Арболит теплопроводность: Страница не найдена — all-for-remont.ru

Содержание

Сравнение арболита с другими материалами

Керамзитобетон или арболит?
Керамзитобетон – достаточно популярный вид легкого бетона на основе сочетания цемента, песка, керамзита и воздухововлекающих добавок (например, СДО). Обычно применяется в виде среднеразмерных стеновых керамзитобетонных блоков. Керамзитобетонные блоки широко используются в сфере малоэтажного строительства и имеют значительные преимущества перед обычным бетоном и кирпичом, но сравнение с арболитом даёт повод для размышлений.

Керамзит — вспененная и обожженная глина со структурой застывшей пены. Спекшаяся оболочка, покрывающая гранулу керамзита, придает ей высокую прочность. И действительно, как результат, керамзитобетон обладает большой прочностью. Избыточно большой прочностью. Прочность керамзитобетона даже небольшой плотности в 800-1000 кг/м3 (марки М35-М50) значительно превышает реально необходимую для строительства личных загородных домов в 2-3 этажа.

Поэтому используемые для таких целей блоки из керамзитобетона, чтобы сохранить на хоть каком-то конкурентном уровне цену и теплопроводность материала, – делают пустотными (до 40%).

По характеристикам – керамзитобетон практически соответствует автоклавному пенобетону, имеет ряд тех же проблем, только сам чуть прочнее и, естественно, холоднее. Теплопроводность для керамзитобетона с удельным весом 800 кг/м3 и 1000 кг/м3 составляет соответственно 0.19 Вт/(мК) и 0.27 Вт/(мК). А арболит с аналогичными конструкционными возможностями обладает плотностью 700 кг/м3 и теплопроводностью 0.14 Вт/(мК). Одно толькопреимущество арболита по теплосбережению на 36-93% — уже серьёзнейший фактор для оптимального выбора материала для строительства.

Керамзитобетон, теоретически, будет прочнее, но для него превышение нагрузки — это взрывное разрушение всего блока. А прочно связанный органический заполнитель даёт арболитовому блоку высокие показатели прочности на изгиб и возможность безболезненных обратимых пластических деформаций. То есть, блок из арболита полностью разрушить практически невозможно, так как его разрушение происходит не взрывным образом, а постепенно. Там где керамзитобетонный блок аналогичной прочности на сжатие – начнёт трескаться и раскалываться на части, арболитовый блок просто незначительно сожмётся, и уже только при дальнейших значительных увеличениях нагрузки может начаться полноценное разрушение блока. Как следствие, при колебаниях грунта, температурных перепадах, неграмотно сделанном фундаменте — стены из арболита не дадут трещин, в отличие от керамзитобетона, других легких бетонов или кирпича.

При этом цена, по которой можно купить качественный керамзитобетон, практически соответствует цене арболита, а возможная несущественная экономия нивелируется ростом итоговой стоимости дома из керамзитобетонных блоков, который потребует дополнительного утепления.

Размер стандартных керамзитобетонных блоков, встречаемых в продаже, — 390х190х188 мм (0.0139 м3), арболитовых — 400х300х195мм (0.

03 м3), следовательно, при строительстве керамзитобетонного дома потребуется значительно большее количество блоков, что приведёт к дополнительным затратам раствора на кладку (который создаёт лишние «мостики холода»), увеличению длительности и стоимости строительных работ.

Для многих является актуальным вопрос о возможной радиоактивности керамзита, который нередко поднимается в различных статьях о керамзитобетоне. Состав керамзитобетона относительно прост, и его экологическая безопасность находится на должном уровне при соблюдении процедур контроля на производстве. В целом, керамзит – должен производиться только из специальной глины, которая подлежит соответствующим проверкам. И при приёме сырья для изготовления самих керамзитобетонных блоков обычно проводят тесты. Поэтому данный аспект не является недостатком, если вы гарантированно уверены в качестве покупаемого керамзитобетона и приобретаете его у надёжного производителя. Но и опасные глины всё же существуют, да и есть определенные разработки по удешевлению керамзита, которые уже могут привести к негативным последствиям.

Стоит помнить, что экологичность – это не только экологическая безопасность самого материала, но и степень «полезности» его производства для окружающей среды. В этом плане – экологичность арболита просто недостижима для керамзитобетона. Добыча глины и ресурсоёмкий обжиг в печах – это далеко не аналог действительно полезного использования возобновляемых природных материалов.

Стены из керамзитобетонных блоков также обладают определенными способностями к пассивной вентиляции дома, но и тут – очевидно, что обожженная глина даже в крупнопористом керамзитобетоне это свойство обеспечивает не так хорошо как проницаемая древесная щепа.

Пенобетон или арболит?

Пенобетон – разновидность легкого ячеистого бетона, получаемая из смеси вяжущего, песка и воды с пенообразующими добавками. В настоящее время является третьим по популярности материалом для строительства частных загородных домов (в совокупности с незначительно отличающимися аналогами – газобетоном,  газопенобетоном и т.

д.). Низкая теплопроводность пенобетонных блоков в сочетании с невысокой стоимостью и высокой долговечностью долгое время делали этот материал действительно одним из лучших в этой сфере. Каким же в сравнении с ним окажется активно возвращающийся в домостроение арболит?

Арболит относится к сходной группе материалов – легким бетонам на пористых заполнителях. В нём внутренней составляющей вместо воздуха, вовлекаемого специальными добавками, – является древесная щепа нормированных размеров. Поскольку чем ниже плотность материала, тем лучше теплоизолирующие качества, — на практике обычно используют неавтоклавный пенобетон с минимально возможной плотностью 600-800 кг/м3 (D600-D800) и прочностью на сжатие B1-B3.5. Для решения аналогичных задач подходит арболит плотностью 600-650 кг/м3 и классом B2-B2.5. И для дальнейшего сравнения будем использовать именно эти марки материалов.

Для пенобетонных блоков такого класса прочность, являющаяся достаточной в использовании, – в целом невелика, и их низкая сопротивляемость растягивающим напряжениям, хрупкость создают известные проблемы в процессе перевозки и строительства.

У арболитовых блоков в этом плане наилучшим образом проявляется особенность их заполнителя. Блоки оказываются армированы древесиной, которая обладает высокой пластичностью. То есть, при превышении предельных нагрузок – арболитовый блок не ломается и трескается, как пенобетонный, а деформируется, легко восстанавливая первоначальную форму. Соответственно, стеновой блок из арболита очень сложно повредить при транспортировке, разгрузке, в процессе монтажа и т.д. А стены уже построенного здания за счет этого не подвержены растрескиванию от усадки (одной из ключевых проблем пенобетона), колебаний грунта, температурных перепадов и прочих факторов.

Кроме того, прочностные особенности пеноблоков приводят ещё к некоторым неприятным последствиям – при строительстве пенобетонных домов требуется обязательное армирование с немалым расходом металла и, соответственно, дополнительным усложнением строительных работ, а также увеличением общей стоимости дома.

Если сравнивать материалы по теплосбережению, то теплопроводность пенобетонов D600-D800 составляет 0. 14-0.21 Вт/(мК), арболита – 0.12 Вт/(мК). А значит, в строительстве зданий от 2х этажей (там обычно применяется D800 и выше) – по теплоизоляционным свойствам арболит оказывается на 75% эффективнее, что позволяет отказаться от дополнительных материальных и трудовых затрат на использование утеплителя. Конечно, купить пенобетон можно по более низкой цене, чем арболит, но потери при перевозке совместно с дополнительными затратами на работы, материалы и утепление делают итоговую стоимость строительства пенобетонного домазначительно выше ожидаемой.

Морозостойкость пенобетона по стандартам – в пределах F15-F75. И по информации из сертификатов на реально производимые пеноблоки, которые есть в продаже – обычно используется F25-F35.  У арболита морозостойкость F25-F50, и до сих пор находятся в эксплуатации и хорошем состоянии арболитовые дома, построенные ещё полвека назад, с момента самого появления арболита, а, значит, долговечность арболитовых домов не ниже, чем обычных пенобетонных. И, с учетом лучшей прочности арболита, основанной на особенностях внутреннего заполнителя – на его применение практически не влияет карбонизационная усадка (процесс постоянной потери прочности любых цементных камней за счет образования из их массы мела при реакции с углекислым газом в атмосфере, что, со временем существенно влияет на малопрочные конструкции).

Экологичность качественных видов пенобетона – действительно высока и, по заявлениям производителей, уступает лишь дереву. Но, понятие экологичности строительных материалов шире, чем их экологическая чистота. А так какарболит сам по себе на 80-90% состоит из дерева, и в остальном – его состав даже более простой, чем у пенобетона, можно утверждать что он обладает ещё большим уровнем экологичности. Кроме того, древесное наполнение лучше, чем закрытая пористая структура пенобетонных блоков, обеспечивает пассивную вентиляцию помещения.

Классический деревянный дом или дом из арболита?

Дерево в России всегда оставалось самым популярным строительным материалом для личного коттеджно-дачного строительства: хорошая теплопроводность, привлекательный внешний вид, сравнительно невысокая стоимость и высочайшая экологичность долгое время делали этот материал действительно наилучшим выбором. Но и серьёзных недостатков у деревянных домов немало, что вкупе с неуклонным ростом стоимости и падением качества деревянного домостроения даёт повод для поиска лучших аналогов.

Но, лучшим заменителем дерева, как ни странно, является само дерево. Арболит – так называемый деревобетон, материал, на 80-90% состоящий из древесной щепы, позволяет не только получить все преимущества деревянного дома, но и обладает рядом существенных плюсов. Сравним особенности практического применения этих материалов в современных условиях.

В строительстве загородных деревянных домов наиболее используемыми разновидностями стеновых материалов сейчас являются обычный брус, оцилиндрованное бревно и клееный брус (в порядке возрастания стоимости). К сожалению, производимые размеры этих материалов практически никогда не превышают 30 сантиметров в диаметре или толщине, ранее же брёвна менее 50см вообще не применялись в строительстве домов из-за слишком больших теплопотерь. Теперь же оцилиндрованные бревна обычно используются 18-24см, выше идёт уже серьёзный рост стоимости. Дома из бруса находятся в аналогичной ситуации. А наиболее престижный материал – клееный брус так вообще редко выпускается толще 21см из-за особенностей производства, да и тот, если качественный – стоит не менее 700 евро за 1м3 (но и цена — не гарантия экологичности используемого клея). Отсюда мы приходим к достаточно важной проблеме современных деревянных домов – на данный момент они просто принципиально не могут использоваться без специальных утеплителей.

Следовательно, мало того что точно придётся забыть о желаниях иметь настоящую бревенчатую или брусовую поверхность внутри дачного дома и произвести дополнительные (иногда весьма немалые) затраты на утеплители, но и вспомнить о том, что с ними – вы в большинстве случаев получаете постоянное фенольное или стирольное загрязнение атмосферы в доме.

Теплопроводность дерева составляет 0.15-0.4 Вт/(мК), арболита – 0.07-0.17 Вт/(мК). Толщина стандартного блока из арболита – 30см, следовательно, стены из таких блоков по теплосбережению вполне соответствуют классическим стенам из полуметровых бревён и даже превосходят их. И это следует не только из сухих расчетов, но и из практики применения – даже на севере России дома из арболита со стенами такой толщины комфортно эксплуатируются без дополнительного утепления.

Вернёмся к дереву, к наиболее важной из его особенностей – дышащим свойствам деревянных стен. Именно они создают тот уникальный микроклимат деревянных домов из бруса или брёвен, регулируя уровень влажности и обеспечивая пассивную вентиляцию огромной мощности – до 35% внутреннего воздуха в помещении может обновляться через поры стен каждые сутки. Но снова вспомним об утеплении. Безусловно, и сам утеплитель, и соответствующий облицовочный материал можно подобрать также с дышащими свойствами, но… Дышащие стены – это вентиляция. А вентиляция – это наиболее эффективный способ распространения всех ядов. Поэтому, при использовании минваты, пенопласта, многих других видов утеплителей, а также при покрытии стен различными видами красок – просто необходимо использовать плотные пароизолирующие пленки и полностью блокировать «дыхание» стен, чтобы не способствовать и без того немалому распространению отравляющих веществ в помещении.

Стены из арболита, как почти полностью состоящие из дерева, также обладают соответствующими дышащими свойствами, но поскольку не требуют утепления – позволяют использовать простые вентилируемые облицовочные материалы и сохранить в полной мере эту немаловажную особенность, обеспечивающую постоянное поступление чистого, отфильтрованного воздуха через всю поверхность стен.

Далее, главное, в чём дерево всегда проигрывало всем видам кирпича и бетона – высокая горючесть. Различные составы (которые следует учитывать и в расчете стоимости деревянного дома), конечно, снижают степень воспламеняемости, но, во-первых, достаточно слабо, а, во-вторых, со временем уровень защиты падает. К тому же, в данном свете наибольшую проблему опять представляют легковоспламеняемые и высокотоксичные утеплители. Арболит является материалом полностью не поддерживающим горение, и способен действительно долгое время противостоять высоким температурам без каких-либо дополнительных обработок.

Также, большую проблему всегда представляла плохая биологическая устойчивость древесины – гниение, заражение различными грибками и вредителями, просто потеря внешнего вида из-за атмосферных факторов, появление микротрещин и т.д.

И такая проблема именно в современных загородных домах становится ещё более актуальной – при оцилиндровке брёвен оголяются самые мягкие слои древесины, которые значительно сильнее подвержены всем этим факторам. Всё это в какой-то степени решаемо специальными средствами. Но, в любом случае, дерево обязательно требует постоянного ухода и периодических обработок каждые несколько лет. При этом, если упустить момент хоть раз, то уже всёравно останется единственная возможность – облицовывать стены. А, следовательно, и огромные переплаты за внешний вид чисто деревянного дома уходят в никуда. В стеновых блоках из арболита, мало того что древесная щепа механическим образом ограждается от внешних воздействий мощной цементной защитой, так и полностью обработана для дополнительной сохранности (что невозможно произвести для больших массивов дерева) и обладает абсолютной биостойкостью.

В самом процессе строительства дерево имеет ещё ряд неприятных особенностей. Высокая усадка всех видов древесины не позволяет быстро построить деревянный дом – обязательно требуется потратить минимум год на усадку здания (до 10%) и только после этого можно начинать отделку. К тому же, при этом дерево нередко сильно растрескивается, что не только влияет на внешний вид, но, опять же, ухудшает параметры биостойкости и теплоизоляции здания. Строительство домов из бревён ещё и требует затрат на весьма недешевую и непростую операции по конопатке щелей, требующую хороших материалов и профессиональных исполнителей, так как некачественная работа здесь (а проводится она дважды – до и после усадки строения) наносит сильнейший удар по теплосберегающим качествам дома.

Арболит имеет усадку всего 0.4%, поэтому возможно оперативное возведение здания из стеновых блоков в один заход, то есть полное строительство типового садового дома можно завершить, при желании, всего за месяц. И очень весомое качество арболита – чрезвычайно низкая сложность строительства, как и по требованиям к трудозатратам, так и, главное – к профессиональности. Дерево – очень капризный материал и требует грамотного подхода специалистов. Даже громкое имя строительной компании – не залог качества, и узнать кто и как на самом деле строит ваш дом – практически невозможно, если вы сами не строитель. На полноценную же проверку результата – уйдут годы. А качественно выстроить стены из арболита может любой, кто знаком с простой кирпичной кладкой! И займёт это значительно меньше времени.

В итоге, современное деревянное домостроение на практике оказывается абсолютно неэффективным. В результате длительного, сложного и очень дорогостоящего строительства – возможно получить красивый бревенчатый или брусовый дом (и то только с внешней стороны), набитый утеплителем с сомнительной экологичностью , загерметизированный со всех сторон, требующий постоянной заботы, чтобы сохранить хоть в каких-то разумных пределах параметры огнестойкости и биостойкости. А через некоторое время, даже при качественной постройке и уходе, — всёравно потребующий обшивки вагонкой, блок-хаусом, сайдингом или другими облицовочными материалами. И есть ли смысл во всём этом процессе, если за значительно более низкую цену и в в кратчайшие сроки можно получить дом с изначально теплыми, негорючими и экологичными стенами из арболита?

Кирпич и арболит

Кирпич — строительный материал, известный  издревле. В популярности с ним соперничает только дерево. Но оправдано ли эта популярность сегодня? Проведём сравнение свойств кирпича со стеновыми блоками из арболита.

Арболит является материалом также с богатой историей. Широко использовался  еще во времена СССР, когда было построено более 100 заводов по его выпуску, а также  в 90-х. И по технологии перекликается с таким  известным из истории материалом как саман, но связывает вместе — дерево и бетон.

Теплоизоляция у различных видов кирпичей теплопроводность в среднем составляет 0.5-1.5Вт/(м*К). У арболита — 0.09-0.12Вт/(м*К). Соответственно, стандартная стена из арболитовых блоков толщиной 30 см соответствует кирпичной толщиной 90-120см (в зависимости от качества кирпича) и оказывается достаточно тёплой для применения без специальных утеплителей даже в северных регионах России. Но не стоит забывать и про важный удар по теплосбережению в виде так называемых «мостиков холода», которые составляет кладочный раствор. И, если объём стандартного блока из арболита равен более чем 15 кирпичам — это значит, что в стене одинакового объема площадь «мостиков холода»  в 2 раза  меньше (а для стен одинаковой теплопроводности – в 6-13 раз). То есть, различие в фактическом теплосбережении кирпичного дома и дома из арболита — оказывается значительно сильнее, чем и без того огромная разница в теплопроводности самих материалов, а также затраты на раствор для кирпичной кладки значительно выше.

Плотность у арболита с несущими свойствами до 3х этажей — 600кг/м3 (он относится к группе легких бетонов), размеры блока — 500х300х200мм (0.03 м3).

У кирпича с аналогичными конструкционными возможностями — 1500-2000кг/м3, стандартный размер — 250х120х65мм (объём 0.00195 м3). Соответственно, вес кирпича как минимум в 2.5-3.5 раза больше, чем аналогичного объема арболита. А с учетом различий в тепловых свойствах — то требуемая масса кирпича для строительства дома аналогичного качества уже будет в 10-15 раз выше. То есть, даже одна только стоимость транспортировки материала уже делает кирпичный домзначительно дороже.

Из-за такого серьёзнейшего различия проекты кирпичных домов предусматривают использование значительно более тяжелого, а значит — и более дорогого фундамента.

Строительные свойства. Арболит, в отличие от кирпича, обладает широким спектром возможностей  по обработке в процессе строительства и использования:

  • легко пилится,  рубится, сверлится, что позволяет быстро и просто подгонять блоки до нужных размеров
  • позволяет вбивать гвозди и использовать шурупы, что делает  обустройство дома простым, как  в деревянном строении
  • обеспечивает отличную связь с различными отделочными материалами, штукатурка прочно удерживается на стеновых поверхностях без армирующей сетки
  • способен работать на изгиб при превышении максимальных нагрузок (при колебаниях здания, вызванных усадкой) и затем легко восстанавливать свою форму, в то время как кирпич и все аналогичные материалы подвергаются растрескиванию

Горючесть. Арболит относится к группе материалов, не поддерживающих горение, и способен долго противостоять высоким температурам. Кирпич же стандартно относится к абсолютно негорючим материалам, но применение в реальной жизни практически уравнивает положение – с учетом количества деревянных перекрытий в стандартном кирпичном доме, при пожаре кладка подвергается воздействию температур достаточных как минимум для значительного снижения прочности строения, а то и для частичного разрушения материала, что уж точно создаёт серьёзные вопросы о целесообразности дальнейшего применения такого здания. Кроме того, дома из кирпича со стенами двухметровой толщины всё же редкий случай, поэтому обязательно используются различные утеплители, что часто представляет серьёзные проблемы не только с точки зрения источника вредных веществ в повседневном применении (например, фенол в минвате или стирол в пенопласте), но и с точки зрения их высокой горючести и\или выделения токсичного дыма при больших температурах.

Биостойкость. Мощное цементное покрытие древесного наполнителя в арболите защищает его от гниения, поражения грибками и других факторов. Арболит и кирпич пропускают воздух, чем обеспечивают не только вентиляцию дома и оздоровление внутреннего микроклимата, а также и более дружелюбные условия для существования самого материала. Но поскольку в составе арболита превалирует дерево, а необходимая толщина стен для дома значительно ниже – это свойство можно считать в нём значительно более развитым, чем в кирпиче.

Экологичность. До 80-90% арболитового блока составляет древесная щепа, остальное – просто высокосортный цемент с отвердителем. Как видим – технология не только полностью безопасна как для конечного потребителя, так и в процессе производства, но и позволяет решать проблему рационального использования отходов деревоперерабатывающих предприятий.

Для производства кирпича используется глина или кварцевый песок (силикатный кирпич) с различными специальными добавками. Произведенный материал тоже экологически безопасен. Но у естественных природных материалов (глины и песка) существует недостаток: невозможно узнать, с какой именно территории взято сырьё. Что приводит к существованию немалого числа случаев появления в продаже радиоактивного кирпича.

Выводы. При использовании строительных блоков из арболита  получаем следующие преимущества перед использованием кирпичей:

  • Меньший вес и объем необходимых стройматериалов
  • Меньшие затраты на доставку и хранение материалов
  • Высокая экологичность и биостойкость
  • Высокая теплоизоляция при меньшем объеме материала
  • Высокая сейсмостойкость и прочность
  • Упрощение отделочных работ и обустройства интерьера
  • Уменьшение сложности и длительности строительных работ
  • Сокращение затрат на фундамент, ввиду меньшего веса здания
  • Сокращение затрат на оплату строительных работ и строительство
  • Долголетняя эксплуатация дома при различных температурах

Отдел информации

30.09.2016.


Важная информация для покупки квартиры во Владимире:




что лучше? Теплопроводность арболита в сравнении с пенобетоном, опилкобетоном, газобетоном, полистиролбетоном и соломенными блоками

Одной из самых актуальных и востребованных отраслей на сегодня является строительная сфера. Ведь люди всегда будут мечтать о собственном жилье и об улучшении условий проживания. И чем чаще появляются новые строительные материалы, тем больше будет возможностей построить качественное здание. Например, арболит. Эта новинка уже стала такой же популярной, как и керамзитобетон. Но что из них лучше?

Согласно статистике сервиса Google Trend поисковые запросы в рунете относительно арболита намного популярнее вопросов о его аналогах.

Характеристики арболита

Это вид лёгкого бетона, состоящий на 80-90% из органики, химических добавок, воды и цемента. Главным сырьём может выступать измельчённая древесная щепа, льняная или конопляная костра, дроблёные стебли хлопчатника или рисовая солома. По-другому этот компонент называется деревобетоном.

Он появился еще в 30-х годах XX века в Голландии. Благодаря своей экологичности, теплосберегающим и звукоизоляционным свойствам, стройматериал получил широкое распространение в США, Канаде и Европейских странах.

Сочетание древесных отходов и цементного раствора делает арболитовый блок уникальной композицией, характеризующейся свойствами этих двух компонентов

. А для того чтобы повысить уровень адгезии древесины и цемента, необходима минерализация.

В этом процессе участвуют такие химические добавки, как сульфат алюминия, хлорид и нитрат кальция, жидкое стекло. Таким образом, нейтрализуется влияние органики на отвердевание бетона.

Арболит обладает прекрасным показателем теплопроводности (0,08 – 0,17 Вт/м·К) и неплохой плотностью (400 – 850). О прочности свидетельствует высокая морозостойкость (25-50 циклов) и устойчивость к усадке (0,4-0,5). Такие свойства гарантируют долгий срок эксплуатации сооружения. Также материал отличается хорошей огнестойкостью и шумопоглащением (0,17-0,6). Имеет отменную прочность на сжатие (0,35 – 3,5 МПа), на изгиб (0,7 – 1,0 МПа) и высокое влагопоглощение (до 40-85%).

Из арболита делают теплоизоляционные плиты и смеси для заливок. Но самым востребованным изделием являются блоки.

Выпускаются они стандартных размеров 500 х 300 х 200 мм. Применяется материал для возведения стен малоэтажных зданий (до 3-х этажей). Согласно заверениям производителя, одного слоя арболитовых пеноблоков вполне достаточно для сохранения тепла.

Технология производства

Сегодня применяют несколько способов изготовления стеновых блоков для наружных и внутренних стен. Чаще всего они производятся методом прямого прессования или с помощью вибролитья (вибропрессования).

Первый способ представляет собой сравнительно молодую и довольно бюджетную технологию. Она предусматривает суточную выдержку арболита в формах. Но полученная при этом масса не отличается однородностью, что грозит внутренними напряжениями в готовом изделии.

Вибролитьё – это традиционный способ, проверенный годами. Компоненты в смеси распределяются равномерно и, как результат, получается более качественный блок.

Однако основной процесс изготовления в обоих методах одинаков.

Он состоит из трех важных этапов.

  1. Сортировка и размельчение органики.
  2. Смешивание щепок с химическими компонентами, цементом и водой. Операция занимает 10 минут.
  3. Формовка и высушивание готового раствора.

Разновидности

В зависимости от показателей прочности на сжатие арболит бывает нескольких видов.

  1. Теплоизоляционный. Характеризуется невысокой прочностью на сжатие и низкой плотностью. В связи с этим он слабо выдерживает нагрузки. Применяется только в теплоизоляционных целях.
  2. Конструкционно-теплоизоляционный. Такой материал обладает прочностью 1,5 – 2,5 и используется при строительстве стен и перегородок. Характеризуется композиция низкой плотностью и невысоким коэффициентом теплопроводности.
  3. Конструкционный. Это самый прочный тип. Показатель прочности на сжатие достигает до 3,5 МПа, а показатель плотности – до 1200 кг/м³. Используется при кладке конструкций до 3–х этажей. Однако строение, сооруженное из таких блоков, будет нуждаться в дополнительной теплозащите.

Достоинства и недостатки

Арболит обладает огромным количеством плюсов по сравнению с другими строительными материалами.

  • Экологичность сырья. Изготавливается в основном из натуральных компонентов.
  • Высокая огнестойкость. Несмотря на то, что арболит главным образом состоит из древесных отходов, он не горюч.
  • Хорошая паропроницаемость. Это свойство позволяет зданиям дышать и сохранять свой микроклимат.
  • Небольшой вес древоблоков. Этот фактор заметно упрощает строительство.
  • Лёгкая обработка режущими инструментами. Блоку можно легко придать любую нужную форму.
  • Простота в обращении. При укладке блоки из арболита не требуют профессиональных навыков.
  • Устойчивость к плесени, грибкам и вредителям. Материал обладает IV классом биостойкости.
  • Высокая теплопроводность. По этой причине арболит часто используется при постройке частных домов.
  • Устойчивость к усадке. Стены и перегородки в этом случае не пойдут трещинами.
  • Высокое звукопоглощение. Благодаря этому материал может использоваться и для строительства промышленных зданий.
  • Устойчивость к сейсмической активности.

К минусам относятся следующие факторы.

  • Если не предпринять меры для защиты от влаги, арболит быстро начинает разлагаться, теряя свои свойства.
  • Блоки не обладают идеально ровной поверхностью из-за характерных особенностей состава.
  • Арболитовым стенам требуется дополнительная отделка.
  • Материал обладает низким уровнем сцепления со штукатурными смесями.
  • Из-за огромного количества кустарных производств на рынке часто встречается некачественный товар.
  • Небогатый ассортимент изделий.
  • Отсутствие масштабного производства сказывается на высокой цене материала и сложностях с доставкой.

Сравнение с другими материалами

Для возведения жилого здания или хозяйственной постройки очень важно правильно выбрать строительные компоненты. Но следует знать, что не бывает хороших или плохих материалов, есть только подходящие и не очень.

  • Керамзитобетон. Так же как и арболит, это экологически чистый материал и относится к классу легкого бетона. В его состав входят керамзит (обожженная глина или глинистый сланец), цемент, песок и вода. Однако керамзитоблоки обладают показателем теплопроводности (0,5 – 0,7 Вт/м·К), то есть немного хуже, чем у арболита. Поэтому для дома, с точки зрения сохранения тепла, лучше выбрать древоблоки. Несмотря на более высокую прочность, керамзитобетон может не выдержать превышение давления. Это объясняется полым пространством внутри изделия.

Арболит же обладает хорошей прочностью на изгиб и удары.

  • Пенобетон. Это пористый бетон, состоящий из цемента, песка, воды и пенообразователя. Блоки из него обладают хорошим запасом прочности, однако, в отличие от арболита, практически не работают на изгиб и дают большую усадку. Коэффициент теплопроводности лучше, чем у керамзитобетона (0,14 – 0,5 Вт/м·К), но хуже, чем у арболита.
  • Опилкобетон. По составу этот материал очень похож на арболит. В обоих случаях используются древесные отходы. Так же как и арболит считается экологичным строительным материалом, обладает высокими теплозащитными качествами и устойчив к растяжению, сгибу и удару.
  • Газобетон. Ячеистая композиция состоит из песка, цемента, воды и газообразователя, благодаря которому и появляется характерная пористость. В отличие от арболита, у газоблока наблюдается чёткая геометрия изделия. Материал характеризуется высокой гидроустойчивостью и хрупкостью. Если сравнить этот материал и арболит, то по многим характеристикам газобетон выигрывает.

Однако при постройке 2-3-х этажного дома с мансардой лучше отдать предпочтение второму компоненту, так как он способен выдержать большие нагрузки.

  • Полистиролбетон. Это разновидность лёгкого бетона, состоящего из портландцемента, гранул вспененного полистирола и воздухововлекающих добавок. Отличается он высокой конструкционной прочностью. Даёт усадку, но значительно меньшую, чем газоблоки и пеноблоки. Так же как и арболит, обладает хорошими теплоизоляционными свойствами. Полистиролбетонные блоки не нуждаются в дополнительном утеплении.
  • Соломенные блоки. Они представляют собой строительный материал, состоящий из экологически чистого сырья – прессованной соломы. Соломенные блоки обладают лучшим, чем у арболита показателем теплопроводности (0,05 – 0,065). Но имеют и такие недостатки, как высокая влагопоглащаемость и низкая огнестойкость.
  • Брус. Это высокоэкологичный дышащий материал, изготовленный из клеёных досок или брёвен. Отличается замечательным показателем теплопроводности и высокой прочностью. Является достойным конкурентом арболита.
  • Газосиликат. Этот ячеистый материал получают из раствора мелкого песка, извести, газообразующих добавок и воды. По структуре схож с газобетоном, но есть разница в составе, а следовательно, и в свойствах. Характеризуется хорошей теплопроводностью, высокой хрупкостью и повышенным влагопоглощением.
  • Фибролит. Это аналог арболита с очень похожим составом. В обоих случаях в качестве составляющих выступают древесные отходы. Но если в первом варианте идёт стружка, то в фибролите используется древесное волокно, изготавливаемое в виде тонких и узких лент. Так же как и арболит, обладает хорошей теплопроводностью (0,08 – 0,1 Вт/м·К) и нуждается в дополнительной защите от влаги.
  • Сибит. Состоит из бетона, гипса, алюминиевой пудры с добавлением ПАВ и воды. Считается экологически чистым материалам, так как в результате реакций образуется искусственный камень. Обладает чрезвычайно высокой морозостойкостью (до 250 циклов замораживания и оттаивания), но низкой прочностью на излом. Для малоэтажного дома обычно не применяется.
  • Саман. Это самый древний строительный материал, состоящий из экологичного сырья – глинистого грунта и соломы. Саман обладает отличным коэффициентом теплопроводности (0,1 – 0,4). Однако имеет важный недостаток – повышенную влагопроницаемость.

О плюсах и минусах арболита, в видео ниже.

Теплофизические свойства арболита

При работе с арболитом средней плотности 650-800 кг/м3 в условиях эксплуатации А и Б, прописанных в СНиП 11-3-79 (учет зон влажности территории РФ и влажностного режима помещений) получены следующие результаты:

Средняя плотность арболита в сухом состоянии, кг/м3

Удельная теплоемкость в сухом состоянии, кДж/(кг°С)

Расчетная влажность по массе, %

Расчетные коэффициенты

А

Б

теплопроводности, Вт/(м°С)

теплоусвоения, Вт/(м2°С)

паропроницаемости, мг/(м∙ч∙Па)

сухое

А

Б

А

Б

А и Б

600

2,5

10

15

0,116

0,175

0,233

4,54

5,44

0,105

800

2,5

10

15

0,163

0,244

0,302

6,20

7,15

0,105

Для расчета были взяты средние показатели, поэтому при их изменении указанные параметры теплопроводности, теплоусвоения, паропроницаемости могут варьироваться. Специалистами в ходе исследования было установлено, что внутренние стороны арболитовых стен в помещениях сухие, не имеют конденсации. Не отмечено нарушение целостности материала. Даже по прошествии 10-12 лет постоянной эксплуатации здания не отслаиваются фактурные слои и сохраняется изначальный цвет материала. Как видно из таблицы, теплофизические характеристики позволяют использовать арболит для возведения жилых домов, а также животноводческих и птицеводческих ферм, так как стены из него отлично сохраняют тепло и защищают от холодов.

Что лучше? Дерево или арболит? — ЭкоДревПродукт

Сравнение строительных материалов: дерево и арболита. В статье рассмотрены основные характеристики, такие как теплопроводность, горючесть и другие свойства материалов.

Дерево, как строительный материал для загородного дома, всегда притягивает владельцев земельных участков. Лучшим заменителем дерева, как ни странно, является само дерево. Арболит (от латинского arbor — дерево и греческого lithos — камень), материал, на 85-90% состоящий из древесной щепы, позволяет не только получить все свойства деревянного дома, но и обладает существенным преимуществом. Давайте рассмотрим основные характеристики и свойства этих двух материалов на практике.

Теплопроводность

В дачном малоэтажном строительстве чаще всего используется обычный брус, оцилиндрованное бревно, а так же клееный брус. К большому сожалению, размеры этих материалов практически никогда не превышают 300 мм в диаметре, в более раннее время из-за больших теплопотерь, в строительстве домов не применялись бревна, размер которых менее 500 мм. Отсюда проблема современных деревянных домов, использование утеплителей (дополнительные затраты на утеплители, и вместе с этим фенольное или стирольное загрязнение). Теплопроводность древесины составляет 0,15-0,4 Вт/ (мК), арболита—0,07-0,17 Вт/(мК). Толщина стандартного стенового блока из арболита—300 мм, следовательно, стены из таких блоков по теплосбережению вполне соответствуют классическим стенам из полуметровых бревен и даже превосходят их. И это следует не только из сухих расчетов на бумаге, но и из практики применения арболита, даже в северных регионах России дома из арболита со стенами меньше толщены бревна, комфортно эксплуатируются без дополнительного утепления.

Естественный воздухообмен

Одним из важных свойств дерева, это его дышащие свойства, которые создают уникальный микроклимат деревянных домов, регулируя влажность и обеспечивая пассивную вентиляцию мощности—до 35% внутреннего воздуха в помещении. И снова вспомним об утеплении, при его использовании, а также при покрытии стен различными видами красок необходимо использовать плотные пароиэолирующие пленки и полностью блокировать дышащие свойства деревянных стен. Стены из арболита, почти полностью состоящие из дерева, также обладают соответствующими дышащими свойствами, и поскольку не требуют утепления, позволяют использовать простые вентилируемые облицовочные материалы и сохранить в полной мере эту немаловажную особенность, обеспечивающую постоянное поступление чистого воздуха через всю поверхность стен.

Горючесть

Всем известно, что дерево проигрывает кирпичу и бетону, так как обладает высокой горючестью. Различные составы (увеличивающие затраты на строительство) снижают степень воспламеняемости, но со временем уровень защиты падает, также проблему представляют легковоспламеняемые утеплители. Арболит является трудносгораемым материалом, полностью не поддерживающим горение, и способен, действительно долгое время противостоять высоким температурам без каких-либо дополнительных обработок, арболит не поддерживает горение в течение 0,75-1,5 часа.

Биостойкость

Проблему представляет плохая биологическая устойчивость древесины, это гниение, заражение различными грибками и вредителями, потеря внешнего вида из-за атмосферных факторов, появление микротрещин и т.д. Это еще актуальней при оцилиндровке бревен оголяются самые мягкие слои древесины, которые значительней подвержены этим факторам. Все это решается благодаря специальным защитным средствам. Но все же дерево требует постоянного ухода и периодических обработок каждые несколько лет, и если упустить момент, то придется облицовывать стены (дополнительные затраты). В стеновых блоках из арболита древесная щепа не только механическим образом ограждается от внешних воздействий мощной цементной защитой, но и полностью обработана для дополнительной сохранности (что невозможно произвести для больших массивов дерева) и обладает абсолютной биостойкостью.

Сложность строительства

В самом процессе строительства дерево имеет еще ряд неприятных особенностей. Высокая усадка всех видов древесины не позволяет быстро построить деревянный дом, требуется год на усадку здания (до 10%) и после этого можно начинать отделку. К тому же дерево сильно растрескивается, что влияет на внешний вид, ухудшаются параметры биостойкости и теплоизоляции здания. Арболит имеет усадку всего 0,4%, поэтому возможно оперативное возведение здания из стеновых блоков в один заход, то есть полное строительство типового дома при желании можно завершить всего за месяц. И очень весомое качество арболита, это низкая сложность строительства как по требованиям к трудозатратам, так и, главное, к профессиональности. Дерево, очень капризный материал в строительстве, требующий грамотного подхода специалистов. А качественно выстроить стены из арболита может любой, кто знаком с простой кирпичной кладкой.

Какими свойства имеют арболитовые блоки? | Свойства арболита

Арболитовые блоки имеют следующие свойства: небольшой вес, низкая теплопроводность, а также он совершенно безопасен для жизни человека. При использовании арболита для строительства домов, экономическая выгода проявится в ближайший отопительный сезон. Поскольку для прогрева помещений из арболитовых блоков необходимо ресурсов вдвое меньше, чем для домов из других материалов. В теплое время года в помещении из арболита поддерживается комфортная температура для человека, приятная прохлада, свежесть, а также не требуется установки охладителей воздуха.

Читайте также статьи:

  • Газобетон или арболит — сравнение
  • Деревянный дом или дом из арболитовых блоков
  • Пеноблок и арболит

Основные преимущества арболитового блока

Экологичность

Блоки из арболита являются экологичным и безопасным строительным материалом. В основу арболита положены природные только натуральные компоненты. Также этот строительный материал безвреден для окружающей среды и для человека.
Арболит не подвергается гниению, другими словами, он устойчив к деятельности плесневых грибков. Также арболит обладает отличной воздухопроницаемостью (в помещениях из арболитовых блоков всегда сухо). Влагу из воздуха арболит очень легко забирает в себя.

Низкая теплопроводность и морозостойкость

Арболитовые блоки являются наиболее теплоустойчивыми строительными материалами. Стены, сложенные из арболитовых блоков и имеющие толщину всего 30 см соответствуют теплопроводности стены из кирпича, толщина которой 1 м. Наполнителем блоков из арболита является древесная щепа, именно древесная щепа дает важное свойство — пластичность арболита. Другими словами, при возникновении максимальных нагрузок, блоки из арболита не ломаются, а просто деформируются с последующей возможностью восстановления начальной формы после устранения нагрузок.

Отличная звукоизоляция

Коэффициент звукопоглощения блока из арболита равен примерно от 0,17 до 0,6 ед. при частоте звука от 130 до 2000 Гц, кстати у кирпича данный коэффициент не выше 0,04 при 1000Гц; а у древесины этот показатель вообще составляет от 0,06-до 0,1. Эти параметры в действительности подтверждают эффективные звукоизолирующие свойства арболита. Вам не потребуется тратить лишние дополнительные средства и время на звукоизоляцию помещений.

Негорючесть

Арболит относят к трудногорючим материалам, что соответствует группе горючести Г1 по ГОСТ 12.1.044-89, по воспламеняемости арболит относится к трудновоспламеняемым, что соответствует группе В1 (по параметру воспламеняемость), согласно ГОСТ 30402, к группе Д1 — малодымообразующим (по параметру дымообразующей способности), согласно ГОСТ 12.1.044.89. Владельцы дома из арболита могут не переживать за сохранность своего дома, поскольку арболит является трудновоспламеняемым и негорючим строительным материалом.

Прочность

Арболитовый блок характерен высокими показателями прочности – он не трескается. Этот фактор является особо важным как в эксплуатации и строительстве зданий, так и при транспортировке блоков. Сравнительно небольшой удельный вес блоков из арболита. Итак, 1 кубический метр арболитовых блоков в полтора раза легче керамзитобетона, а также в трое легче кирпича, это преимущество позволяет использовать более упрощенные и, естественно, наиболее дешевые фундаменты при возведении зданий. Любые другие строительные материалы, с такой же ценой, не имеют набора таких свойств!

Легкость работы с арболитом

С арболитом, как с материалом для строительства дома, очень легко работать. В такой блок можно легко ввинчивать шурупы, забивать гвозди, а также вешать крючки, словно на деревянную стену. Этот материал легко поддается сверлению, пилению, рубке, при этом всегда получится аккуратная и точная подгонка арболитового блока до необходимых размеров. Арболитовые блоки можно покрывать штукатуркой без применения дополнительного армирования.

Название материала Морозостойкость, циклы Сжатие-максимальный предел, МПа Плотность материала в любых условиях, кг/куб.м Теплопроводность во все времена года, Вт/мК
Арболит 25 1,9-2,5 650 0,12
Дерево 1.5-4.0 430-600 0,15
Пенобетон 35 2,5-7,3 200-11750 0,14-0,38
Газобетон 35 2,5-15 650-800 0,18-0,28
Керамзитобетон 25 3,3-7,1 900-1150 0,51-0,7
Кирпич силикатный 25 5-30 1700-1950 0,85-1,15
Кирпич керамический 25 2,5-25 1550-1700 0,6-0,95

Теплопроводность арболита: коэффициент теплопроводности


Арболит – современный строительный материал, из которого возводят надёжные и долговечные дома. Особенно примечательна теплопроводность арболита, которая даже превышает показатели «чемпионов» в этой области – вспененных и газобетонных блоков. Помимо этого, подобные изделия обладают отличным показателем прочности и довольно просты при самостоятельной укладке. И все эти чудесные свойства обернуты в блестящую упаковку, манящую привлекательной стоимостью, позволяющей значительно сэкономить на постройке дома. Все это гарантируют производители и продавцы арболита, воспевая хвалебные дифирамбы своему продукту. Но правдивы ли они или это только рекламные уловки?

Состав и характеристика

Арболит – это лёгкий, прочный, долговечный и экологически чистый материал. В его состав входят древесная щепа, портландцемент и органические добавки. Арболит – теплопроводность составляет 0,07-0,17 Вт/мК, на 90 процентов состоит из дерева.

В виде наполнителей по правилам технологического процесса добавляется:

  • щепа хвойных и лиственных пород;
  • стебельки хлопчатника;
  • костра льна;
  • рисовая солома.

Чтобы изделия служили долго, не допускается контакт материала с водой. Стружка дополнительно обрабатывается специализированным составом. В качестве добавок используют:

  • хлористый алюминий;
  • алюминий сернокислый;
  • хлористый кальций.

Недостатки блоков

Недостатки материала также проистекают из свойств исходных составляющих:

  • водопоглощение от 40 до 80% от объема блока, для снижения водопоглощения арболитовые конструкции необходимо защищать оштукатуриванием;
  • недобросовестные производители — зачастую арбоблоки изготавливают на лесозаготовительных предприятиях без соблюдения технологии, в результате они не отвечают требованиям стандарта.
  • недостаточно точное соблюдение размеров — в блоках с малым содержанием цемента при передозировке водной смеси потери по габаритам могут превышать допустимые нормами.

Внимание!

Из-за способности впитывать влагу в больших количествах, арболит нельзя использовать для кладки цоколя, карниза и парапетов зданий любого назначения.

Показатель теплопроводности арболитовых блоков

Важнейшим параметром для строительства здания является коэффициент теплопроводности арболита ?, определяющий количество тепла проникающего, в помещение через поверхность единичной длины и площади за единицу времени. Чем меньше значение, тем лучше теплоизоляция.

Теплоёмкость арболита – это свойство блоков поглощать и удерживать тепло. Значение её составляет 2,3 кДж/кгК, поэтому конструкция из этого материала нагреется быстрее.

Прочность зависит от плотности материала. Чем ниже показатели, тем больше страдает несущая способность блоков. Поэтому выбирая изделие для строительства объекта, надо выбирать оптимальную плотность. Чтобы в процессе эксплуатации здания, выдерживались заданные несущие нагрузки, и максимально сохранялось тепло.

Поглощение воды арболитом составляет 75-85 процентов. Поэтому материал часто используют при строительстве бань. Фасад конструкции из таких блоков обязательно надо штукатурить.

Блоки разрушаются в результате замерзающей воды в пустотах. Чем больше воды накапливается, тем меньше морозостойкость, которая влияет на срок службы.

Преимущества использования арболита в строительной отрасли:

  • Не подвержен воздействию огня.
  • Хорошо поглощает звук.
  • Удобен для технологической обработки.
  • Пластичен, обладает хорошими значениями прочности на изгиб.

Достоинства и недостатки

Арболит обладает огромным количеством плюсов по сравнению с другими строительными материалами.

  • Экологичность сырья. Изготавливается в основном из натуральных компонентов.
  • Высокая огнестойкость. Несмотря на то, что арболит главным образом состоит из древесных отходов, он не горюч.
  • Хорошая паропроницаемость. Это свойство позволяет зданиям дышать и сохранять свой микроклимат.
  • Небольшой вес древоблоков. Этот фактор заметно упрощает строительство.
  • Лёгкая обработка режущими инструментами. Блоку можно легко придать любую нужную форму.

  • Простота в обращении. При укладке блоки из арболита не требуют профессиональных навыков.
  • Устойчивость к плесени, грибкам и вредителям. Материал обладает IV классом биостойкости.
  • Высокая теплопроводность. По этой причине арболит часто используется при постройке частных домов.
  • Устойчивость к усадке. Стены и перегородки в этом случае не пойдут трещинами.
  • Высокое звукопоглощение. Благодаря этому материал может использоваться и для строительства промышленных зданий.
  • Устойчивость к сейсмической активности.

К минусам относятся следующие факторы.

  • Если не предпринять меры для защиты от влаги, арболит быстро начинает разлагаться, теряя свои свойства.
  • Блоки не обладают идеально ровной поверхностью из-за характерных особенностей состава.
  • Арболитовым стенам требуется дополнительная отделка.
  • Материал обладает низким уровнем сцепления со штукатурными смесями.
  • Из-за огромного количества кустарных производств на рынке часто встречается некачественный товар.
  • Небогатый ассортимент изделий.
  • Отсутствие масштабного производства сказывается на высокой цене материала и сложностях с доставкой.

Теплопроводность блоков в зависимости от плотности

Изделия из арболита делится на две группы: теплоизоляционный и конструктивный. Плотность материала зависит от качества и размеров щепы, а также от наполнителя, используемого для производства.

Сравнение теплопроводности арболита приведено в таблице.

Вид арболитаСредняя плотность при использовании древесного наполнителя, кг/м3Показатель теплопроводности при использовании древесного наполнителя, Вт/м3Средняя плотность при использовании конопляной костры, кг/м3Показатель теплопроводности при использовании конопляной костры, Вт/м3
Теплоизоляционный400-6500,08-0,13400-6500,04-0,09
Конструкционный500-8500,11-0,14550-7000,07-0,1

Теплопроводность материала зависит от плотности: чем выше плотность, тем свойства ухудшаются.

Недостатки

Арболит имеет много преимуществ, чуть меньше – минусов. К главному недостатку относят высокие риски приобретения модулей кустарного производства. Дело в том, что качественные блоки выпускают на крупных производственных предприятиях, которых не найти в регионе.

Такие производители не задумываются об эксплуатационных качествах выпускаемых стройматериалов. Они изготавливают модули, нарушая технологический процесс. В результате они реализуют арболит, технические характеристики которого существенно ниже заявленных.

К еще одному минусу относят малую плотность материала. С одной стороны, это положительный момент, поскольку снижается нагрузка на фундамент, а с другой – такие блоки нельзя использовать для возведения многоэтажных сооружений.

Существует ряд других недостатков такого материала.

  • Отклонения в размерах. Готовые блоки могут существенно различаться по типоразмерам, прописанным регламентом. Иногда из-за несоответствия параметров строителям приходится увеличивать толщину швов. Это ведет к образованию «мостиков холода» и промерзанию швов в стужи.
  • Биологическая неустойчивость. Блоки из арболита – изделия, которые «полюбились» грызунам. Мыши и крысы делают в них многочисленные норки и ходы, что значительно снижает срок службы постройки. Чтобы защитить конструкцию от таких вредителей, потребуется делать бетонный цокольный этаж. А это дополнительные денежные растраты на стройматериалы и наем строительной бригады.

  • Необходимость в декоративной отделке фасада. Арболит – эстетически непривлекательный строительный материал (если речь не идет об изделиях с облицовкой). Чтобы улучшить внешний вид строения, не обойтись без финишной отделки. Она повлечет за собой расходы на покупку облицовки и наем рабочей силы.
  • Слабая устойчивость к повышенной влажности. Арболитовые блоки способны накапливать влагу, что со временем разрушает материал. Чтобы строение из арболита прослужило как можно дольше, нужно сделать фундаментную основу с хорошей гидроизоляционной оболочкой и произвести оштукатуривание внешней части стены.
  • Высокая стоимость. Здесь не идет речь о блоках низкого качества кустарного производства. Изделия, соответствующие нормативам ГОСТ, стоят недешево. Их цена примерно в 1,5 раза выше по сравнению со стоимостью газобетона или пеноблока.

Некоторые недостатки арболита связаны с нарушением технологии его производства или с использованием некачественных составляющих. Чтобы не приобрести блоки, непригодные для строительства, нужно прислушаться к некоторым рекомендациям.

Анализ строительных блоков из различных материалов

Чтобы выбрать для строительства здания лучший материал необходимо сопоставить показатели. Сравнительные характеристики теплопроводности строительных материалов приведены в таблице.

МатериалТеплопроводность, Вт/м КПлотность, кг/м3Морозостойкость, циклов
Арболитовые блоки0,08-0,17400-85025-50
Пенобетонные блоки0,14-0,38200-120035-75
Газобетонные блоки0,18-0,28600-80035-80
Керамзитобетонные блоки0,5-0,7900-120025-50
Шлакобетонные блоки0,2-0,6900-140015-50
Кирпич0,56-0,951550-190015-50
Деревянный брус0,15-0,32450-60025-100

Отдавая предпочтение арболитовым блоком, следует помнить о недостатках:

  • высокое поглощение воды;
  • требуется гидроизоляция фундамента;
  • не предназначен для строительства высоких зданий.

Материал подойдёт для возведения объектов в шумных районах с большим перепадом температур.

Преимущества и недостатки

Плюсами являются следующие особенности:

  1. Отличные огнезащитные свойства. Материал относится к группам – негорючести Г1, трудно воспламеняющим – В1, слабым дымообразованием – Д1.
  2. Устойчивы к биокоррозии (жукам, грызунам, гниению) и внешним воздействиям окружающей среды, в том числе, и химическим.
    Данное свойство позволяет возводить их в любой точке земного шара. На арболите не заводится плесень и грибки.
  3. Хорошая совместимость с рядом строительных материалов. Можно использовать в сочетании с любыми веществами.
  4. Легкий монтаж и транспортировка. Обеспечивается за счет небольшого веса, а также структуры (состава конструкции) панели, позволяющей его обрабатывать режущим и монтажным инструментом, легко крепить любые элементы.
  5. Небольшая усадка (до 0, 5%). Благодаря этому качеству и легкости, не оказывает нагрузку на установленную фундаментную основу, и приобретает высокую скорость работы.
  6. Долговечность. Арболитовым стенам прогнозируют стойкость более 100 лет.
  7. Отсутствие мостиков холода. Плиты настолько прочно сцепляются друг другом, что швы легко залить специальным клеем или перлитово-цементным раствором.
  8. Универсальность использования. Обеспечивается благодаря разновидностям изделий.
  9. Доступная цена, в сравнении с монолитными изделиями или кирпичом.

Минусами считаются

  • необходимость в использовании отделочных материалов и гидроизоляции;
  • высокая водопоглощающая способность;
  • малоэтажность;
  • погрешности в геометрических параметрах.

Плюсов у панелей из арболита намного больше чем минусов, что говорит о хороших качественных характеристиках материала.

№2. Производство арболита

Производство арболитовых блоков – дело несложное, но требует точного соблюдения технологии. Если коротко, то процесс выглядит так. В воду добавляют все необходимые химические вещества. Щепу тем временем засыпают в смеситель, добавляют к ней воду и недолго перемешивают, потом добавляют цемент и перемешивают еще 3 минуты. Формирование производят в течение 15 минут одним из следующих способов:

  • ручная формовка без вибрации;
  • ручная формовка с вибрацией;
  • изготовление на вибростанке;
  • изготовление на вибростанке с пригрузом.

Естественно, механизация производства позволяет получать более качественные блоки с необходимыми эксплуатационными качествами. Прессование смеси обеспечивает правильное распределение щепы в цементе и полное ее покрытие раствором цемента. Вибрацию применяют аккуратно, чтобы достичь равномерного распределения щепы, но не привести к осаждению цементного раствора на дне формы.

характеристики арболита (теплоемкос)

 

Таблица общих характеристик материала арболита

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теплоемкость арболита

 

 

Производство арболита регламентируется ГОСТ 19222-84 «Арболит и изделия из него». Такое производство предполагает, как минимум, обязательное вибрование и прессование арболитовой смеси весом, не менее 1 т. («СПАИТ» работает с 1,5 тонником), а также есть еще множество отличий заводского производства по ГОСТу от кустарного.

Согласно Постановления Правительства РФ от 01.12.2009 N 982 (ред. от 02.04.2015) «Об утверждении единого перечня продукции, подлежащей обязательной сертификации, и единого перечня продукции, подтверждение соответствия которой осуществляется в форме принятия декларации о соответствии», арболит и изделия из него не подлежат обязательной сертификации, но, при этом и данный документ, и ГОСТ 19222-84 указывают на то, что это касается только арболита, произведенного в строгом соответствии ГОСТ. Почему? Потому, что при правильном производстве получается только арболит, состоящий на 90-96% из щепы хвойных пород деревьев, а также имеющий строго определенную плотность (в зависимости от веса пресса, а это не менее 1 т. можно получить разной конструкционной прочности и, соответственно, плотности блок). Так получается, что в нормальном, если можно так выразиться, арболите должно быть определенное количество дерева, исходя из чего и складывается теплоемкость блока. Многие строительные специалисты приравнивают теплопроводность арболита к древесине соответствующей толщины, т.к. наличие 10% цемента в арболите вполне компенсируется однонаправленностью древесных волокон в бревне.

 

Как показал сравнительный анализ, проведенный различными организациями, по теплоизоляции дома из арболита превосходят кирпичные коттеджи в 4–7 раз. Если теплопроводность различных видов кирпичей составляет 0.5–1.5 Вт/(м –°С). Для арболита этот параметр по ГОСТу — 0.08–0.17 Вт/(м –°С), то есть стена из арболитовых блоков толщиной 30 см соответствует кирпичной стене толщиной 100–190 см. Не стоит забывать и про потери тепла через «мостики холода»*, которые оставляет раствор при кирпичной кладке. И, если объём стандартного блока из арболита равен более чем 15 кирпичам, очевидно, что при его использовании в как минимум в 2.5 раза уменьшается расход цемента и песка, и значительно сокращаются теплопотери.

*Как избавиться от мостиков холода при кладке из арболитовых блоков   

 

 

 

Сравнительные характеристики теплопроводности арболита и иных строительных материалов

 

Название                                                                                                       Теплопроводность, Вт/м                                                                            Плотность, кг/куб.м

 

Арболит                                                                                                                   0,08 – 0,17                                                                                                400 – 850
Ячеистые бетоны                                                                                                    0,08 – 0,70                                                                                               400 – 1200
Пенобетон                                                                                                               0,05 – 0,38                                                                                               200 – 1200
Газобетон                                                                                                                0,12 – 0,20                                                                                               500 – 1200
Керамзитобетон                                                                                                     0,50 – 0,70                                                                                                900 – 1200
Полистиролбетон                                                                                                   0,55 – 0,20                                                                                                400 – 900
Шлакобетон                                                                                                            0,20 – 0,60                                                                                                900 – 1400
Глиняный кирпич                                                                                                    0,50 – 1,50                                                                                                1550 – 2000
Силикатный кирпич                                                                                                0,50 – 0,87                                                                                                1800 – 2000
Облицовочный кирпич                                                                                           0,50 – 0,80                                                                                                 1500 – 2000

 

 

 

Таким образом, исходя из данных в таблице, можно сделать вывод, что стена из пенобетона и газобетона пропускает тепло из помещения наружу в 2 раза активнее, чем стена из арболита. А в случае с керамзитобетонной стеной - в 4,6 раза активнее арболитовой. Для обогрева помещений со стенами из арболитовых блоков толщиной 20 см требуется в два раза меньше энергоносителей, чем для помещений со стенами из кирпича толщиной 50 см (два кирпича). По теплотехническим показателям арболит превосходит большинство материалов, традиционно используемых при строительстве загородных домов. Арболит также обладает хорошими звукоизоляционными свойствами.

Влияние содержания влаги на теплопроводность и коэффициент диффузии древесно-бетонного композита

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.06.067Получить права и содержание

Основные моменты

Влияние влажности на тепловые свойства арболита.

Осветление бетона древесной стружкой увеличивает его теплоизоляционные свойства.

Теплопроводность быстро увеличивается с увеличением содержания воды.

Температуропроводность представляет собой максимум, соответствующий значению содержания воды Вт м .

Значения температуропроводности зависят от используемой модели подсчета.

Реферат

Целью работы, представленной в данной статье, является определение влияния влажности на тепловые свойства древесно-бетонного композита, то есть теплопроводность и температуропроводность.Древесная стружка без предварительной обработки заделана в песчано-цементную смесь. Были приготовлены и исследованы пять составов, содержащих различный процент стружки. Результаты экспериментов показывают, что облегчение бетона древесной стружкой увеличивает теплоизоляционную способность за счет снижения теплопроводности и коэффициента диффузии; однако эти свойства сильно зависят от содержания воды. Теплопроводность быстро увеличивается с увеличением содержания воды.Его экспериментальная эволюция с изменением содержания воды была подтверждена сравнением с тремя теоретическими моделями. Значения температуропроводности зависят от используемой модели счета. Результаты трех наиболее часто используемых моделей сравниваются между собой, и они показывают, что в целом коэффициент температуропроводности представляет собой максимум, соответствующий значению содержания воды Вт м .

Ключевые слова

Древесный бетон

Теплопроводность

Температуропроводность

Содержание влаги

Гигротермальный эффект

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2013 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Коэффициенты теплопроводности для обычных твердых тел, жидкостей и газов

Теплопроводность — это свойство материала, которое описывает способность проводить тепло. Теплопроводность может быть определена как

«количество тепла, передаваемого через единицу толщины материала в направлении, нормальном к поверхности единицы площади — из-за градиента единичной температуры в условиях устойчивого состояния»

Теплопроводность единицами являются [Вт / (м · К)] в системе СИ и [БТЕ / (час фут ° F)] в британской системе мер.

См. Также изменения теплопроводности в зависимости от температуры и давления , для: воздуха, аммиака, двуокиси углерода и воды

Теплопроводность для обычных материалов и продуктов:

9014 9014 9014 9014 воздух оксид алюминия (газ) —men88 блок 9014 9014 0146 Чугун

0 0 Константан

6 Глиц Фтор (газ) 9014 9014 9014 Мрамор

9014 9014 9014 901 50 9014 9014 9014 901 50 6 0,13 материя Сталь 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 Винил 0,606
Теплопроводность
k —
Вт / (м · К)

Материал / вещество Температура
25 o C
(77 o F)
125 o C
(257 o F)
225 o C
(437 o F)
Ацетали 0.23
Ацетон 0,16
Ацетилен (газ) 0,018
Акрил 0,2 0,2 0,0333 0,0398
Воздух, высота 10000 м 0,020
Агат 10,9
Спирт 0.17
Глинозем 36 26
Алюминий
Алюминий Латунь 121
0,0249 0,0369 0,0528
Сурьма 18,5
Яблоко (85.6% влаги) 0,39
Аргон (газ) 0,016
Асбестоцементная плита 1) 0,744
листы асбеста 0,166
Асбестоцемент 1) 2,07
Асбест в рыхлой упаковке 1) 0.15
Асбестовая плита 1) 0,14
Асфальт 0,75
Древесина бальза 14100 Balsa
Слои битума / войлока 0,5
Говядина постная (влажность 78,9%) 0.43 — 0,48
Бензол 0,16
Бериллий
Висмут 8,1 9014
9014 9014 9001 Bitu (газ) 0,02
Весы котла 1,2 — 3,5
Бор 25
Латунь

88

B010010 — 0,20
Кирпич плотный 1,31
Кирпич огневой 0,47
Кирпич изоляционный 0,15 кирпичный ) 0,6 -1,0
Кирпичная кладка плотная 1,6
Бром (газ) 0,004
Бронза Бронза 0.58
Сливочное масло (содержание влаги 15%) 0,20
Кадмий
Силикат кальция
Углекислый газ (газ) 0,0146
Окись углерода 0,0232
целлюлоза, регенерированная древесина и хлопок23

Ацетат целлюлозы, формованный, лист

0,17 — 0,33
Нитрат целлюлозы, целлулоид 0,12 — 0,21
Цемент, строительный раствор 1,73
Керамические материалы
Мел 0.09
Древесный уголь 0,084
Хлорированный полиэфир 0,13
Хлор (газ) Сталь 4 901 901 16,3
Хром
Оксид хрома 0,42
Глина от сухой до влажной 0.15 — 1,8
Глина насыщенная 0,6 — 2,5
Уголь 0,2
Кобальт Кобальт содержание) 0,54
Кокс 0,184
Бетон, легкий 0,1 — 0,3
Бетон, средний 0.4 — 0,7
Бетон, плотный 1,0 — 1,8
Бетон, каменный 1,7
Константан 23,3
23,3
Кориан (керамический наполнитель) 1,06
Доска пробковая 0,043
Пробка повторно гранулированная 0.044
Пробка 0,07
Хлопок 0,04
Хлопок 0,029
Углеродистая сталь Углеродистая сталь 0,029
Мельхиор 30% 30
Алмаз 1000
Диатомовая земля (Sil-o-cel) 0.06
Диатомит 0,12
Дуралий
Земля, сухая 1,5
11,6
Моторное масло 0,15
Этан (газ) 0.018
Эфир 0,14
Этилен (газ) 0,017
Эпоксидная смола 0,35
Перья 0,034
Войлок 0,04
Стекловолокно 0.04
Волокнистая изоляционная плита 0,048
Древесноволокнистая плита 0,2
Огнеупорный кирпич o 26 C 0,0254
Пеностекло 0,045
Дихлордифторметан R-12 (газ) 0.007
Дихлордифторметан R-12 (жидкий) 0,09
Бензин 0,15
Стекло Стекло Стекло 0,18
Стекло, жемчуг, насыщенный 0,76
Стекло оконное 0.96
Стекло-вата Изоляция 0,04
Глицерин 0,28
Золото 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014
Графит 168
Гравий 0,7
Земля или почва, очень влажная зона 1.4
Земля или почва, влажная зона 1.0
Земля или почва, сухая зона 0,5
Земля или почва, очень сухая зона 0,33
Гипсокартон 0,17
Волосы 0,05
ДВП высокой плотности 0.15
Лиственные породы (дуб, клен ..) 0,16
Хастеллой C 12
Гелий (газ) 0,142 0,142 Мед 12,6% влажности) 0,5
Соляная кислота (газ) 0,013
Водород (газ) 0,168
9014 Сероводород 9014.013
Лед (0 o C, 32 o F) 2,18
Инконель 15
Изоляционные материалы 0,035 — 0,16
Йод 0,44
Иридий 147
Железо
Оксид железа .58
Капок изоляция 0,034
Керосин 0,15
Криптон (газ) 0,0088 0,0088 , сухой 0,14
Известняк 1,26 — 1,33
Литий
Магнезиальная изоляция (85%) 0.07
Магнезит 4,15
Магний
Магниевый сплав 70-145 9014 9014 9014 9014
Ртуть, жидкость
Метан (газ) 0,030
Метанол 0.21
Слюда 0,71
Молоко 0,53
Изоляционные материалы из минеральной ваты, шерстяные одеяла .. 0,04 4
Монель
Неон (газ) 0,046
Неопрен 0.05
Никель
Оксид азота (газ) 0,0238
Азот (газ) 0,024 8 Оксид азота
Нейлон 6, Нейлон 6/6 0,25
Масло для машинной смазки SAE 50 0,15
Оливковое масло 0.17
Кислород (газ) 0,024
Палладий 70,9
Бумага 0,05 46 0,05 46
Торф 0,08
Перлит, атмосферное давление 0,031
Перлит, вакуум 0.00137
Фенольные литые смолы 0,15
Формовочные смеси фенолформальдегид 0,13 — 0,25 0,13 — 0,25 9014
159
Пек 0,13
Каменный уголь 0.24
Штукатурка светлая 0,2
Штукатурка металлическая 0,47
Штукатурка песочная 0,71
Пластилин 0,65 — 0,8
Пластмассы вспененные (изоляционные материалы) 0.03
Платина
Плутоний
Фанера 0,13 0,13
Полиэтилен низкой плотности, PEL 0,33
Полиэтилен высокой плотности, PEH 0.42 — 0,51
Полиизопреновый каучук 0,13
Твердая полиизопреновая резина 0,16
Полиметилметакрилат 0,16 Полиметилметакрилат 0,1 — 0,22
Полистирол вспененный 0,03
Полистирол 0.043
Пенополиуритан 0,03
Фарфор 1,5
Калий 1 Пропан (газ) 0,015
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) 0,25
Поливинилхлорид, ПВХ 0.19
Стекло Pyrex 1.005
Кварц минеральный 3
Радон (газ) Рений
Родий
Порода, твердая 2-7
Порода, пористая вулканическая ( туф) 90 .1475 — 2,5
Изоляция из минеральной ваты 0,045
Канифоль 0,32
Резина, пористая 0,045
0,045
Рубидий
Лосось (влажность 73%) 0,50
Песок сухой 0.15 — 0,25
Песок влажный 0,25 — 2
Песок насыщенный 2-4
Песчаник Опилки 0,08
Селен
Овечья шерсть 0,039
Аэрогель кремнезема 0.02
Силиконовая литая смола 0,15 — 0,32
Карбид кремния 120
Кремниевое масло 0,1 0,1
Шлаковая вата 0,042
Сланец 2,01
Снег (температура <0 o C) 0.05 — 0,25
Натрий
Хвойные породы (пихта, сосна …) 0,12
Почва, глина 1,1 органическая
0,15 — 2
Почва насыщенная 0,6 — 4

Припой 50-50

50 50 9 0.07

Пар, насыщенный

0,0184
Пар низкого давления 0,0188
Стеатит 2 Углеродистая сталь 2
Сталь, нержавеющая
Изоляция из соломенных плит, сжатая 0,09
Пенополистирол 0.033
Диоксид серы (газ) 0,0086
Сера кристаллическая 0,2
Сахар 0,087 — 0,22 0,087 — 0,22
Гудрон 0,19
Теллур 4,9
Торий
Древесина, ольха 0.17
Древесина ясень 0,16
Древесина береза ​​ 0,14
Древесина лиственница 0,12 0,12
Древесина дуб 0,17
Древесина осина 0,14
Древесина осина 0.19
Древесина, бук красный 0,14
Древесина, сосна красная 0,15
Древесина, сосна белая 0,15 древесина ореха 0,15
Олово
Титан
Вольфрам
Уран Уран 021
Вакуум 0
Гранулы вермикулита 0,065
Вода, пар (пар) 0,0267 0,0359
Мука пшеничная 0.45
Белый металл 35-70
Древесина поперек волокон, белая сосна 0,12
Древесина поперек волокон, балка 0,055 Древесина поперек волокон, сосна желтая, древесина 0,147
Древесина дуба 0,17
Шерсть, войлок 0.07
Древесная вата, плита 0,1 — 0,15
Ксенон (газ) 0,0051
Цинк 0 1 9011 9259 As плохо для здоровья человека, когда крошечные абразивные волокна попадают в легкие, где они могут повредить легочную ткань. Это, по-видимому, усугубляется курением сигарет, в результате чего возникают мезотелиома и рак легких.

Пример — кондуктивная теплопередача через алюминиевый бак по сравнению с кастрюлей из нержавеющей стали

Кондуктивная теплопередача через стенку ванны может быть рассчитана как

q = (k / s) A dT (1)

или, альтернативно,

q / A = (k / s) dT

где

q = теплопередача (Вт, БТЕ / ч)

A = площадь поверхности (м 2 , фут 2 )

q / A = теплопередача на единицу площади (Вт / м 2 , Btu / (h ft 2 ))

k = теплопроводность ( Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

dT = t 1 — t 2 = разница температур ( o C, o F)

с = толщина стены (м, фут)
9000 9

Калькулятор теплопроводности

k = теплопроводность (Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

s = толщина стенки (м, фут)

A = площадь поверхности (м 2 , фут 2 )

dT = t 1 — t 2 = разница температур ( o C, o F)

Примечание! — общая теплопередача через поверхность определяется «общим коэффициентом теплопередачи », который в дополнение к кондуктивной теплопередаче зависит от

Кондуктивная теплопередача через алюминиевую стенку горшка толщиной 2 мм — разница температур 80
o C

Теплопроводность алюминия составляет 215 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

q / A = [(215 Вт / (м · K)) / (2 10 -3 м)] (80 o C)

= 8600000 (Вт / м 2 )

= 8600 (кВт / м 2 )

Кондуктивная теплопередача через стенку емкости из нержавеющей стали толщиной 2 мм — разница температур 80
o C

Теплопроводность нержавеющей стали 17 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

q / A = [(17 Вт / (м · K)) / (2 10 -3 м) ] (80 o C)

= 680000 (Вт / м 2 )

= 680 (кВт / м 2 )

(PDF) Тепловые свойства бетона, облегченного древесными заполнителями

Res. J. Appl. Sci. Англ. Technol., 3 (2): 113-116, 2011

116

El-bouardi, 1991; Laurent and Guerre-chaley, 1995) проливают свет на эту зависимость (проводимость / содержание воды) от

других строительных материалов.

Это гидротермическое поведение лучше визуализировать на

в таблице 3, в которой для каждого образца указано массовое содержание воды

в состоянии насыщения W

насыщ.

и отчет о теплопроводности

в состоянии насыщения

8

сат

, чем в сухом

состоянии

8

д

.

Кривые изменения температуропроводности

в зависимости от массового содержания воды для обоих типов

облегченных материалов показаны на рис.7 и 8.

Результаты показывают максимум термической диффузии

, соответствующий массовому содержанию воды W

м

. Мы

отмечаем, что это явление наблюдалось на других материалах

(Foures et al., 1981; Meukam et al., 2004). Наличие этого максимума

объясняется тем, что объемная теплоемкость

(

D

c) изменяется линейно с содержанием воды

, а теплопроводность имеет немонотонное изменение

.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Осветление бетона древесными заполнителями

приводит к значительному увеличению теплоизоляционной способности

. В противном случае мы увидели, что бетон

, полученный из стружки, имеет более высокую теплоизоляционную способность на

, чем бетон, полученный из опилок.

Гигротермическое исследование позволило нам продемонстрировать

важное приближение, сделанное, когда только сухие

тепловые характеристики исследуемых легких бетонов

рассматриваются независимо от их водного

состояний.Действительно, наличие воды в исследуемых материалах

значительно изменяет их теплофизические характеристики

. Наблюдаемые различия, особенно

между теплопроводностью сухого материала и

, теплопроводностью влажного, подразумевают последствия, которые могут быть очень значительными при установлении тепловых

балансов зданий. Однако измерение термических свойств

во влажном состоянии представляет трудности

, связанные с сохранением водного состояния материала

.Необходимо убедиться, что вода, поглощенная бетоном

, не исчезает во время измерения.

Медные пластины использовались для изоляции материала окружающего воздуха

и проверок путем взвешивания до и после проведения измерений

.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Авторы выражают признательность всем исследователям, чьи работы

цитируются в данном исследовании.

ССЫЛКИ

Aouadja, F.Z., M. Mimoune and M. Laquerbe, 1995.

Экспериментальное исследование бетонов на основе древесины

остатков. Revue Algérie-Equipement, 18: 24-27.

Bouguerra, A., H. Sallee, F. Barquin, R.M. Dheilly и

M. Queneudec, 1999. Изотермические влагостойкость

древесно-цементных композитов. Цементный бетон

Res., 29 (3): 339-347.

Бедерина, М., Л. Марморет, К. Мезреб, М.М. Khenfer,

A. Bali и M. Queneudec, 2007. Влияние добавления стружки

на тепловую проводимость песчаных бетонов

— экспериментальное исследование и моделирование

.Констр. Строить. Матер., 21:

662-668.

Кэмпбелл А.Г., 1990. Удаление и переработка древесной золы

Справочник источников. ТАППИ Дж., 73 (9): 141-145.

Эль-буарди, А., 1991. Исследование в постоянном и динамическом

режиме теплофизических свойств пористых

влажных ненасыщенных материалов, используемых в гражданском строительстве,

Кандидатская диссертация, Рабат, Марокко.

Foures, J.C., R. Javelas и B. Perrin, 1981. Тепловые

характеристики строительных материалов: определение,

изменение в зависимости от содержания воды.Ревю

Générale de Thermique, 230: 111-118.

Fehrs, J.E., 1996. Зола от сжигания обработанной древесины

: характеристики и варианты обращения.

Национальная конференция по утилизации биозола. Портленд.

Кришер О. и К. Кролл, 1978. Техника сушки.

ЦЕТИАТ Перевод.

Laurent, J.P. и C. Guerre-Chaley, 1995. Влияние содержания воды и температуры

на термическую проводимость

автоклавного ячеистого бетона.Матер.

Struct., 28: 464-472.

Муртада А., 1988. Тепловая характеристика непрозрачных

и прозрачных стен здания, к.т.н. Thesis,

Claude Bernard University Lyon I.

Mimoune, F.Z., M. Mimoun and M. Laquerbe, 1999.

Использование летучей золы в древесно-цементной смеси.

Материалы международного конгресса «Создание

из бетона». Данди, Великобритания, Книга «Использование

отходов в бетоне», стр: 227-232.

Meukam, P., Y. Jannot, A. Noumowe and T.C. Кофане,

2004. Теплофизические характеристики экономичных строительных материалов

. Констр. Строить. Mater., 18: 437-

443.

Naik, T.R. и Р. Kraus, 1999. Использование промышленных

продуктов в материалах на основе цемента. Материалы

Международного конгресса «Создавая с бетоном».

Данди, Великобритания, Книга «Использование отходов в бетоне»,

, стр: 23-35.

Паркер, В.Дж. И Р. Дж. Jenkins, 1961. Импульсный метод определения температуропроводности

. J. Appl. Физ., 32 (9).

Йезу Р., 1978. Вклад в изучение теплофизических свойств

когерентных, а не

когерентных строительных материалов, докторская диссертация,

INSA в Лионе.

Теплопроводность

Латунь Кирпич красный 900
Материал Теплопроводность
(кал / сек) / (см 2 C / см)
Теплопроводность
(Вт / м · К) *
Алмаз 1000
Серебро 1.01 406.0
Медь 0.99 385.0
Золото 314
109,0
Алюминий 0,50 205,0
Железо 0,163 79,5
Сталь 50.2
Свинец 0,083 34,7
Ртуть 8,3
Лед 0,005 1,6
9014 9014 Стекло обычное6
Бетон 0,002 0,8
Вода при 20 ° C 0,0014 0,6
Асбест 0,0004 0.08
Снег (сухой) 0,00026
Стекловолокно 0,00015 0,04
Кирпич изоляционный
0,6
Пробковая доска 0,00011 0,04
Войлок 0,0001 0,04
Минеральная вата 0,04
Полистирол (пенополистирол) 0,033
Полиуретан 0,02
Дерево 0,0001 0,0001 Воздух при 0 ° C 0,000057 0,024
Гелий (20 ° C) 0,138
Водород (20 ° C) 0,172
Азот (20 ° C) 0,0234
Кислород (20 ° C) 0,0238
Аэрогель кремнезема 0,003

* Большая часть от Янга, Хью Д., Университетская физика, 7-е изд. Таблица 15-5. Значения для аэрогеля алмаза и диоксида кремния из Справочника по химии и физике CRC.

Обратите внимание, что 1 (кал / сек) / (см 2 C / см) = 419 Вт / м K. Имея это в виду, два приведенных выше столбца не всегда совпадают.Все значения взяты из опубликованных таблиц, но не могут считаться достоверными.

Значение 0,02 Вт / мК для полиуретана можно принять как номинальное значение, которое определяет пенополиуретан как один из лучших изоляторов. NIST опубликовал процедуру численного приближения для расчета теплопроводности полиуретана на http://cryogenics.nist.gov/NewFiles/Polyurethane.html. Их расчет для полиуретана, наполненного фреоном, плотностью 1,99 фунт / фут 3 при 20 ° C дает теплопроводность 0.022 Вт / мК. Расчет для полиуретана с наполнителем CO 2 с плотностью 2,00 фунт / фут 3 дает 0,035 Вт / мК.

Индекс

Таблицы

Артикул
Young
Ch 15.

Древесный цемент с высокой прочностью и многофункциональностью

Формирование и трехмерная архитектура из древесного цемента. а) Схематические изображения микромеханизмов образования древесного цемента в процессе замораживания, оттаивания и отверждения.б) Объемные визуализации XRT цемента с ледяной структурой, полученного из цементных растворов со значениями W / C 0,4 и 1,3, с показателями березовой древесины Betula schmidtii для сравнения. Поры в материалах обозначены синим цветом. FD и GD представляют направление замерзания льда и направление роста древесины соответственно. Кредит: Advanced Science, DOI: 10.1002 / advs.202000096.

Природа часто вдохновляет на создание биомиметических искусственных материалов. В новом отчете, опубликованном в журнале « Advanced Science », Фахенг Ван и группа ученых в области передовых материалов, инженерии и науки в Китае разработали новые цементные материалы на основе однонаправленной пористой архитектуры для имитации конструкций из натурального дерева.Полученный в результате древесный цементный материал показал более высокую прочность при одинаковой плотности, а также многофункциональные свойства для эффективной теплоизоляции, водопроницаемости и легкости регулирования водоотталкивания. Команда одновременно достигла высокой прочности и многофункциональности, что сделало древесный цемент новым многообещающим строительным материалом для деревянных конструкций с высокими характеристиками. Они представили простую процедуру изготовления для повышения эффективности при массовом производстве с приложениями, подходящими для других систем материалов.

Разработка биоинспирированных древесных материалов

Пористые материалы на основе цемента обладают низкой теплопроводностью для теплоизоляции, высокой звукопоглощающей способностью, отличной проницаемостью для воздуха и воды при сохранении небольшого веса и огнестойкости. Тем не менее, ключевой задачей по-прежнему остается достижение одновременного улучшения как механических, так и многофункциональных свойств, включая механическую поддержку, эффективную транспортировку и хорошую теплоизоляцию.Поэтому очень желательно создавать материалы с улучшенными механическими и многофункциональными свойствами, чтобы активно реализовывать принципы проектирования натурального дерева. В ходе экспериментов Wang et al. разработан древесный цемент с однонаправленной пористой структурой, сформированной методом двунаправленной обработки замораживанием. Процесс позволил сформировать мосты между составляющими конструкции, а затем команда оттаяла полностью замороженные тела, пока лед постепенно не растаял, а цемент не затвердел.Последующий процесс гидратации произвел новые минералы и гели в цементе, включая гидроксид кальция в форме шестиугольника, игольчатый эттрингит и гели силиката-гидрата кальция. Фазы в основном образовывались в цементных пластинах и перерастали в промежутки между ними в процессе оттаивания и отверждения для лучшей структурной целостности с улучшенными взаимосвязями ламелей во время образования пористого цемента. Затем с помощью рентгеновской томографии (XRT) команда выявила образование однонаправленных микропор в цементе с ледяной структурой.

Микроструктурные характеристики древесного цемента. а) СЭМ-изображения поперечного сечения цемента с ледяной структурой, полученного из суспензий с W / C 1,3. б – г) СЭМ-изображения взаимосвязей между цементными пластинами. б) Мосты и пересечения, образованные в процессе замораживания, как показано желтыми стрелками, вместе с минеральными продуктами реакций гидратации в) гидроксида кальция и г) эттрингита. д) Схематическое изображение различных типов взаимосвязей и пор в цементе с ледяной структурой.Кружками обозначены элементы A и L для определения прочности с использованием метода эквивалентных элементов. е) Вариации общей пористости Ptotal, открытой пористости Popen и межламеллярной пористости Пинтера в цементе с W / C в исходных цементных растворах. Данные на панели (f) получены по крайней мере из трех измерений для каждого набора образцов и представлены в виде среднего значения ± стандартное отклонение. Кредит: Advanced Science, DOI: 10.1002 / advs.202000096. Понимание микроструктуры

Wang et al.использовали изображения сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), чтобы выявить однонаправленные поры между пластинами в цементе с ледяной структурой, которые охватывают большое количество межсоединений, соединяющих ламели. Команда классифицировала взаимосвязи на три типа: (1) мосты и пересечения, образованные из-за частиц цемента, захваченных кристаллами льда в процессе замерзания, (2) гидроксид кальция шестиугольной формы и (3) игольчатый эттрингит. Последние минералы являются результатом реакций гидратации цемента во время процессов оттаивания и отверждения.Цементные ламели содержали обильные поры, образовавшиеся в процессе сушки цемента из-за обезвоживания гелей и удаления воды. Ученые классифицировали поры в древесном цементе на три типа, включая (1) межламеллярные открытые поры, (2) внутриламеллярные открытые поры и (3) внутриламеллярные закрытые поры. Межламеллярная пористость в основном определяется содержанием воды, которая играет роль порообразователя.

  • Механические свойства древесного цемента.a, b) Типичные кривые напряжения-деформации сжатия древесно-подобного цемента, изготовленного из суспензий с различным соотношением W / C а) без и б) с добавками SF. c, d) Вариации в c) деформации разрушения, d) плотности поглощения энергии, представленной с использованием площади под кривой напряжение-деформация до пикового напряжения, и удельной прочности (вставка на панели (d)) в зависимости от общей пористости. Ptotal. Общие изменяющиеся тенденции обозначены пунктирными кривыми для ясности. д) Зависимость прочности на сжатие от относительной плотности древесного цемента.е) Интерпретация прочности в соответствии с подходом эквивалентных элементов с учетом различных типов пор. Данные на панелях (c) — (f) получены по крайней мере из трех измерений для каждого набора образцов и представлены в виде среднего значения ± стандартное отклонение. Кредит: Advanced Science, DOI: 10.1002 / advs.202000096.
  • Многофункциональные характеристики древесного цемента. а) Изменения коэффициента теплопроводности древесного цемента в поперечном профиле в зависимости от номинальной плотности.0,4-C указывает на цемент, изготовленный из жидких растворов с В / Ц 0,4, но без обработки льда. Данные для пористых цементных материалов с произвольными ячейками также показаны для сравнения. [35, 36] б) Инфракрасные изображения цемента, изготовленного из растворов с разными значениями W / C 0,4, 0,9, 1,6 и 2,4, помещенного на нагревательную пластину. 100 ° С. в) Зависимость коэффициента водопроницаемости в вертикальном направлении от общей пористости Ptotal древесного цемента. Установка, используемая для измерения водопроницаемости, показана на вставке.г) Изображения и схематические иллюстрации, показывающие водопроницаемую и отталкивающую природу цемента до и после гидроизоляционной обработки, а также эффекты капиллярного притяжения и отталкивания внутренних поверхностей из-за гидрофильных и гидрофобных характеристик. Данные на панелях (а) и (с) получены по меньшей мере из трех измерений для каждого набора образцов и представлены в виде среднего значения ± стандартное отклонение. Общие изменяющиеся тенденции обозначены пунктирными кривыми для ясности.Кредит: Advanced Science, DOI: 10.1002 / advs.202000096.

Механические и многофункциональные свойства материала

Команда получила характерные кривые напряжения-деформации при сжатии древесно-подобного цемента с или без добавления паров кремния в его состав.Прочность на сжатие монотонно снижалась с увеличением соотношения вода / цемент в растворах, используемых для разработки материала, что в конечном итоге привело к увеличению пористости цемента. Поскольку деформация разрушения материала увеличивалась с увеличением общей пористости, прочность пористого твердого тела можно было определить по его пористости. Затем команда измерила коэффициент теплопроводности древесного цемента с ледяной структурой, чтобы показать уменьшение теплопроводности с увеличением пористости материала.Они также использовали инфракрасные (ИК) изображения для четкого наблюдения за прочными теплоизоляционными свойствами цементного материала с ледяной структурой. Для регулирования эффективности теплоизоляции Wang et al. регулировали твердую нагрузку в цементных растворах, увеличивая содержание воды / цемента. Полученный цементный материал впитывает воду из-за гидрофильного (водопривлекательного) характера его внутренних поверхностей. Напротив, они могут предотвратить проникновение воды в поры за счет гидроизоляции поверхностей кремнийорганическим агентом; такие усилия по гидрофобности могут даже заставить материал плавать на воде.Таким образом, этот метод может облегчить переключаемые применения в качестве проницаемых или водонепроницаемых конструкций, подходящих в качестве строительных материалов.

Сравнение древесного цемента с натуральным деревом и другими пористыми цементными материалами. [3-8, 31, 43, 53, 59-61] a) Прочность на сжатие и плотность для широкого диапазона пористых материалов на основе цемента, демонстрирующих относительно более высокую прочность современного древесного цемента при одинаковой плотности. LAC: легкий агрегатный контент; OPC: обычный портландцемент; ПФ: полипропиленовое волокно; ПК: портландцемент; CSA: бетонный осадок; S / C: соотношение песка и цемента по весу.б) Схематические иллюстрации стратегий проектирования натурального дерева и древесного цемента для оптимизации их механических и многофункциональных свойств, связанных с однонаправленными пористыми архитектурами. Данные по прочности и плотности современного древесного цемента на панели (а) представлены в виде среднего значения ± стандартное отклонение. Кредит: Advanced Science, DOI: 10.1002 / advs.202000096.

Перспективы древесных цементных материалов

Таким образом, Фахенг Ван и его коллеги представили технику создания ледяных шаблонов как жизнеспособный подход к созданию однонаправленных микропор для применения в керамике, полимерах, металлах и их композитах.Ученые разработали процесс сублимационной сушки, основанный на самоотвердевающем поведении цемента при контакте с реакциями гидратации. Полученная в результате структура древесного цемента содержала множество пор в открытых или закрытых формах и множество соединений, соединяющих их ламели. Когда пористость увеличивалась, прочность цемента снижалась. Древесный цемент также отличался более низкой теплопроводностью и хорошей водопроницаемостью. Команда могла изменить цементный материал на водоотталкивающий или водоотталкивающий с помощью гидрофобной или гидрофильной обработки соответственно.Простая и практичная стратегия разработки материалов в сочетании с самозатвердевающей природой его составляющих может значительно улучшить временную и экономическую эффективность метода ледового моделирования для формирования устойчивого бетона с потенциалом для переноса этого метода на другие системы материалов.


Цемент с применением наноинженерии перспективен для герметизации газовых скважин с утечками
Дополнительная информация: Ван Ф.и другие. Цемент под дерево с высокой прочностью и многофункциональностью, Advanced Science , doi: doi.org/10.1002/advs.202000096

Монтейро П. и др. На пути к устойчивому бетону, Nature Materials , doi.org/10.1038/nmat4930

Рой Д. М. Новые прочные цементные материалы: химически связанная керамика, Science , 10.1126 / science 235.4789.651

© 2021 Сеть Science X

Ссылка : Цемент на основе дерева, обладающий высокой прочностью и многофункциональностью (2021 г., 5 января) получено 1 ноября 2021 г. с https: // физ.org / news / 2021-01-на основе дерева-цемент-высокопрочная-многофункциональность.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Тепловые свойства строительных материалов

Предыдущие колонки технических данных охватывали тепловые свойства многих материалов, которые являются общими для упаковки электроники.Технические данные по этому вопросу шире по объему и касаются обычных строительных материалов, некоторые из которых используются в лабораторных условиях теплопередачи в дополнение к их обычным строительным применениям. Знание теплопроводности и теплоемкости элементов, используемых для создания или поддержки испытательного набора, часто требуется для понимания и интерпретации результатов (или, по крайней мере, для понимания того, почему для достижения теплового равновесия требуется так много времени).

В таблице 1 перечислены некоторые строительные материалы и их термические свойства при номинальной комнатной температуре.Металлы и сплавы не были включены, потому что они были рассмотрены ранее. Следует отметить, что эти значения являются приблизительными и репрезентативны для конкретного типа материала. Некоторые материалы поглощают воду, которая, в свою очередь, меняет их свойства. Например, теплопроводность древесины во влажном состоянии может увеличиваться на 15%. Материалы, используемые в качестве изоляторов, которые полагаются на воздух, такие как одеяла из стекловолокна, демонстрируют большее изменение свойств во влажном состоянии. Следует отметить, что диапазон значений теплопроводности для этих материалов довольно скромный (около двух порядков).

Таблица 1. Тепловые свойства конструкционного материала при комнатной температуре [1-4]

Материал Теплопроводность
(Вт / м · К) при ~ 300 К
Удельная теплоемкость
(Дж / кг · К)
Плотность
(кг / м 3)
Кирпич 0,7 840 1600
Бетон плотный 1.4 840 2100
Бетон — светлый 0,4 1000 1200
Гранит 1,7 — 3,9 820 2600
Стекло (окно) 0,8 880 2700
Лиственных пород (дуб) 0,16 1250 720
Хвойные породы (сосна) 0.12 1350 510
Поливинилхлорид 0,12 — 0,25 1250 1400
Бумага 0,04 1300 930
Акустическая плитка 0,06 1340 290
ДСП (низкой плотности) 0,08 1300 590
ДСП (высокой плотности) 0.17 1300 1000
Стекловолокно 0,04 700 150
Пенополистирол 0,03 1200 50

Рост затрат на электроэнергию и осознание того, что минимизация нежелательной теплопередачи является выгодной, по-прежнему создают стимулы для использования строительных методов и материалов с меньшим энергопотреблением. Преимущества эффективного терморегулирования внутренней электроники также должны сочетаться с термически эффективной конструкцией помещения.Использование изолирующих материалов (с низкой теплопроводностью) может быть желательным, но природа не обеспечила настоящих теплоизоляционных материалов, по крайней мере, по сравнению с диапазоном выбора материалов для электропроводности. Исследование термических свойств этих типов материалов приведет к получению данных со значительными отклонениями из-за различий в составе и различных условий испытаний.

Для многих материалов данные могут быть найдены в виде значения R. Значение R представляет собой обратную величину теплопроводности и измеряется в футах 2 ��F�h / Btu (иногда данные отображаются в единицах СИ, равных K�m 2 / Вт и обычно обозначаются как RSI).Более высокое значение R указывает на более ограниченный путь теплового потока. При условии, что указана толщина, возможно получение приблизительной теплопроводности. Однако путаница и разногласия по поводу экстраполяции значений R на значение толщины и тот факт, что большинство этих материалов используются в средах с влажностью и движущимся воздухом и подвержены старению, вынудили стандарты в отношении того, как их следует измерять, сообщать и рекламировать. [5,6]. Если требуются более чем приблизительные значения, обычно требуется дальнейшее тестирование.

Список литературы
  1. Incropera, F., De Witt, D., Introduction to Heat Transfer, 2nd Edition, John Wiley and Sons, 1990.
  2. www.goodfellows.com
  3. Веб-сайт удобной низкоэнергетической архитектуры (http://www.learn.londonmet.ac.uk/packages/clear/index.html)
  4. www.coloradoenergy.org/procorner/stuff/r-values.htm
  5. ASTM C1303, «Стандартный метод испытаний для оценки долгосрочного изменения термического сопротивления необработанных жестких пенопластов с закрытыми порами путем разрезания и масштабирования в лабораторных условиях.”
  6. Федеральная торговая комиссия «Маркировка и реклама теплоизоляции домов 16CFR460», {www.ftc .gov / bcp / rulemaking / rvalue / 16cfr460.shtm # content # content}

Исследование теплопроводности древесины хвойных пород

Вы можете спросить, откуда берутся термины древесина твердых и мягких пород? Распространенное предположение связано с плотностью; древесина твердых пород имеет более высокую плотность и, следовательно, более долговечна, и наоборот. На самом деле название происходит от происхождения растения.Деревья лиственных пород прорастают из закрытых семян, называемых покрытосеменными, тогда как деревья хвойных пород растут из открытых семян голосеменных, которые прорастают, когда их переносят ветром. Наряду с различием в происхождении, также присутствует различие в структуре двух типов древесины. Древесина хвойных пород, как правило, имеет длинные линейные трубы для транспортировки воды и прочности ствола, тогда как древесина твердых пород имеет поры. Твердая древесина, такая как дуб и клен, как правило, используется для изготовления деревянных досок и полов из твердых пород дерева, тогда как мягкие породы древесины, такие как мех, сосна и ель, как правило, используются для изготовления пиломатериалов и декоративных элементов.

Рисунок 1 . Сосна используется для множества применений, начиная от шпилек и ферм для жилищного строительства (слева) 1 , до полов и отделки внутренней части дома (справа) 2 .

В этом эксперименте исследователи из Thermtest решили измерить теплопроводность (Вт / м · К) соснового диска при 20 ° C с помощью измерителя теплового потока (HFM). HFM может измерять теплопроводность и тепловое сопротивление плоских изоляционных материалов, таких как пенопласт, твердые частицы и текстиль, с помощью метода устойчивого состояния.HFM измеряет свойства теплопередачи материалов в диапазоне теплопроводности от 0,005 до 0,5 Вт / м · К. Измеритель теплового потока также может моделировать реальные температуры окружающей среды, от низких -20 ° C до горячих 70 ° C, в соответствии со стандартом ASTM C518-15 — Стандартный метод испытаний устойчивых свойств теплопередачи с помощью Аппарат для измерения теплового потока.

Рис. 2. Измеритель теплового потока Thermtest (справа) — это стационарная система теплопередачи, измеряющая теплопроводность и тепловое сопротивление плоских изоляционных материалов, таких как сосна (слева), за одно измерение.

Для начала было выполнено стандартное измерение на образце NIST SRM 1450d аналогичного размера. Затем образец сосны (18,9 мм) был помещен в HFM, и стандартное измерение было загружено в программное обеспечение. Затем параллельные пластины были установлены для автоматической регулировки по высоте образца. В методе автоматической настройки используются четыре цифровых энкодера, по одному в каждом углу верхней пластины, которые выполняют измерения толщины образца в каждом конкретном месте. Затем рассчитывается среднее значение этих значений толщины, и верхняя пластина настраивается на прижимание к образцу до средней толщины.

Две параллельные пластины, по одной с каждой стороны образца, создают устойчивый одномерный тепловой поток через сосновый диск при постоянных, но различных температурах (например, 10 ºC и 30 ºC). Температурный градиент, подобный этому, имитирует потерю тепла изнутри во внешнюю среду дома. Хотя размер камеры HFM может вместить образец размером до 12 «X 12» X 4 «, преобразователи теплового потока расположены в центре верхней и нижней пластин, что позволяет использовать образец любой формы и размера. как 6 ”X 6” X 0.4 ”. Путем соответствующей калибровки преобразователя (ов) теплового потока со стандартами, а также путем измерения температуры пластин и расстояния между пластинами закон теплопроводности Фурье используется для расчета теплопроводности (λ):

Теплопроводность сосны

Теплопроводность 0,1213 Вт / мК для сосны была результатом измерения HFM. В настоящее время древесина стала альтернативой кирпичу при строительстве домов. Это изменение в строительном материале можно объяснить тем, что теплопроводность древесины хвойных пород составляет примерно 1/7 теплопроводности кирпича.Благодаря более низкой теплопроводности материалов стен потери тепла изнутри сводятся к минимуму в холодную погоду, и в конечном итоге снижаются расходы на отопление.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.