Теплопроводность бетона м300 для фундамента

Как определить коэффициент теплопроводности бетона и от чего он зависит?

При выполнении мероприятий по строительству зданий или ремонту ранее возведенных построек важно надежно теплоизолировать стены строения. Для уменьшения объема тепловых потерь и снижения затрат на поддержание комфортной температуры важно ответственно подойти к выбору теплоизоляционных материалов и выполнению тепловых расчетов. Решая задачи, связанные с обеспечением энергоэффективности бетонных строений, необходимо учитывать теплопроводность бетона. Этот показатель характеризует способность проводить тепло и является одной из наиболее важных характеристик.

Теплопроводность бетонного массива

Как влияет теплопроводность бетона на микроклимат внутри помещения

Из множества строительных материалов, применяемых для возведения зданий, одним из наиболее распространенных является бетон. Среди главных рабочих характеристик материала выделяется коэффициент теплопроводности бетона. На этапе проектирования необходимо предусмотреть применение в процессе строительства теплоизоляционных материалов, позволяющих превратить возведенную железобетонную конструкцию в жилое строение. Ведь важно возвести не только устойчивое, экологически чистое и оригинальное здание, но и создать благоприятные условия для проживания.

Зная теплопроводность бетонного массива, и правильно выбрав теплоизоляционные материалы, можно добиться значительных результатов:

• существенно сократить тепловые потери;
• снизить затраты на обогрев помещения;
• обеспечить внутри здания комфортный микроклимат.

Влияние уровня теплопроводности на внутренний микроклимат выражается простой зависимостью:

• при возрастании коэффициента, интенсивность тепловой передачи возрастает, и строение, возведенное из материала с такими характеристиками, быстрее остывает и, соответственно, ускоренными темпами нагревается;
• снижение способности бетонного массива передавать тепло позволяет на протяжении увеличенного периода времени сохранять внутри помещения комфортную температуру, с соответственным уменьшением тепловых потерь.

Зная теплопроводность бетонного массива можно обеспечить внутри здания комфортный микроклимат

Если подытожить, то степень теплопроводимости бетона является определяющим фактором, влияющим на комфортность жилища. Различные виды бетона отличаются структурой массива, свойствами применяемого наполнителя и, соответственно, степенью теплопроводности. Важно использовать такие марки бетона совместно с утеплителями, чтобы обеспечить надежное удержание бетонным массивом тепла в помещении. Выбор применяемых для строительства материалов производится на проектной стадии.

Теплопроводность железобетона и тепловое сопротивление – знакомимся с понятиями

Принимая решение об использовании для строительства здания определенной марки бетона или другого строительного материала, следует обращать внимание на следующие характеристики, обеспечивающие энергоэффективность строения:

• коэффициент теплопроводности железобетона или бетона. Это специальный показатель, характеризующий объем тепловой энергии, которая может пройти через различные стройматериалы за определенный промежуток времени. При снижении величины коэффициента, способность материала проводить тепло уменьшается, а при возрастании показателя – скорость отвода тепла возрастает;
• тепловое сопротивление строительных конструкций. Этот параметр характеризует свойства стройматериалов препятствовать потерям тепловой энергии. Тепловое сопротивление является обратным показателем, если сравнивать со степенью теплопроводности. При повышенном значении показателя теплового сопротивления стройматериал может применяться для теплоизоляционных целей, а при пониженном – для ускоренного отвода тепла.

Разрабатывая проект будущего здания, и выполняя тепловые расчеты, необходимо учитывать указанные показатели.

Коэффициент теплопроводности бетона для различных видов монолита

Определяясь с видом бетона, который будет использоваться для постройки жилого дома, следует оценить, как изменяется теплопроводность монолита для разновидностей этого строительного материала. Поможет сравнить теплопроводность бетона таблица, которая охватывает характеристики всех типов бетона. Рассмотрим, как изменяется уровень теплопроводности бетонного массива, который выражается в Вт/м 2 х ºC для наиболее распространенных разновидностей материала.

Наименьшее значение коэффициента у бетонных композитов с ячеистой структурой:

• для сухого пенобетона и газонаполненного бетона величина показателя небольшая, по сравнению с другими видами. Она возрастает при повышении плотности материала. При удельном весе 0,6 т/м 3 коэффициент равен 0,14, а при плотности 1 т/м 3 уже составляет 0,31. При базовой влажности значения возрастают от 0,22 до 0,48, а при повышенной от 0,26 до 0,55;
• керамзитонаполненный бетон, в зависимости от плотности массива, также имеет различную величину коэффициента, который изменяется пропорционально возрастанию удельного веса. Так керамзитобетон с плотностью 0,5 т/м 3 имеет низкий коэффициент, равный 0,14, а при возрастании плотности до 1,8 т/м 3 параметр теплопроводности возрастает до 0,66.

Величина коэффициента определяется также используемым для приготовления бетонной смеси наполнителем:

• для тяжелого бетона плотностью 2,4 т/м 3 , содержащего щебеночный наполнитель, показатель составляет 1,51;
• бетон, где в качестве наполнителя используются шлаки, характеризуется уменьшенной величиной теплопроводности, составляющей 0,3–0,7;
• керамзитобетон, содержащий кварцевый или перлитовый песок, имеет плотность 0,8–1 и, соответственно, уровень теплопроводности, равный 0,22–0,41.

Коэффициент теплопроводности бетона

надежно теплоизолируют возводимое строение. При сооружении стен зданий из бетона, имеющего пористую структуру и пониженный уровень теплопроводности, необходим тонкий слой теплоизолятора. Применение тяжелых марок бетона требует усиленного утепления строения. Для этого укладывается толстый слой теплоизолятора. При подборе материала следует учитывать, что с возрастанием плотности увеличивается теплопроводность бетонного массива.

Какие факторы влияют на коэффициент теплопроводности железобетона

Уровень теплопроводимости бетона, независимо от его марки и наличия в массиве стальной арматуры, зависит от комплекса факторов. Рассмотрим показатели, каждый из которых оказывает определенное влияние на данную характеристику:

• структура бетонного массива. При создании внутри монолита воздушных полостей процесс передачи тепла через ячеистый массив осуществляется на небольшой скорости и с минимальными потерями. Если подытожить, то увеличенная концентрация ячеек позволяет снизить потери тепла;
• удельный вес материала. Плотность бетонного массива влияет на его структуру и, соответственно, на интенсивность процесса теплообмена. При возрастании плотности материала увеличивается степень теплопередачи и возрастает объем тепловых потерь;
• концентрация влаги в бетонных стенах. Бетонный массив, имеющий пористую структуру, гигроскопичен. Частицы влаги, которые по капиллярам просачиваются вглубь бетона, заполняют воздушные поры и ускоряют тем самым процесс теплопередачи.

Выполняя расчеты необходимо учитывать, что с уменьшением влажности материала снижается степень теплопроводимости, и теряется меньшее количество тепла. Применение пористого заполнителя позволяет снизить потери тепла и обеспечить комфортный микроклимат помещения. Стройматериалы с низкой теплопроводностью целесообразно использовать для теплоизоляционных целей. Зная зависимость теплопроводности бетона от его характеристик можно выбрать оптимальный вид материала для постройки стен.

Коэффициент теплопроводности железобетона

Теплопроводность бетона и утепление зданий

Решение о теплоизоляции стен возводимых зданий принимается в зависимости от того, из каких видов бетона производится сооружение стен. Бетонные изделия делятся на следующие виды:

• конструкционные, применяемые для капитальных стен. Отличаются повышенной нагрузочной способностью, увеличенной плотностью, а также способностью ускоренными темпами проводить тепло;
• теплоизоляционные, используемые в ненагруженных конструкциях. Характеризуются уменьшенным удельным весом, ячеистой структурой, благодаря которой снижается теплопроводность стен.

Таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты

Для поддержания комфортной температуры в помещении можно возводить стены из различных видов бетона. При этом толщина стен будет существенно изменяться. Одинаковый уровень теплопроводности капитальных стен обеспечивается при следующей толщине:

• пенобетон – 25 см;
• керамзитобетон – 50 см;
• кирпичная кладка – 65 см.

Для поддержания благоприятного микроклимата, в рамках мероприятий по энергосбережению, выполняется теплоизоляция строительных конструкций. На стадии разработки проекта специалисты определяют возможные пути потери тепла и выбирают оптимальный вариант утеплителя.

Сравнительный график коэффициентов теплопроводности некоторых строительных материалов и утеплителей

Основной объем тепловых потерь происходит из-за недостаточно эффективной теплоизоляции следующих частей здания:

• поверхности пола;
• капитальных стен;
• кровельной конструкции;
• оконных и дверных проемов.

При профессиональном подходе и выборе эффективных утеплителей можно сделать свой дом более комфортным, а также сэкономить значительный объем денежных средств на отоплении.

Как производится расчет с учетом коэффициента теплопроводности бетона

Для поддержания комфортной температуры и снижения теплопотерь несущие стены современных зданий выполняются многослойными и включают капитальные конструкции, теплоизоляционные материалы, отделочные покрытия. Каждый слой сэндвича имеет определенную толщину.

Решая задачу по расчету толщины теплоизолятора, необходимо использовать формулу расчета теплового сопротивления – R=p/k, которая расшифровывается следующим образом:

• R – величина температурного сопротивления;
• p – значение толщины слоя, указанное в метрах;
• k – коэффициент теплопроводности железобетона, бетона или другого материала, из которого изготовлены стены.

Используя данную зависимость можно самостоятельно выполнить расчет, используя обычный калькулятор. Для этого необходимо разделить толщину строительной конструкции на коэффициент теплопроводимости бетона или другого материала. Рассмотрим пример расчета для стен толщиной 0,3 метра, возведенных из газобетона с удельным весом 1000 т/м 3 и степенью теплопроводности, равной 0,31.

Алгоритм вычислений:

• Рассчитайте термосопротивление, разделив толщину стен на коэффициент теплопроводности – 0,3:0,31=0,96.
• Отнимите полученный результат от предельно допустимого для определенной климатической зоны – 3,28-0,96=2,32.

Перемножив коэффициент теплопроводности утеплителя на величину термического сопротивления, получим в результате требуемый размер слоя. Например, толщина листового пенопласта с коэффициентом теплопроводности 0,037 составит – 0,037х2,32=0,08 м.

Заключение

При выполнении проектных работ и осуществлении мероприятий по теплоизоляции зданий необходимо учитывать теплопроводность бетона. Она зависит от структуры, плотности и влажности стройматериала. Понимая определение теплопроводности, и владея методикой расчетов, несложно определить толщину утеплителя для бетонных стен здания. Правильно подобранный теплоизолятор позволит минимизировать тепловые потери, уменьшить затраты на отопление, а также обеспечить поддержание благоприятной температуры.

Источник

Где применяется бетон М300: характеристики, область применения, состав

Бетон М300 – наиболее востребованная и популярная марка материала, который используется в самых разных видах ремонтно-строительных работ: заливка фундамента частных домов, свай, балок, лестниц, заборов и т.д. Благодаря оптимальному соотношению стоимости и технических характеристик, возможности приготовить его самостоятельно, бетон М 300 является наиболее распространенной сегодня маркой.

Основные преимущества смеси:

• Высокий уровень прочности
• Стойкость к разнообразным внешним негативным факторам – резкие перепады температур, мороз, жара, что делает бетон 300 пригодным для использования в разнообразных климатических зонах
• Хорошие показатели стойкости ко влаге
• Оптимальный уровень теплопроводности
• Долговечность конструкций и зданий, в сооружении которых использовался бетон 300 марки
• Огнестойкость – бетон не плавится и не горит
• Экологичность и полная безопасность для людей – в составе отсутствуют токсичные вещества и вредные добавки
• Сравнительно невысокая стоимость
• Возможность улучшения свойств – рецепт бетона М300 допускает введение различных присадок, пластификаторов и т.д.

Характеристики бетона М300

Все характеристики устанавливает ГОСТ, как и соотношение компонентов в составе.

Основные свойства бетона М300:

Классы прочности

Марка бетона М300 класс прочности демонстрирует достаточно высокий. Класс является самой важной характеристикой раствора и напрямую влияет на сферу использования смеси, долговечность и надежность конструкции, способность сопротивления разным нагрузкам. При изготовлении бетона обязательно учитываются класс и марка.

Прочность на сжатие отображает класс – показатель с большой буквой В и выражается параметр в МПа (мегапаскали). Класс бетона демонстрирует прочностные свойства раствора, базируясь на коэффициенте вариативности смеси – показатель напрямую зависит от соотношения ингредиентов в составе и однородности смеси.

В среднем класс бетона М300 равен В20-В22.5, но может меняться в зависимости от состава. Тяжелый бетон М300 с классом В25 наиболее крепкий и может использоваться в процессе возведения серьезных масштабных объектов. Более прочные бетоны демонстрируют соответствующие классы: цемент М400 – В30, М450 – В35, у легких показатель меньше: М100 – В7, М200 – В15 и т.д.

Области использования

Благодаря своим свойствам бетон М300 применение получил в самых разных сферах. Материал повсеместно используется в частном строительстве, актуален при возведении промышленных конструкций и зданий.

Бетон М300 используется: при строительстве дач, коттеджей, зданий малой этажности, гаражей, складов, хозяйственных построек, высоток, дорог, промышленных помещений. Из бетона делают тротуарную плитку и бордюры, железобетонные конструкции, стеновые блоки, столбы и сваи, перегородки и перекрытия. Также актуально применение бетона при кладке стен, заливке теплого пола, штукатурке и т.д.

Свойства

Среди всех свойств бетона основным считается прочность – именно этот показатель влияет на все остальные и может меняться в соответствии с используемыми материалами и их соотношением. Все важные характеристики можно увидеть в таблице.

Основное сырье и наполнители

Состав бетона М300 предполагает использование в замесе цемента соответствующей марки, гравия и щебенки, песка и воды. Все компоненты для разных марок бетона практически одинаковы, отличаются их состав и отдельные характеристики.

Щебенка и гравий – крупнофракционные наполнители

В замесе бетона М300 используют крупные фракции заполнителя для обеспечения однородности консистенции. Заполнители желательно брать с разными параметрами, что поможет избежать большого числа пустот. Допускается введение в состав одного наполнителя, но разных фракций. Если взять мелкий щебень в небольшом объеме, бетон потом может покрыться трещинами.

Фракции гранитного щебня:

• Мелкий – 5-10 миллиметров
• Средний – 10-40 миллиметров
• Крупный – 40-70 миллиметров

Для обеспечения наилучшей подвижности раствора мастера советуют брать самый крупный наполнитель. Но тогда и вес удельный бетона М300 будет больше. Что касается пропорции, то она такова: часть цемента 400, 1.9 частей песка, 3.7 частей щебня, 0.5 части воды. При замене гравия гранитным щебнем допускается увеличение объема на 10%.

Особенности выбора

Важно соблюдать не только пропорции бетона марки М300, но и правильно выбирать компоненты.

Состав бетона с крупным наполнителем:

• Для М300 лучше брать гранитный щебень, для М250 и меньше подойдет гравий
• Главное отличие гравия от щебня – присутствие в щебне острых граней и шероховатая поверхность, благодаря чему обеспечивается большее сцепление с вяжущим. Немаловажным фактором является и чистота щебня
• Горный щебень в 2 раза прочнее гравия, поэтому состав бетона марки 300 (тяжелого) должен включать именно его
• Для повышения прочности берут более крупные фракции, мелкая же щебенка обеспечивает текучесть

Мелкий наполнитель – песок

Песок для приготовления бетона М300 не должен содержать глины, пыли, илистых примесей (максимум 3% общего объема). Песок должен быть мелким – крупинок размером больше 10 миллиметров быть не должно, в 5-10 миллиметров – максимум 5% от объема. Объем мелкофракционного песка в растворе уменьшают на 10%. Допускается использование карьерного и речного песка.

От объема песка зависит вязкость бетона, как и от цемента. Для приготовления бетона марки М300 могут использоваться марки цемента М400 и М500. Тут нужно помнить, что итоговый материал прочнее наполнителя быть не может (то есть, из цемента М300 получить бетон М500 не удастся ни при каких пропорциях).

Чем выше водоцементное значение бетона, тем ниже его прочность. В среднем объем воды составляет 40-70% массы цемента – в таком случае смесь будет пластичной, с оптимальным количеством пор. Плотные цементные марки допускают показатель 0.4 (40%), для фундамента обычно берут 0.7 (70%).

Добавки

Добавки в состав бетона можно вводить для улучшения его качеств, тех или иных свойств, характеристик.

Какие бывают добавки:

• Пластификаторы – для улучшения подвижности.
• Для улучшения схватывания и твердения (кальциевый хлорид) – обычно берут 0.2-2% на куб.
• Составы, предполагающие противостояние морозу – кальциевый хлорид, натриевый нитрит улучшают твердение раствора при минусе.
• Добавки для сокращения затрат на наполнитель – минеральные порошки, шлаки и т.д.

Советы и рекомендации по самостоятельному изготовлению

Многие мастера советуют заказывать бетон на заводе – в таком случае он точно будет соответствовать заявленным параметрам, будет доставлен на объект в нужном объеме в указанное время. В окрестностях Москвы и области, других регионах бетон производит множество компаний. Но если решено было все сделать своими руками, придется предварительно подготовиться.

Инструментарий

Для приготовления смеси понадобятся бетономешалка и различные ручные инструменты. Бетономешалка может быть разного объема (обычно используют на 60-120, реже 150-250 литров), с разным типом конструкции. Емкость выбирают в соответствии с масштабами работ, планируемыми расходами и т.д. Из ручного инструмента для приготовления смеси понадобятся: ведра, мерные емкости, лопата.

Порядок производства:

Бетон М300 – востребованный материал, который стоит сравнительно недорого, подходит для самых разных типов строительства и позволяет обеспечить наилучшие характеристики конструкций, зданий, элементов. Правильный выбор компонентов и соблюдение технологии приготовления позволят гарантировать устойчивые показатели и долговечность монолита.

Источник