Содержание
Химическая реакция при смешивании извести и алюминиевой пудры в цементном растворе происходит с выделением водорода. В процессе автоклавной сушки получают газобетон с равномерно распределенными открытыми ячейками неодинаковой формы. Пористая структура материала определяет его основные физические характеристики: небольшой вес при крупных размерах, паропроницаемость, изоляционные свойства. Низкая теплопроводность газобетона зависит от его плотности. Чем больше воздушных пор в объеме, тем медленнее предается тепловая энергия и дольше сохраняется комфортная атмосфера внутри помещения.
Теплотехнические свойства газоблоков
Ограждающие конструкции являются источником теплопотерь во время отопительного сезона. Поэтому при строительстве и теплоизоляции частных коттеджей используют пористые материалы. Газобетон в зависимости от плотности, которую измеряют в кг/м3, производят различных марок:
- D300–D400 применяют в качестве теплоизоляции;
- D500–D900 используют, как утеплитель и при одноэтажном строительстве;
- D1000–D1200 применяют в несущих конструкциях высотных зданий.
Марка D600 указывает, что в кубометре пористого бетона содержится 600 кг твердых компонентов, которые занимают примерно треть объема. Воздух в ячейках нагревается намного медленнее и является естественным препятствием для передачи тепла. Значит, чем меньше плотность монолита, тем лучше его изоляционные свойства. Теплопроводность газоблока в сравнении с другими материалами отличается низкими значениями:
| Наименование | Коэффициент теплопроводности, Вт/м °C | |||
| Плотность, кг/м3 | ||||
| D300 | D400 | D500 | D600 | |
| Газобетон при влажности 0% | 0,072 | 0,096 | 0,112 | 0,141 |
| 5% | 0,088 | 0,117 | 0,147 | 0,183 |
| Пенобетон при влажности 0% | 0,081 | 0,102 | 0,131 | 0,151 |
| 5% | 0,112 | 0,131 | 0,161 | 0,211 |
| Дерево поперек волокон при влажности 0% | 0,084 | 0,116 | 0,146 | 0,151 |
| 5% | 0,147 | 0,181 | 0,183 | 0,218 |
Пеноблоки имеют сходную структуру с газобетоном, но отличаются замкнутыми ячейками и высокой плотностью. Вспененный бетон застывает в формах и имеет неточную геометрию по сравнению с другими стройматериалами. Поэтому как теплоизоляцию чаще используют газосиликатные блоки.
Дерево считается самым экологичным материалом для строительства комфортного, «дышащего» жилища с наиболее благоприятными условиями микроклимата. Но теплопроводность стен такого дома выше газобетонных. Ячеистые блоки обладают паропроницаемостью, огнеупорностью, биостойкостью и при надежной гидроизоляции с успехом заменяют древесину. Тщательнее всего необходимо оградить фундамент и цоколь, чтобы пористая структура не натягивала влагу из грунта. Для этого использую битум и рубероид.
Теплопроводность кирпича и газоблока
Традиционный строительный материал для возведения частных домов – кирпич отличается прочностью, морозостойкостью и долговечностью. Такие показатели возможны при высокой плотности искусственного камня. По сравнению с газоблоком кирпичные стены делают многослойными. Применение «сэндвич» технологии позволяет прокладывать теплоизоляцию между наружной и внутренней кладкой.
| Наименование | Средняя теплопроводность, Вт/м °C |
| Блок из газобетона | 0,08-0,14 |
| Кирпич керамический | 0,36-0,42 |
| – глиняный красный | 0,57 |
| – силикатный | 0,71 |
Теплоизолирующие свойства ограждений зависят от их толщины. Чем массивнее стены, тем медленнее будет охлаждаться внутреннее пространство дома. При проектировании толщины ограждения следует учитывать мостики холода – слой цементного раствора между элементами кладки. Блоки монтируют с помощью пазовых замков и специального клея. Такой способ позволяет сократить до минимума тепловые потери. Чтобы сэкономить средства на закупке стройматериалов, необходимо знать характеристики сборных конструкций стандартной толщины:
| Наименование | Толщина наружной стены | ||||
| 12 см | 20 см | 24 см | 30 см | 40 см | |
| Теплопроводность, Вт/м °C | |||||
| Кирпич белый | 7,51 | 4,52 | 3,75 | 3,12 | 2,25 |
| красный | 6,75 | 4,05 | 3,37 | 2,71 | 2,02 |
| Газоблок D600 | 1,16 | 0,72 | 0,58 | 0,46 | 0,35 |
| D500 | 1,01 | 0,61 | 0,52 | 0,42 | 0,31 |
| D400 | 0,82 | 0,51 | 0,41 | 0,32 | 0,25 |
Благодаря низкой теплопроводности в южных районах частные коттеджи строят из газобетона D400 толщиной 20 см, в средней полосе используют пористые элементы D400 с шириной 30 см или D500 – 40 см. В условиях севера возводят многослойные стены из конструкционных и изоляционных блоков. Благодаря хорошим теплотехническим характеристикам газобетоном утепляют дома из кирпича, железобетона, пеноблоков.
Дополнительное утепление стен из газобетона не требуется при устройстве навесного вентилируемого фасада. Обрешетку блоков выполняют при помощи дерева или металлического профиля. Такая конструкция не дает атмосферным осадкам проникать под облицовку, но пропускает воздух и позволяет влаге испаряться с поверхности. В качестве отделочных плит используют виниловый или бетонный сайдинг.
Газобетон представляет собой разновидность ячеистого бетона. Этот строительный материал содержит равномерно распределенные по всему периметру поры, которые не сообщаются между собой. Особенности производства позволяют добиться хорошей теплопроводности газобетона, небольшого веса и итоговой низкой стоимости. Именно по этим причинам материал становится все более популярным.
Преимущества газобетона
Несмотря на то что материал был изобретен в 1924 году, активное использование газобетона в строительстве началось в 80-х годах. На сегодняшний день самой распространенной сферой применения является утепление дома. Благодаря своей низкой теплопроводности и небольшой толщине, газобетон позволяет в несколько раз увеличить энергосбережение и экономит средства владельцев, проживающих в холодных регионах. Общие преимущества материала выглядят следующим образом:
- Теплоизоляционные свойства. Утепленные газобетоном стены удерживают тепло в несколько раз лучше, в сравнении с обычным бетоном. Такой эффект достигается за счет многочисленных пор, которые имеют сферическую форму и не сообщаются между собой. Материал хорошо удерживает тепло, не позволяя ему выходить наружу. Очень низкий коэффициент теплопроводности газосиликатных блоков обусловлен большим количеством пор с воздухом, который известен отличными теплоизоляционными свойствами.
- Небольшой вес. Блоки в несколько раз легче большинства конкурентных материалов. Это существенно облегчает монтаж, перевозку и установку. Благодаря этому удается сократить время строительных работ, сэкономить значительную сумму. Например, для строительства жилого или нежилого помещения нет необходимости создавать прочный и большой фундамент.
Газобетонные блоки при утеплении здания можно монтировать при помощи клея.
Огнеупорность является еще одним преимуществом. Свойства материала позволяют применять газобетон в помещениях с повышенными требованиями пожарной безопасности.На сегодняшний день существует несколько видов газосиликатных блоков. При их производстве используются разные технологии, позволяющие получить материалы, которые будут обладать повышенными теплоизоляционными, конструкционными свойствами или отличаться хорошей плотностью и прочностью.
Область применения каждой марки обуславливается техническими требованиями.
Недостатки материала
Как и любой другой строительный материал, газобетон не лишен отрицательных сторон. Первым важным моментом, который стоит учитывать при приобретении блоков, является разделение на виды. Каждая марка предназначена для узкого направления работы. В зависимости от плотности газобетон может быть:
Теплоизоляционным. Такие изделия характеризуются хорошим удержанием тепла, но крайне низкой плотностью. Использовать блоки при возведении строения недопустимо, т. к. никаких существенных нагрузок стена выдержать не сможет. Зато теплоизоляционные блоки хорошо подходят для наружного утепления зданий.- Конструкционно-теплоизоляционным. Числовые параметры плотности могут варьироваться от 400 до 800 единиц. Такие блоки используются при возведении небольших стен или перегородок. С увеличением плотности возрастает и коэффициент теплопроводности, следовательно, материал хуже удерживает тепло.
- Конструкционным. Марки такого газобетона являются самыми прочными. Показатель плотности может достигать 900−1200 единиц. Блоки предназначены для возведения перегородок, стен и целых зданий. Способность выдерживать большие нагрузки обусловлена низким содержанием воздушных пор. Но такое свойство влияет на теплопроводность газобетона 500 или 600. Сооружения требуют дополнительного наружного утепления.
Можно выделить еще несколько недостатков, связанных с техническими особенностями:
- высокая хрупкость;
- высокие параметры гигроскопичности, что может отражаться на теплоизоляционных свойствах во влажных регионах;
- низкая морозостойкость, например, распространенная марка D 500 рекомендована для климатических условий, где температура не опускается ниже -18 о С.
Все недостатки являются условными, т. к. при правильном использовании в рекомендуемом температурном режиме материал имеет множество конкурентных преимуществ.
Сравнительный анализ марок
Газобетон не представляет собой универсальный материал. Это можно рассматривать как неудобство, которое требует повышенного внимания при его приобретении, но сочетание нескольких видов позволит добиться отличных эксплуатационных качеств. Например, высокая плотность марки D 600 позволяет без труда возвести небольшое строение, которое будет отличаться высокой прочностью. Дополнительный наружный слой небольшой толщины из марки D 400 решит проблему с влажностью и теплом. Сравнительная таблица позволит лучше оценить параметры всех популярных марок.
Таблица 1 — Коэффициент теплопроводности в зависимости от марки и параметра влажности
| Марка газобетона | D300 | D400 | D500 | D600 |
| Коэффициент теплопроводности при сухом состоянии | 0,072 | 0,096 | 0,12 | 0,14 |
| Уровень теплопроводности при влажности не более 4% | 0,084 | 0,113 | 0,141 | 0,160 |
| Уровень теплопроводности при влажности не более 5% | 0,088 | 0,117 | 0,147 | 0,183 |
Меньшее количество воздушных пор обеспечивает большую плотность и прочность, но существенно повышает показатель теплопроводности. Более высокий числовой параметр указывает на худшую способность материала удерживать тепло. Создать уникальную марку газобетона, которая сочетала бы в себе показатели теплопроводности модели D 300 и плотность марки D 600, невозможно, поэтому единственным вариантом остается сочетать несколько видов для возведения и последующего утепления сооружения.
Способы утепления
Использовать газосиликатные блоки для утепления можно для сооружений из большинства известных материалов. Это обычные бетонные дома, сооружения из кирпича и строения из газобетона с высоким коэффициентом теплопроводности. Но в процессе строительных работ важно учитывать некоторые особенности. Использовать утепление можно для внутренней или наружной стороны строения. Эксперты рекомендуют отдавать предпочтение второму способу по нескольким причинам:
Первая причина очевидна: внутреннее пространство в помещении существенно уменьшится за счет слоя утеплителя. Толщина необходимого слоя газобетона является небольшой, но 40 сантиметров дополнительного слоя на каждой стене значительно сократят полезную площадь.- Вторая причина связана с физическими процессами. В холодное время года стены прогреваются очень медленно, а внешняя сторона остывает быстро. В этом случае между слоем утеплителя и основным материалом сооружения будет образовываться конденсат, который при замерзании превращается в лед. Такой процесс негативно отражается не только на температуре, но и на прочности всего строения.
- Третий фактор связан с особенностями структуры газобетона. При отсутствии вентиляции между стеной и слоем утеплителя будет образовываться грибок или плесень. Такой процесс особенно опасен для деревянных строений.
Использование технологии внешнего утепления позволяет достичь улучшения звукоизоляции и защитить основной материал стен от разрушительного действия влаги. Кроме того, газосиликатные блоки на завершающем этапе строительства можно отделать в любом стиле. Это гарантирует отличный внешний вид.
Использование штукатурки
Несмотря на то что стоимость газосиликатных блоков невысока, многие строители хотят добиться еще большей экономии. Решить задачу по утеплению строения при самых низких материальных затратах можно только при использовании пенопласта.
Но такой подход имеет множество недостатков. Пенопласт практически не пропускает воздух, из-за чего вероятность образования плесени или грибка увеличивается в несколько раз. Большинство экспертов, при отсутствии возможности воспользоваться газобетонными блоками, рекомендуют сделать выбор в пользу теплой штукатурки. Первым важным преимуществом является невысокая стоимость материалов и работы. Цена отделки сопоставима с газобетонными блоками, а уровень теплоизоляции, в сравнении с обычной штукатуркой, в 4 раза выше.
Самой популярной является система крепления, которая состоит из 3-ех слоев. Схема работы выглядит следующим образом:
Первый слой, который рекомендуется укладывать с внешней стороны стены, должен быть изготовлен из материала с очень низким коэффициентом теплопроводности. Лучше всего использовать минеральную вату, т. к. материал крайне легок и обладает отличной паропроницаемостью. Установка производится легко, справиться с работой можно самостоятельно, без опыта в строительно-монтажных работах. Кроме того, большинство производителей гарантирует минимальный срок эксплуатации в течение 70 лет. Для сравнения, пенопласт требует замены через 20−25 лет.- Второй слой является базовым и выполняется из штукатурно-клеевой смеси. Для обеспечения большей прочности стоит дополнительно укрепить слой армированной стекловолоконной сеткой.
- Основная задача третьего слоя — обеспечение эстетичного внешнего вида. В качестве материала можно выбрать любую декоративную штукатурку, которой существует много: акриловую, силикатную, силоксановую. Если цвет материалов не подходит, можно использовать любые краски.
Хорошие характеристики теплопроводности газобетонных блоков не должны вводить в заблуждение владельцев домов, которые выбрали этот материал в качестве основного при возведении строения. Проживание в условиях средней полосы предполагает обязательное утепление сооружений из газосиликатных блоков. Это связано не только с риском очень низких температур в зимнее время, но и с повышенной влажностью в течение всего года.
Последние 30-40 лет для строительства широко применяется газобетон, а именно газобетонные блоки. Впервые они появились еще в начале XX века, но применение нашли только ближе к XXI. Теплопроводность газобетона позволяет применять его в строительстве хозяйственных сооружений и для возведения жилых домов. Из газобетонных блоков высокой плотности возводят даже многоэтажные здания.
Характеристики материала
Газобетон получают при проведении реакции извести с алюминиевой пудрой. Из-за выделения газа водорода в процессе в толще бетона образуются пустоты в виде ячеек, поэтому этот материал еще называют ячеистым бетоном. Эта пористость и делает газобетон легким (для него характерен небольшой вес относительно его размеров), паропроницаемым, хорошим теплоизолирующим материалом.
По способу затвердевания блоки бывают автоклавные и неавтоклавные. Первые оставляют затвердевать в специальном оборудовании – автоклаве, где устанавливают нужную температуру и давление. Неавтоклавный газобетон твердеет на воздухе, его характеристики ниже, чем у автоклавного, а долговечность всего 50 лет (что в 4 раза меньше, чем у первого вида блоков).
Малый вес газобетонных блоков позволяет строить здания на небольшом фундаменте, который нет необходимости заглублять больше, чем на метр. Поверхность блоков ровная, что позволяет монтировать их на клей, без применения цемента. Это также повышает теплоизоляционные свойства.
Газобетонные блоки огнеупорны и экологичны, а строения из них прочные, надежные и безопасные для здоровья. А также обладают шумоизолирующими свойствами.
Внимание! Все газобетонные блоки делятся на 3 категории точности. Газобетон первой категории самый ровный, отклонения по размерам не должны превышать 1,5 мм! Второй класс точности – отклонения 2 мм, а третий –неровный, используется при строительстве хозяйственных построек.
По результатам исследований, газобетонный блок способен выдерживать до 100 циклов замораживания-оттаивания, не теряя своих физических свойств, что говорит о его морозостойкости. В зависимости от марки, показатели морозостойкости изменяются в пределах 35-150 для автоклавного, и 15-35 для неавтоклавного блока.
Коэффициент теплопроводности
Коэффициент теплопроводности – способность газобетона передавать тепловую энергию. То есть, чем выше этот коэффициент, тем быстрее строительный материал отдаст тепло окружающей среде и сделает помещение холодным. Чтобы не тратиться на дополнительный обогрев жилья в зимнее время года, стоит заранее продумать выбор материала для строительства и способы утепления.
Более пористая структура делает газобетон менее теплопроводным, но при этом хрупким. Разные маркировки газобетонных блоков характеризуют их свойства в зависимости от плотности. Так, теплопроводность газобетона d300, d400 меньше теплопроводности блоков с маркировкой d500, d600. Поэтому первые чаще всего используют в качестве теплоизоляции строений, но из-за хрупкости не применяют в возведении несущих конструкций. Для строительства жилых многоэтажных зданий подойдет более плотный газобетон d1000-d1200. Средний по плотности и изоляционным свойствам блок используют при строительстве одноэтажных зданий.
Газобетонные блоки делятся на три вида в зависимости от плотности и теплопроводности: теплоизоляционные (D300-500), конструкционно-теплоизоляционные(D600-D900) и конструкционные (D1000-1200).
Сравнить теплопроводность газобетона разных марок можно в таблице:
| Маркировка | Теплопроводность, Вт/м °C, 0% влажности | Теплопроводность, Вт/м °C, 4% влажности | Теплопроводность, Вт/м °C, 5% влажности |
| D300 | 0,072 | 0,084 | 0,088 |
| D400 | 0,096 | 0,113 | 0,117 |
| D500 | 0,112 | 0,141 | 0,147 |
| D600 | 0,141 | 0,160 | 0,183 |
| D700 | 0,15 | — | — |
| D800 | 0,21 | — | — |
| D900 | 0,24 | — | — |
| D1000 | 0,29 | — | — |
| D1100 | 0,34 | — | — |
| D1200 | 0,38 | — | — |
Газобетонные блоки марки D500 способны выдерживать вес стен высотой в 3 этажа вместе с перекрытиями. При этом предусмотрено обязательное укрепление конструкции армированием.
Улучшение тепловых характеристик
Чтобы повысить энергосберегающую способность дома, построенного из газобетона, можно выбрать более широкую толщину стен. Обычно для жилого помещения толщину внешних конструкций 30-40 см оптимальна для средней полосы. Для очень холодных регионов возводят каркас сооружений в два или более слоя, а для хозяйственных построек можно выложить блоки шириной 20 см.
Для утепления жилого помещения из данного материала специалисты рекомендуют применять дополнительную наружную отделку. Если внешние стены оставить незащищенными, то из-за высокой паропроницаемости газобетона со временем теплопроводность таких газобетонных блоков повысится из-за влажности, а изоляционные свойства соответственно снизятся.
Наружный слой утеплителя должен обладать меньшей пароизолирующей способностью и большей теплоизолирующей, чем газобетон и материал внутренней отделки.
Для утепления можно применять пенопласт или пенополистирол, в том числе экструдированный, минвату и эковату, а также теплую штукатурку. А в качестве отделочных материалов используют виниловый или фиброцементный сайдинг, декоративную плитку, штукатурку.
Сравнение с другими материалами и блоками
Среди других строительных материалов, газобетонные блоки можно сравнить с пеноблоками, деревом, кирпичом.
Пеноблоки похожи на газобетонные, но их плотность несколько выше, а ячейки не открытые, а замкнутые. Из всех представленных, дерево является самым экологичным строительным материалом. Жилье из дерева пропускает воздух, что позволяет создать приятный микроклимат в помещении, но один из главных минусов этого материала – его высокая горючесть. А если сравнить теплопроводность дерева и газобетона, то первое существенно проигрывает по способности к теплоизоляции. Кирпич же является самым плотным материалом для возведения стен, выдерживает самые низкие морозы и долгие годы эксплуатации. Но стены из кирпича приходится делать многослойными, поскольку его плотная структура плохо задерживает тепло.
Несомненно, при сравнении других строительных материалов с бетонными газоблоками, теплопроводность последних ниже.
| Материал/плотность | Теплопроводность, Вт/м °C, 0% влажности | Теплопроводность, Вт/м °C, 4% влажности |
| Газобетон D500/500 | 0,12 | 0,141 |
| Керамзитобетон/800 | 0,231 | 0,35 |
| Железобетон/2500 | 1,69 | 2,043 |
| Кирпич из глины (полнотелый)/1800 | 0,56 | 0,81 |
| Кирпич из глины |
(пустотелый)/1000
По такой характеристике, как теплопроводность, а точнее теплоизоляция, газобетон уступает лишь дереву, минеральной вате и пенополистеролу для утепления, поэтому можно сказать, что для возведения наружных стен здания более теплого материала не найти.
Как показывает практика, блоки из газобетона очень хорошо зарекомендовали себя как в качестве утеплителя, так и в качестве основного строительного материала. Но, полагаясь на заверения производителя, не стоит забывать, что в зависимости от природных условий места, где используется такой блок, его характеристики способны изменяться. Возможно, что в местах с повышенной влажность придется хорошо утеплять стены, а в местах, где мороз достигает значений ниже -40°С придется класть стены в несколько газобетонных слоев.
