Плиты перекрытия из полистиролбетона: основные характеристики
Для чего применяются плиты перекрытия из полистиролбетона и в чем их преимущество? Давайте подробнее рассмотрим этот вопрос и узнаем все плюсы и минусы этого материала.
Из полистиролбетона формуют плиты и блоки, которые используют для возведения стен и перекрытий.
В состав полистиролбетона входят вода, песок, портландцемент и полистирол. Добавление вспененных гранул полистирола в раствор бетона улучшает основные характеристики готового изделия:
- Прочность;
- Вес;
- Теплоизоляция;
- Морозостойкость.
Плиты перекрытия бываю двух видов:
- Первые, изготавливаются определенной формы, основная длина плиты от 4 м. до 7 м, ширина 1,5 – 2 метра. Некоторые производители допускают выпуск плит по индивидуальным размерам.
- Второй тип — монолитная плита перекрытия из полистиролбетона, ее готовят и устанавливают на месте стройки, путем заливки раствора на опалубку.
Плиты перекрытия применяются в жилых и промышленных зданиях во время строительства, капитального ремонта и реконструкции обветшалых домов. Чаще всего используются для:
- Междуэтажного перекрытия;
- Перекрытие чердаков и крыш;
- Перекрытия подвальных помещений.
Предлагается три системы установки перекрытий из полистиролбетона:
- Монтажная система – плиты перекрытия устанавливаются на заранее подготовленные несущие балки;
- Полумонтажная система – устанавливаются монтажные плиты, а поверх дополнительно заливают слой раствора из бетона;
- Монолитное перекрытие из полистиролбетона – самая простая система, раствор заливается на основу из профналстила.
Главное свойство, за которое строители предпочитают именно плиты из полистиролбетона, небольшой вес в сравнении с аналогами. Это снижает нагрузку на фундамент и несущий каркас постройки.
Не малую роль играют прочность и надежность материала, плиты не деформируются и не подлежат усадке. Они спокойно переносят перепады температур, монтаж можно проводить в любое время года.
Разновидности
Чтобы правильно выбрать тип материала, необходимо четко сформулировать, для каких целей беде использоваться построенное сооружение. От этого зависят требуемые свойства изделий. В таблице полистиролбетона собраны основные характеристики материалов разных видов:
| Вид | Форма выпуска |
| Теплоизоляционный | Плиты или монолитные конструкции |
| Теплоизоляционно-конструктивный | Блоки, доборные элементы, монолитные сооружения, перемычки |
| Конструктивно-теплоизоляционный | Блоки, монолитные конструкции, доборные элементы |
Первый вид изделий применяется для обустройства покрытий и перекрытий, для укладки над проездами, для изоляции холодных подвалов, несущих стен, цокольных этажей. Теплоизоляционно-конструктивные изделия необходимы для защиты наружных стен от промерзания. Конструктивно-теплоизоляционные изделия отличаются прочностью, поэтому используются для строительства несущих наружных стен.
Резка полистиролбетона
Вопрос-ответ:
Какие требования предъявляются к теплопроводности полистеролбетона?
Требования к теплопроводности полистеролбетона определяются нормативными документами, такими как СНиП 23-05-95 «Тепловая защита зданий» и СНиП 22-02-2003 «Тепловая защита зданий». В соответствии с этими документами, коэффициент теплопроводности полистеролбетона должен быть не выше определенного значения.
Как рассчитывается коэффициент теплопроводности полистеролбетона?
Коэффициент теплопроводности полистеролбетона рассчитывается с использованием формулы, которая учитывает толщину и состав материала, а также его теплоизоляционные свойства. Для более точного расчета рекомендуется обратиться к специалистам, которые имеют опыт в этой области.
Какие основные факторы влияют на теплопроводность полистеролбетона?
Основными факторами, влияющими на теплопроводность полистеролбетона, являются его плотность, состав, толщина и наличие теплоизоляционных добавок. Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем лучше теплоизоляционные свойства материала.
Какие преимущества имеет полистеролбетон с низкой теплопроводностью?
Полистеролбетон с низкой теплопроводностью имеет ряд преимуществ. Во-первых, он позволяет существенно сэкономить на затратах на отопление, так как уменьшает потери тепла через стены. Во-вторых, он обеспечивает комфортное микроклиматическое состояние в помещении, благодаря хорошей теплоизоляции. Кроме того, полистеролбетон с низкой теплопроводностью имеет высокую прочность и стойкость к воздействию окружающей среды.
Основные характеристики
В основа блоков – раствор из цемента, воды, песчаного наполнителя и керамзитовых гранул. При этом основную роль играет именно концентрация и размеры последних в составе.
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.
Состав легких бетонов
Итак, нас будут интересовать легкие бетоны, которые обладают самой низкой теплопроводностью и могут использоваться для сооружения несущих конструкций. Обозначим два из них, которые сегодня все чаще стали применяться для сооружения домов.
Это бетон, в состав которого входит перлит и керамзит. Сразу же оговоримся, что перлитобетон имеет плотность 1200 кг/м³, а керамзитобетон 950-1000 кг/м³.
Перлитобетон
| Наименование компонента | Количество компонентов |
| Цемент, кг | 280 |
| Перлит вспученный, м³/кг | 0,9/240 |
| Песок кварцевый, м³/кг | 0,4/680 |
| Вода, л | 100-1500 |
Кстати, из этого раствора можно заливать как монолитные изделия, так и пустотелые. Так вот, марка первого всегда М50, а вот марка второго – М35.
Керамзитобетон
| Наименование компонентов | Количество компонентов |
| Цемент, кг | 250 |
| Керамзит, м³/кг | 1,2/720 |
| Вода, л | 100-150 |
В зависимости от фракции используемого наполнителя керамзитобетон может быть марки М50 или М35.
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.
Коэффициент сопротивления теплопередаче
Когда с областью применения каждого теплоизоляционного материала всё понятно, определяют наиболее эффективный из возможных вариантов для данной конструкции.
На потери тепла через конструктивные элементы зданий влияет толщина используемого материала и его коэффициент сопротивления теплопередаче — способность пропускать теплоту. Чем меньше коэффициент теплопроводности и толще слой строительного материала, тем лучше сохраняется тепло.
Для наглядного представления необходимой толщины стен из однородного материала, соответствующей требованию по сопротивлению теплопередаче, мы произвели расчет, который учитывает теплотехнические характеристики применяемых строительных материалов. Полученные результаты смотрите на графике:
Для выбора наиболее экономичного варианта, стоит обратить внимание на коэффициент теплопроводности строительных материалов в толще ограждающих конструкций: наружных стен, плоской или скатной кровли, мансардной крыши, чердачных перекрытий, окон, фундаментов, деревянных и бетонных полов (смотрите таблицу 2). Чем ниже этот показатель, тем меньшая толщина теплоизоляционного слоя потребуется
Таблица 2 – коэффициент теплопроводности строительных материалов
| Наименование | Плотность, кг/м3 | Теплопроводность* λ Вт/(м °С) при условии эксплуатации**: | |
| А (сухой режим) | Б (нормальный режим) | ||
| Конструкционные материалы | |||
| Железобетон | 2500 | 1,92 | 2,04 |
| Пено- и газобетон | 1000-300 | 0,36-0,09 | 0,37-0,10 |
| Пено- и газосиликатные блоки | 1000-300 | 0,36-0,09 | 0,37-0,10 |
| Кладка из керамического кирпича | 1800 | 0,70 | 0,81 |
| Кладка из кирпича силикатного | 2000-1600 | 1,36-0,69 | 1,63-0,81 |
| Кладка из кирпича керамического пустотелого (плотностью брутто кирпича 1400 кг/м3) | 1600 | 0,63 | 0,78 |
| Сосна, ель поперек (вдоль) волокон | 500 | 0,14 (0,29) | 0,18 (0,35) |
| Обычное стекло | 2500 | 0.76 | |
| Двухкамерный стеклопакет 32 4М—10—4М—10-4М | 0,47 | ||
| Однокамерный стеклопакет 24 мм 4М—16—4М | 0,32 | ||
| Рубероид (ГОСТ 10923-82) | 600 | 0.17 | |
| Черепица глиняная | 1900 | 0.85 | |
| Штукатурка гипсовая | 800 | 0.3 | |
| Штукатурка утепляющая | 500 | 0.2 | |
| Сталь | 52 |
Таблица 3 — Сравнение характеристик утеплителей по теплопроводности
| Наименование | Плотность, кг/м3 | Теплопроводность* λ Вт/(м °С) при условии эксплуатации**: | |
| А (сухой режим) | Б (нормальный режим) | ||
| Экструдированный пенополистирол | 26-60 | 0,034-0,036 | 0,034-0,036 |
| Пенополиуретан | 80-40 | 0,05-0,04 | 0,05-0,04 |
| Прошивные маты минваты | 125-50 | 0,046-0,042 | 0,051-0,045 |
| Плиты минеральной ваты на синтетическом связующем | 250-75 | 0,061-0,047 | 0,069-0,051 |
| Плитный полистирол (пенопласт) | 50 | 0,043 | 0,052 |
| 35 | 0,041 | 0,05 | |
| 25 | 0,043 | 0,052 | |
| 15 | 0,045 | 0,054 | |
| Полистиролбетонные плиты | 300-230 | 0,092-0,075 | 0,10-0,085 |
| Керамзит | 800-200 | 0,21-0,11 | 0,23-0,12 |
| Эковата | 35-60 | 0.032-0.041 |
*значения коэффициентов приняты из приложения А ТКП 45-2.04-43-2006, технических характеристик от производителей теплоизоляции;
**в жилых домах наружные ограждающие конструкции относятся к условиям эксплуатации Б, а внутренние стены, перегородки, чердачные и надподвальные перекрытия − к режиму эксплуатации А.
Теплотехнический расчёт толщины теплоизоляции и проверку на не образование конденсата в толще конструкции выполняют проектировщики индивидуально для каждого случая по утвержденным нормативам для Беларуси. Методика и справочные значения приведены в ТКП 45-2.04-43-2006 с действующими изменениями и дополнениями.
Достоинства и недостатки
Разбираясь, какими характеристиками обладают полистиролбетонные блоки, плюсы и минусы этих конструкций нужно изучить в первую очередь.
Список преимуществ включает в себя следующие пункты:
- Эффективная теплоизоляция, позволяющая сохранять тепло в комнатах зимой и обеспечивать комфортный микроклимат в жаркий период года.
- Небольшой вес и легкость. Эти характеристики лишают строителей необходимости задействовать дорогостоящее оборудование и спецтехнику для реализации проекта. Еще за счет уменьшенного веса блоки легки в транспортировке.
- Простота самостоятельной обработки. Прокладывать коммуникационные системы можно в готовых конструкциях. При этом хозяин дома может вносить изменения в геометрию блоков и реализовывать любые архитектурные замыслы.
- Большой срок службы и высокие прочностные свойства. По заявлениям производителей, помещение из полистиролбетонных блоков может прослужить больше 100 лет.
- Хорошие звуко- и теплоизоляционные свойства, которые исключают необходимость покупки дополнительных изоляционных материалов.
- Устойчивость к трещинам при точечных нагрузках.
- Соответствие экологическим нормам.
- Отсутствие реакции с химическими и биологически активными веществами.
- Высокая степень морозостойкости.
- Пожаростойкость. За счет этого свойства блоки можно использовать для возведения построек с первой категорией огнеопасности.
Но кроме плюсов, стеновые блоки в доме из полистиролбетона имеют и недостатки. В их числе:
- Невысокая прочность монтажа крепежных элементов, таких как дюбеля, анкеры и саморезы. Достать их из конструкции можно руками без применения специальных инструментов. Из-за этого свойства навесные элементы лучше крепить только в пустотах между блоками, где находится бетонная смесь, а в качестве крепежей использовать анкеры.
- Потеря устойчивости дверей и окон в случае несоблюдения технологии установки.
- Уязвимость к воздействию открытого огня. При высоких температурах гранулы полистирола начинают разрушаться и теряют теплоизоляционные свойства. Чтобы устранить проблему, их поверхность нужно покрыть противопожарной защитной пленкой и штукатуркой.
Начиная строительство дома из самодельных блоков, нужно подбирать сбалансированный состав исходного сырья, не допуская наличия гранул диаметром больше 20 мм.
Проведение процедуры оштукатуривания не имеет особых сложностей, но требует соблюдения технологических правил.
Состав и характеристики
Полистиролбетон относится к классу особолегких бетонных смесей (марка плотности менее D800). В состав строительного материала входят следующие компоненты:
- связующее – цемент;
- наполнитель – вспененный гранулированный полистирол;
- пластификатор – вода;
- микропенообразователь – древесная омыленная смола (ДОС).
Блоки из полистиролбетона относится к классу композитных материалов. Пластичная матрица формируется из цемента и воды. Гранулы вспененного полистирола и омыленные древесные смолы способствуют формированию равномерной пористой структуры, обеспечивающей высокую прочность материала.
Включение в состав легких и особолегких бетонов ДОС позволяет:
- ускорить процесс приготовления раствора;
- понизить плотность материала за счет появления дополнительных пор;
- повысить однородность структуры материала;
- упростить укладку и уплотнение смеси избегая всплытия гранул полистирола.
Для увеличения гидрофобности, прочности и жесткости полистиролбетонных блоков в рабочую смесь добавляют деготь и небольшое количество кварцевого песка.
Технические характеристики
В таблице приведены технические характеристики различных марок полистиролбетона.
Марка по плотности | Марка по прочности на сжатие | Средняя прочность при Vn=18% | Марка по морозостойкости | Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, Вт/(мС) | Прочность на растяжение при изгибе, МПа |
Теплоизоляционный полистиролбетон | |||||
D150 | M2 | 0.056 | 0.09 | ||
D175 | M2-M2.5 | 0.061 | 0.08-0.1 | ||
D200 | M2.5-M3.5 | 0.066 | 0.11-0.16 | ||
Теплоизоляционно-конструкционный полистиролбетон | |||||
D250 | В0,35-В0,5 | 0,52-0,73 | F25-F35 | 0.075 | 0.25-0.35 |
D300 | В0,5-В0,75 | 0,73-1,09 | F35-F50 | 0.085 | 0.35-0.5 |
D350 | В0,75-В1,0 | 1,09-1,45 | F50-F75 | 0.095 | 0.5-06 |
Конструкционно-теплоизоляционный полистиролбетон | |||||
D400 | В1,0-В1,5 | 1,45-2,16 | F50-F75 | 0,005 | 0,60-0,65 |
D450 | В1,5-В2,0 | 2,16-2,90 | F50-F75 | 0,115 | 0,65-0,70 |
D500 | В2,0-В2,5 | 2,90-3,60 | F75-F100 | 0,125 | 0,70-0,75 |
D550 | В2,5-В3,5 | 3,60-5,00 | F75-F100 | 0,135 | 0,72-0,78 |
D600 | В2,5-В3,5 | 3,60-5,00 | F75-F100 | 0,145 | 0,75-0,80 |
Исследование звукоизоляционных свойств полистролбетона
В данной статье рассмотрим звукоизоляционные свойства полистиролбетона на примере 90 мм межкомнатной перегородки.
В результате экспериментальных исследований, получены следующие теплофизические характеристики полистиролбетона марки D400:
- плотность в сухом состоянии – 406 кг/м3
- коэффициент теплопроводности в сухом состоянии – 0,106 Вт/(моС)
- приращение теплопроводности на 1% влажности по массе магсриада 0,00247 Вт/(моС)%
Согласно требованиям ГОСТ Р 51263-2012 «Полистиролбетон», коэффициет теплопроводности полистиролбетона в сухом состоянии при температуре 25оС не должен превышать более чем на 10% значения 0,105 Вт/(мoC)Полученный в результате проведенных исследований коэффициент теплопроводности полистиролбетона марки D400 в сухом состоянии равный 0,106 Вт/(моС) удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 51263-2012 «Полистиролбетон».
Исследования звукоизоляционных свойств, представленных образцов полистиролбетона марки D400, показали следующее:
- экспериментально-определенный индекс изоляции воздушного шума составляет 41,3 дБ (рассчитанный индекс – 38дБ) для образца толщиной 90мм, что указывает на необходимость корректировки расчетного коэффициента, учитывающего повышение звукоизоляции полистиролбетоном (в расчетах принимался средний коэффициент для легких бетонов);
- в соответствии с нормативными требованиями, приведенными в СНиП 11-12-77 и МГСН 2.04-97 – индекс изоляции межкомнатных перегородок должен быть не менее 43дБ;
- следовательно для удовлетворения нормативных требований (43дБ) необходимо или увеличить толщину межкомнатных перегородок полистиролбетона марки D400, до 100мм или оштукатуривать их с обеих строк слоем толщиной не менее 0,5мм.
Примечание: наиболее часто применяемые межкомнатные перегородки из гипсобетона плотностью 1200кг/м толщиной 80мм имеют индекс изоляции воздушного шума менее 40дБ.
Элементы каркаса для монтажа перегородок должны крепиться к стене через упругие прокладки с динамическим модулем упругости около 4×105 Па и толщиной 3-5мм.
Применение данных рекомендаций позволит получить требуемую норму индекса изоляции воздушного шума в 43дБ согласно СНиП 11-12-77 и МГСП 2.04-97.
Частотная характеристика изоляции воздушного шума. Перегородки из полистиролбетона плотностью 400 кг/м3 и толщиной 90мм.
| F (гц) | R (дБ) |
| 100 | 37 |
| 160 | 37 |
| 200 | 39 |
| 250 | 39 |
| 320 | 38 |
| 400 | 36 |
| 500 | 36 |
| 630 | 36 |
| 800 | 34 |
| 1000 | 41 |
| 1600 | 49 |
| 2000 | 52 |
| 2500 | 54 |
| 3200 | 57 |
| Rw | 41.3 |
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.
Разновидности полистиролбетона и их маркировка
Полистиролбетонные блоки классифицируются по назначению, теплоизоляционным и конструкционным свойствам.
В зависимости от модификации материала из блоков полистиролбетона могут возводиться:
- сборные изделия;
- монолитные конструкции.
В зависимости от конструкционных и теплоизоляционных свойств материала, полистиролбетон разделяют на три группы:
- теплоизоляционные блоки;
- теплоизоляционно-конструкционные блоки;
- конструкционно-теплоизоляционные блоки.
Широкое распространение полистиролбетонных блоков в индивидуальном строительстве обусловлено оптимальной плотностью материала. По плотности полистиролбетон разделяются на три категории:
- Первая категория. Сюда входят блоки плотностью 150-300 кг/м3. Такие блоки применяются для наружных работ и возведения внутренних несущих перегородок.
- Вторая категория. Удельный вес таких блоков составляет от 350 до 500 кг/м3.
- Третья категория. Материал имеет удельный вес 500 кг/м3. Такие полистиролбетонные блоки выполняют конструкционные функции и могут использоваться для возведения наружных стен в малоэтажных зданиях (не более 2 этажей).
В маркировке блоков из полистиролбетона отражаются наиболее существенные характеристики материала.
- Средняя плотность сухого ПСБ: D150; D175; D200; D225; D250; D300; D350; D400; D450; D500; D550 и D600.
- Прочностные характеристики теплоизоляционно-конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных блоков характеризуется классами прочности на сжатие: В0,35; В0,5; В0,75; В1; В1,5; В2,0 и В2,5.
- Прочность теплоизоляционных блоков характеризуется маркой, обозначающей прочность на сжатие: М2; М2,5; М3,5; и М5.
- Полистиролбетон, работающий в условиях постоянного замораживания и оттаивания маркируется по показателям морозостойкости: F25; F35; F50; F75; F100; F150 и F200.
Требования к теплопроводности
Одним из показателей теплопроводности является коэффициент теплопроводности, обозначаемый символом λ (лямбда). Чем меньше значение коэффициента теплопроводности, тем лучше материал теплоизолирует.
Для полистеролбетона существуют определенные требования к теплопроводности. В соответствии с нормативными документами, устанавливающими правила и нормы в строительстве, коэффициент теплопроводности полистеролбетона должен быть не более определенного значения в зависимости от его назначения и условий эксплуатации.
Оптимальная теплопроводность полистеролбетона должна обеспечивать надежную защиту от теплопотерь и холода в зимний период, а также уменьшать нагрузку на системы отопления. При этом при выборе материала следует учитывать также его прочностные и эксплуатационные характеристики, чтобы обеспечить долговечность конструкции.
| Категория назначения | Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°С) |
|---|---|
| Стены и перегородки в жилых зданиях | 0.1 — 0.15 |
| Стены и перегородки в нежилых зданиях | 0.15 — 0.2 |
| Плиты перекрытий и полы | 0.1 — 0.15 |
| Кровля и фасады | 0.1 — 0.2 |
Эти значения представляют собой примерные значения теплопроводности для полистеролбетона. Окончательный выбор материала должен быть сделан с учетом специфики проекта и требований, указанных в нормативных документах.
Стандарты и нормы теплопроводности
В Российской Федерации теплопроводность полистеролбетона должна соответствовать требованиям, установленным в ГОСТ 56389-2018 «Полистеролбетон с керамическими заполнителями. Технические условия». Согласно этому стандарту, коэффициент теплопроводности полистеролбетона должен быть не более 0,1 Вт/(м∙К).
Кроме того, существует ряд европейских стандартов, которые также определяют требования к теплопроводности полистеролбетона. Например, стандарт EN 13163:2012 «Теплоизоляционные изделия для зданий. Фабрично изготовленные жесткие изоляционные материалы (PIR, PUR, PS, MS) Часть 1: Технические характеристики» устанавливает, что коэффициент теплопроводности полистеролбетона должен быть не более 0,07 Вт/(м∙К).
Также важно отметить, что нормы теплопроводности полистеролбетона могут различаться в зависимости от его назначения и применения. Например, в строительстве зданий требования к теплопроводности могут отличаться от требований к теплопроводности материалов, используемых в производстве теплоизоляционных изделий
При расчете коэффициента теплопроводности полистеролбетона необходимо учитывать все соответствующие стандарты и нормы, а также особенности его использования и эксплуатации. Только так можно быть уверенным в эффективной теплоизоляции и сохранении тепла в зданиях и сооружениях.
Роль теплопроводности в энергоэффективности
Теплопроводность полистиролбетона является ключевым фактором при оценке его энергоэффективности. Этот параметр указывает на скорость передачи тепла через материал. Чем ниже значение теплопроводности, тем лучше материал сохраняет тепло внутри помещения, что позволяет снизить затраты на отопление в холодные периоды.
Для эффективного использования полистиролбетона в строительстве необходимо учитывать требования к его теплопроводности. Коэффициент теплопроводности должен соответствовать стандартам и нормам, предписанным для конкретных климатических условий и функционального назначения здания.
Правильный расчет и выбор материала с оптимальной теплопроводностью позволяет создать комфортные условия проживания и работы в зданиях, снизить потери тепла и энергозатраты, а также сократить негативное воздействие на окружающую среду.
Что входит в состав полистиролбетонного блока
Полистиролбетон – это материал, заполненный легкими гранулами вспененного полистирола (ПВГ), диаметром до 20 мм. Эти компоненты обладают поризированной, плотной или крупнопористой структурой, которая меняется в зависимости от эксплуатационных условий.
Помимо этого в составе есть, кварцевый песок, портландцемент или шлакопортладцемент и вода.
Также в полистиролбетон обязательно добавляют пластификаторы, ускорители затвердения, воздухововлекающие добавки и прочие компоненты. Чтобы получить пенополистиролбетон, в смесь добавляют специальную пену, которая не только уменьшает вес материала, но и обеспечивает его более высокими характеристиками морозоустойчивости и теплоизоляционными свойствами.
Полезно! Полистиролбетон не относится к категории ячеистых бетонов, однако по большинству характеристик он схож с ними. Тоже самое, касается и типоразмеров ПСБ, которые должны отвечать требованиям ГОСТ 21520-89.
Если говорить о том, какими полистиролбетонные блоки обладают плюсами и минусами, то справедливо будет начать с преимуществ этого материала.
Расчет коэффициента теплопроводности
Для расчета коэффициента теплопроводности необходимо знать физические и технические характеристики полистеролбетона, такие как плотность, теплоемкость и теплопроводность самого полистерола и пористости бетона.
Расчет коэффициента теплопроводности полистеролбетона может быть выполнен с использованием таблиц и графиков, предоставляемых производителем материала. В этих таблицах указываются значения коэффициента теплопроводности в зависимости от толщины материала и температуры.
Также можно использовать математические формулы для точного расчета коэффициента теплопроводности. Одна из таких формул основана на объединении коэффициентов теплопроводности полистерола и бетона с учетом их объемных долей в составе материала.
| Материал | Теплопроводность, Вт/(м·К) |
|---|---|
| Полистерол | 0,035 |
| Бетон | 1,2 |
Коэффициент теплопроводности полистеролбетона рассчитывается по формуле:
λcp = (λp·Vp) + (λc·Vc)
Где:
- λcp — коэффициент теплопроводности полистеролбетона;
- λp — коэффициент теплопроводности полистерола;
- λc — коэффициент теплопроводности бетона;
- Vp — объемная доля полистерола в составе полистеролбетона;
- Vc — объемная доля бетона в составе полистеролбетона.
Таким образом, расчет коэффициента теплопроводности полистеролбетона позволяет определить его теплоизоляционные свойства и эффективность в применении для строительных конструкций.
Формулы и методы расчета
1. Метод приближенного расчета:
Теплопроводность полистеролбетона может быть приближенно определена с использованием формулы:
λm = λu + λp + λs
где:
λm — теплопроводность полистеролбетона,
λu — теплопроводность углеродного составляющего,
λp — теплопроводность полимерного составляющего,
λs — теплопроводность пеносоставляющего.
2. Метод экспериментального определения:
Теплопроводность полистеролбетона может быть определена экспериментально с использованием специализированных установок и оборудования. Результаты таких экспериментов позволяют получить точные значения коэффициента теплопроводности для конкретного образца полистеролбетона.
3. Метод численного расчета:
Теплопроводность полистеролбетона может быть рассчитана с использованием численных методов, таких как метод конечных разностей или метод конечных элементов. Эти методы позволяют получить точные значения коэффициента теплопроводности полистеролбетона для сложных геометрических форм и структур.
Выбор метода расчета теплопроводности полистеролбетона зависит от конкретной задачи и доступных ресурсов. В любом случае, точное определение коэффициента теплопроводности полистеролбетона является важным для обеспечения энергетической эффективности и теплоизоляции здания.
Факторы, влияющие на коэффициент
Коэффициент теплопроводности полистеролбетона зависит от ряда факторов, которые необходимо учитывать при проектировании и расчете тепловых характеристик материала. Вот некоторые из главных факторов, влияющих на коэффициент теплопроводности:
Состав и пропорции компонентов. Основными компонентами полистеролбетона являются пористый каркас из каменных или сланцевых гравилатов и связующий материал на основе портландцемента. Коэффициент теплопроводности зависит от пропорции компонентов и метода их смешивания.
Плотность материала. Чем выше плотность полистеролбетона, тем ниже его коэффициент теплопроводности. Это связано с уменьшением количества воздушных пузырьков в структуре матрицы материала.
Структура материала. Структура полистеролбетона может быть различной в зависимости от метода его производства. Например, вакуумные методы формирования структуры материала могут создавать более плотный и теплоизолирующий материал.
Температура окружающей среды. Коэффициент теплопроводности полистеролбетона может изменяться в зависимости от температуры окружающей среды. Это нужно учитывать при расчете тепловых характеристик материала для конкретных условий эксплуатации.
Влажность. Влажность окружающей среды также может влиять на коэффициент теплопроводности полистеролбетона. Высокая влажность может приводить к повышению теплопроводности материала.
Учитывая эти факторы, проектировщики и инженеры могут прогнозировать и оптимизировать тепловые свойства полистеролбетона для различных строительных проектов.
