалам. Лидером является пустота вакуум. Да, отсутствие любой теплопроводящей среды не позволяет теплоте перемещаться внутри нее. Но из пустоты ничего не построишь.
Отличным теплоизолятором является воздух. Если создать условия, при которых воздух не движется, а находится в спокойном состоянии (это крайне важно, так как кроме передачи теплоты за счет теплопроводности обязательно присутствует теплоперенос конвекцией – перемешиванием). Для сухого воздуха λ = 0,012…0,015 Вт/(м·°С).
Это отличный показатель. Но из него тоже ничего не построишь. Нет ни формы, ни объема. Законы молекулярной физики преодолеть невозможно, но их можно использовать для создания материалов для строительства.
В некоторых странах для строительства домов используют материалы с большим количеством пустот: пенопласт, картон, волокно и другие материалы. Особое место тут занимают бетоны, в которых сосредоточено много воздуха или другого газа. Например, теплопроводность газобетона ненамного выше чем у воздуха. В среднем она составляет λ = 0,03…0,04 Вт/(м·°С). Это великолепный показатель. Не многие строительные материалы имеют столь низкое значение.


Теплопроводность газобетона: особенности строения

Чем же объясняется невысокое значение теплопроводности газобетона?
Внутри этого строительного материала присутствуют мелкие пузырьки газа. Вся структура – это совокупность микропузырьков, стенки которых представляют прочную конструкцию из мелкого склеенного песка. Связующим является цемент, который при взаимодействии с водой образует кристаллы, твердеющие на воздухе.
структура газобетона
Внутри газовых пузырьков теплообменные процессы идут за счет воздуха, имеющего минимальные теплопроводящие свойства. По стенкам пузырьков происходит основной теплообмен. Толщина их настолько мала, что они больше напоминают пленки затвердевшего раствора. По ним тепловые потоки перемещаются, испытывая значительное сопротивление. Поэтому теплопроводность газобетона сопоставима с показателями, полученными для воздуха.
В исследованиях, проведенных в середине 70-х годов прошлого столетия, выявлено, что теплопередача происходит не только теплопроводностью. Часть теплового потока внутри пено- и газобетонов идет за счет излучения.


Интересная информация: Согласно исследованиям Планка лучистый теплообмен пропорционален разности температур в четвертых степенях. Если разность температур значительна, то лучистый теплообмен имеет весьма значимые значения. Например, температура на поверхности Солнца в среднем имеет 6000 °С, а на поверхности Земли средняя температура составляет 17 °С. В этом случае поток излучения громадный. Свою лепту вносят еще и такие понятия, как степень черноты, корректирующее расчетное значение.


Внутри ячеистых бетонов разница температур невысока, потому и теплопроводность газобетона тоже не имеет больших значений. Но при использовании этого материала для теплоизоляции печей, где разность температур достигает сотен градусов, теплопроводность газобетона начинает возрастать. Поэтому его нельзя применять при строительстве печей или иных устройств с высокой температурой. Для стен – это практически идеальный вариант.


Как производят газобетон

Ячеистые бетоны: пенобетон и газобетон, – производят по разным технологиям. Производство газобетона возможно и своими руками. Нужны основные компоненты: песок, цемент, известь, вода и алюминиевая паста. Важно соблюдать пропорции ингредиентов.
Вода и паста с алюминием подаются в последний момент, когда другие компоненты уже перемешаны. Именно тогда и наступает таинство. Смесь начинает резко увеличиваться в объеме. Ее нужно срочно разливать по формам.
Здесь используются особые формы, у них нет верхнего ограничителя. Заполняют форму не полностью, смесь будет еще немного увеличиваться в объеме. Примерно через три часа все процессы внутреннего кипения прекращаются. Формы разбирают. Получен газобетон своими руками. Вся его структура – это пузырьки размером от 0,05 до 1,5 мм. Плотность материала меньше плотности воды, поэтому этот материал плавает.


Важно: Улучшить свойства можно автоклавированием – обработкой паром при высоком давлении. Этот процесс ускоряет полимеризацию внутри отливки. Свободная влага выделяется наружу, остается только связанная химическими реакциями влага. Теплопроводность газобетона уменьшается до расчетных значений.


Однако, в домашних условиях реализовать автоклавирование невозможно, поэтому строительный материал приобретает свои свойства постепенно, отдавая излишки влаги уже в построенной из него стене.


Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!



Прораб Николаич

  
0
610
0

Комментируйте и задавайте вопросы: (0)