Теплопроводность арболита: Теплопроводность арболитовых блоков в таблицах
Теплопроводность арболитовых блоков в таблицах
Желание при строительстве получить хорошее сооружение и при этом вписаться в рамки небольшого бюджета является вполне естественным. Именно поэтому проводится тщательный анализ показателей материалов и их ценовой принадлежности. Отличным вариантом для строительства дома, который имеет оптимальное сочетание характеристик и стоимости, является арболитовый блок. Основным достоинством считается теплопроводность арболита. Именно о ней и пойдет речь дальше.
Сравнение технических характеристик разных материалов
Благодаря чему достигаются отличные показатели теплопроводности арболитовых блоков?
В целом, теплопроводностью называют способность материала пропускать из себя тепловую массу из одной стороны поверхности элемента к другой. Получается, что чем ниже эта характеристика, тем лучше блоки способствуют аккумуляции тепла в доме, не пропуская его за пределы сооружения.
На этот показатель в первую очередь влияет структура материала. Согласно ГОСТ в его состав входит до 90% древесного наполнителя, имеющего способность к сбережению тепла.
Чем эффективнее было выполнено уплотнение, чем меньше в структуре находится пустот с воздухом, и, следовательно, уменьшается способность сохранять тепло. Именно поэтому блоки, в зависимости от прочности, разделяют на теплоизоляционные и конструктивные.
Также большое значение на способности теплосбережение оказывает и наполнитель. Для подробного ознакомления можете воспользоваться таблицей №1.
| Вид арболитовых блоков | Показатель класса прочности на сжатие | Маркировка прочности при осевом сжатии | Плотность ср., т/мЗ, арболита на | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| мелкой древесине | костре льна или раздробленных стеблях хлопчатника | костре конопли | дробленой рисовой соломе | |||
| Теплоизоляционные | В 0,35 | Марка 5 | 0.4 — 0.5 | 0.4 — 0.45 | 0.4 — 0.45 | 0.5 |
| В 0,75 | — | 0.5 — 0.65 | 0.55 — 0.65 | 0.55 — 0.65 | 0.6 — 0.7 | |
| В 1,0 | Марка 15 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | — | |
| Конструкционные | В 1,5 | — | 0.5 — 0.65 | 0.55 — 0.65 | 0.55 — 0.65 | 0.6 — 0.7 |
| В 2,0 | Марка 25 | 0.5 — 0.7 | 0.6 — 0.7 | 0.6 — 0.7 | — | |
| В 2,5 | Марка 35 | 0.6 — 0.75 | 0.7 — 0.8 | — | — | |
| В 3,5 | Марка 50 | 0.7 — 0.85 | — | — | — | |
Таким образом можно приблизительно ориентироваться в том, какой коэффициент теплопроводности будет у самостоятельно изготовленного арболита.
Как узнать настоящую теплопроводность арболитового блока?
Узнав точные показатели плотности арболита можно точно определить его теплопроводность. Но тут есть некоторая проблема: большинство строительных фирм немного украшают свой продукт и приводят некорректные данные. Именно поэтому реальные показатели (таблица №2) добываются исключительно опытным путем.
| Показатель плотности в кг/м3 | Показатель теплопроводности Вт/м3 в Цельсиях |
|---|---|
| 700 | 0,14 |
| 650 | 0,13 |
| 600 | 0,12 |
| 550 | 0,11 |
| 500 | 0,9 |
| 400 | 0,8 |
Только при условии использования точных данных можно провести расчет будущих характеристик теплосбережения «голой» конструкции и правильно выбрать тип и количество теплоизоляции. Учитывайте только реальный коэффициент теплопроводности
Теплопроводность — Балтийский Арболит
Арболит имеет марки М — 5; 10; 15; 25; 35; 50 и в зависимости от плотности подразделяется на:
-
теплоизоляционный — со средней плотностью до 500 кг/м3;
-
конструкционный — со средней плотностью свыше 500 до 850 кг/м3.
| Показатель | Заполнитель — древесная щепа |
|---|---|
| Средняя плотность, кг/м 3 | 400-850 |
| Прочности при сжатии, МПа | 0,5-3,5 |
| Прочности при изгибе, МПа | 0,7-1 |
|
Теплопроводность арболита Вт/(м х°C) |
0,08-0,17 |
| Теплоемкость кДж/(кг•°С) | 2,30 |
| Морозостойкость, цикл | 25-50 |
| Водопоглащение, % | 40-85 |
| Усадка, % | 0,4-0,5 |
| Биостойкость | V группа |
| Огнестойкость | 0,75-1,5 ч |
| Звукопоглощение, 126-2000 Гц | 0,17-0,6 |
А теперь попробуем объяснить в доступной форме, что же скрывается за этими непонятными цифрами
Средняя плотность 400-850 кг/м 3
За счет малого веса блоков не требуется изготавливать мощные, глубокозаглубленные фундаменты. Достаточно мелкозаглубленного ленточного фундамента. Стоимость фундамента в строительстве дома может достигать до 30% от общей стоимости всего дома.
Прочность при сжатии, 0,5-3,5 МПа
Данной прочности достаточно, чтобы возводить здания до 3-х этажей, с любыми типами перекрытий (деревянные, ж/бетонные, монолитные ж/б). Для этого не требуется никаких усиливающих каркасов.
Прочности при изгибе, 0,7-1 МПа – такой прочностью на изгиб не может (кроме дерева) «похвастаться» ни один стеновой материал, представленный на строительном рынке!
Этот показатель позволяет стене из арболита выдерживать сезонные колебания фундамента без разрушения и трещин. Это также еще один из показателей, который позволяет делать мелкозаглубленные фундаменты. Теплопроводность и теплоемкость — это два основных показателя, на которых мы остановимся более подробно в конце статьи.
Морозостойкость, 25-50 циклов – с этим показателем мы обратимся к ГОСТ 19222-84 и ГОСТ 7025-91.
Как происходит проверка на морозостойкость.
Испытуемый образец укладывают в морозильную камеру с температурой от минус 15 до минус 20 °С. Одно замораживание и последующее оттаивание составляют один цикл. Потеря прочности испытанных на морозостойкость образцов не должна превышать 15% прочности контрольных образцов, не подвергающихся испытанию на морозостойкость, а потеря массы не должна превышать 5%. При правильной эксплуатации дома, при условии, что стены не будут подвергаться сильному увлажнению, стены из арболита прослужат Вам не один десяток, а то и сотню лет.
Водопоглащение, 40-85 % — Это тот самый показатель, которым «пугают» потребителя и называют его самым главным недостатком арболита.
Действительно, за счет пористой структуры арболита, он очень хорошо впитывает влагу. Но почему-то никто не говорит, что он также хорошо и отдает эту влагу? Возникает резонный вопрос — если арболит хорошо впитывает и отдает влагу, то он будет впитывать влагу с улицы и передавать ее в внутрь помещения, а это значит, в помещении будет всегда сыро. Этот вывод был бы правильным, если бы не одно «НО»! Согласно, показаниям приборов, давление внутри дома всегда чуть выше давления снаружи. Поэтому арболит забирает влагу из помещения и отдает его наружу, а не наоборот. Про это свойство арболитовых стен и говорят, что дом «дышит».
Именно поэтому в арболитовых домах не бывает сырости!
Усадка, 0,4-0,5 %
Здесь все понятно. Дом из арболита практически не дает усадки, в отличие от того же дерева, что позволять практически сразу производить все отделочные работы.
Биостойкость — V группа
Это тоже очень важный показатель. Согласно исследованиям ученых установлено, что поражаемость грибками арболита на ПОРЯДОК ниже, чем у дерева, из которого он изготовлен. Здесь также нет никаких противоречий. Мы обволакиваем щепу химическим составом, и пусть Вас не пугает слово «химическим составом». Химию, которую мы используем, входит в реакцию с сахарами, которые присутствуют в дереве, нейтрализуют их, потом выпадают в осадок и никакого выделения вредных веществ наружу не происходит. Также эту химию используют для очистки питьевой воды. Да и сам цемент является хорошим антисептиком.
Огнестойкость — 0,75-1,5 ч.
Этот показатель говорит о том, что Вы через 15 минут, после возгорания, не сможете пожарить шашлык на углях Вашего дома. Арболит не поддерживает горения. Вот выдержка из научных трудов. … «Представляют интерес огневые испытания натурного фрагмента здания из арболитовых объемных блоков, проведенные Киевской пожарно-технической станцией. Двухэтажный фрагмент из четырех блоков во время испытания был нагружен нормативной статической нагрузкой, характерной для трехэтажного здания. В одном из блоков первого этажа был создан опытный пожар путем сжигания штабелей деревянных реек (50 кг на 1 м.кв. площади пола). Фрагмент здания не разрушился в процессе пожара длительностью более 1 ч. а после остывания выдержал удвоенную нормативную нагрузку».
Звукопоглощение, 126-2000 Гц — 0,17-0,6
Этот показатель говорит, что у арболита очень хорошая звукоизоляция.
Теперь хотим вернуться к двум характеристикам, о которых мы обещали поговорить в конце статьи.
Теплопроводность арболита — 0,08-0,17 Вт/(м х °С). Теплопроводностью называется количественная характеристика способности тела проводить тепло. Количественно способность вещества проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности. Эта характеристика равна количеству теплоты, проходящему через однородный образец материала единичной длины и единичной площади за единицу времени при единичной разнице температур (1 К). В системе СИ единицей измерения коэффициента теплопроводности является Вт/(м·K).Что дает нам эта характеристика?
Низкая теплопроводность арболита по сравнению с кирпичом, керамзитоблоками, пеноблоками позволяет снизить материальные затраты на строительство, так как не требуется дополнительного утепления стен. Толщина стен в 40 см. соответствует по теплопроводности самым строгим нормам СНИПа. Небольшая толщина стен позволяет увеличить жилую площадь дома без дополнительных затрат. На этом можно было бы закончить описание характеристик арболита, но есть еще один показатель, вернее даже два показателя, о которых другие производители стеновых материалов никогда не упоминают – это теплоемкость и теплоусвоение.Первый показатель – это теплоемкость. Мы считаем, что это вообще один из самых главных показателей свойств любого материала.
Теплоемкость — свойство материала при нагревании поглощать теплоту, а при охлаждении — отдавать ее. Показателем теплоемкости служит удельная теплоемкость. За счет химической природы одни материалы способны передавать энергию, оставаясь устойчивыми, а другие — накапливать ее до момента их разрушения. Другими словами, неорганические вещества являются проводниками тепла, а органические вещества — накопителями или изоляторами.
Климат в помещении существенным образом обуславливается теплоёмкостью материала.
Высокая теплоёмкость арболита приводит к ровному климату в помещении, так как сокращаются сильные колебания температуры (день -ночь, перемена погоды).
Современные строительные материалы обладают более высоким термическим сопротивлением, чем материалы традиционные. Это позволяет делать стены тоньше, а значит, дешевле и легче. Все это хорошо, но у тонких стен меньше теплоемкость (см.таблицу), то есть они хуже запасают тепло. Топить приходиться постоянно – стены быстро нагреваются и быстро остывают.
В нижеприведенной таблице сравнительные характеристики теплоемкости бетона, керамзитобетона, пено-газобетона. При разной теплопроводности от 1,5 Вт/(м •°С) у бетона и 0,14 Вт/(м •°С) у пено-газобетона, теплоемкость у этих материалов абсолютно одинаковая и составляет 0,84 кДж/(кг•°С).
Особо хотим обратить внимание на утеплители из стекловолокна! Их в основном используют для утепления внешних стен зданий . Теплопроводность такого утеплителя составляет 0,046 Вт/(м •°С), а вот теплоемкость такая же, как и у бетона – 0,84 кДж/(кг•°С).
Поэтому говорить о высоких энергосберегающих свойствах этого материала можно только с большой натяжкой.
Какое значение имеет коэффициент теплоемкости в процессе эксплуатации здания?
Теплоемкость воздуха составляет чуть больше 1 кДж/(кг•°С), поэтому вначале воздух при нагревании будет отдавать тепло стенам из кирпича, керамзитоблоков, пено и газоблоков, так как у них теплоемкость ниже, и только после обогрева стен, они начнут отдавать тепло воздуху внутри помещения.У домов из арболита сразу идет обогрев помещения, так как теплоемкость арболита в 2,5 раза выше воздуха, и внутреннее тепло он забирать не будет. В холодных районах при нерегулируемых автономно системах отопления эта характеристика имеет большое значение для поддержания устойчивых тепловых режимов в помещениях. В нижеприведённой таблице видно, что стена, возведённая из арболитовых блоков, имеет в 2 раза более высокую теплоёмкость, чем сопоставимая с ней в плане теплоизоляции стена из полистиролбетона, и в 3 и более раз, чем стена из керамзитабетона, пено-газобетона, кирпича.
Теплотехнические свойства строительных материалов (СНиП II-3-79)
| Наименование материала | Плотность | Удельная теплоёмкость | Коэффициент теплопроводности |
|---|---|---|---|
| Бетон | 2400 | 0,84 | 1,510 |
| Железобетон | 2500 | 0,84 | 1,690 |
| Керамзитобетон | 600 | 0,84 | 0,160 |
| Воздух | 1,29 | 1,005 | 0,026 |
| Пено-газобетон | 600 | 0,84 | 0,140 |
| Пено-газобетон | 800 | 0,84 | 0,210 |
| Полистиролбетон | 500 | 1,06 | 0,125 |
| Полистиролбетон | 600 | 1,06 | 0,145 |
| Известково-песчаный раствор | 1600 | 0,84 | 0,470 |
| Гипсокартон | 800 | 0,84 | 0,150 |
| Кирпич керамический | 1400 | 0,88 | 0,410 |
| Кирпич силикатный | 1800 | 0,88 | 0,700 |
| Сосна, ель вдоль волокон | 500 | 2,30 | 0,180 |
| Сосна, ель поперёк волокон | 500 | 2,30 | 0,090 |
| Арболит на портландцементе | 600 | 2,30 | 0,110 |
| Пакля | 150 | 2,30 | 0,050 |
|
Маты и полосы из стеклянного волокна прошивные |
150 | 0,84 | 0,061 |
|
Маты из стеклянного штапельного волокна «URSA» |
15 | 0,84 | 0,046 |
| Пенополистирол | 150 | 1,34 | 0,050 |
| Пенопласт ПХВ-1 и ПВ1 | 125 | 1,26 | 0,052 |
| Стекло оконное | 2500 | 0,84 | 0,760 |
| Песок строительный | 1600 | 0,84 |
0,350 |
И второй, не менее важный показатель материала – это теплоусвоение.
Теплоусвоение – способность материала поглощать тепло в контакте с другими материалами.
Если встать босой ногой сначала на деревянный пол, а затем на кафельный или на бетонный, то мы почувствуем, что деревянный пол теплее, хотя температура на поверхности пола — бетонного, кафельного или деревянного — будет одинаковой.
Это обусловлено значительной величиной теплоусвоения бетона и кафельной плитки, и тем, что организм человека реагирует не на температуру окружающей среды, а на интенсивность отдачи теплоты его телом. Поэтому арболитовый дом никогда не будет отнимать тепловую энергию Вашего тела.
Это еще одно из уникальных свойств дерева!
Кроме вышеперечисленных свойств, арболит еще и прекрасно пилится, рубится, в него легко забивать гвозди и вкручивать саморезы.
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.
- Сортировка и размельчение органики.
- Смешивание щепок с химическими компонентами, цементом и водой. Операция занимает 10 минут.
- Формовка и высушивание готового раствора.
Разновидности
В зависимости от показателей прочности на сжатие арболит бывает нескольких видов.
- Теплоизоляционный. Характеризуется невысокой прочностью на сжатие и низкой плотностью. В связи с этим он слабо выдерживает нагрузки. Применяется только в теплоизоляционных целях.
- 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.
- 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.
Характеристики и свойства блоков из арболита: теплопроводность, размеры, вес
Арболит, он же деревобетон – одна из разновидностей лёгких бетонов, состоящих из цементного раствора и органических наполнителей. Судя по количеству заказов в нашей компании, желающих строиться из арболита с каждым годом становится больше. Давайте разберемся, чем этот материал привлекает заказчиков.
Технология производства арболита регламентируется ГОСТом №19-222-84. На рынок он поставляется чаще всего в виде стеновых блоков или плит, предназначенных для возведения несущих стен зданий и межкомнатных перегородок. Согласно нормативам, блок состоит из следующих компонентов:
- Бетонный раствор марки М-400 или М-500;
- Химические улучшающие добавки;
- Органические наполнители.
Формы выпуска
Основные формы выпуска, в которых арболит поставляется на рынок – блоки и плиты-панели. В зависимости от процентного соотношения щепы и бетона, характеристики арболитных конструкций могут значительно различаться:
- По своей плотности арболит подразделяется на марки от М-5 до М-50;
- В зависимости от прочностных показателей, он может быть 4-х классов от В-0,75 до В-2,5.
Каждый из этих классов имеет своё предназначение и область применения: от использования в качестве теплоизоляции до сооружения несущих стен зданий:
- Деревобетонные блоки и плиты, имеющие плотность до 500 кг/м3 относятся к теплоизоляционным.
- Более плотные материалы, с удельной массой более 500 кг на кубометр, относятся к конструкционным и предназначены для возведения несущих стен и перегородок.
Блоки
Наиболее распространённые размеры блоков – длина 500 мм, высота 200 мм, при ширине от 100 до 500 мм.
Ввиду большого числа кустарных производств, габариты блоков бывают самыми различными, поэтому при покупке строительного материала делать это лучше у одного производителя.
Расход арболитовых блоков на 1 м3 стены зависит от его габаритов. Так, блок размерами 60х20х30 см имеет объём 0,036 кубометров. Соответственно, в кубе содержится порядка 28 штук таких блоков, то есть, для возведения 1 м3 стены, требуется гораздо меньшее количество блоков, чем кирпичей.
Вес одного блока, в зависимости от его размера и плотности, может варьироваться от 10 до 60 кг.
Блоки могут быть цельными, либо пустотелыми – последний вариант чаще применяется как утеплитель, т.к. обладает низкой теплопроводностью и слабыми несущими способностями.
Панели
Панели из арболита гораздо технологичнее блоков. Работы по монтажу деревобетонных плит производятся гораздо быстрее, чем кладка стены из блоков. Среди недостатков панельных конструкций:
- невозможность их отливки в домашних условиях;
- необходимость привлечения к строительно-монтажным работам подъёмных механизмов – из-за большого веса, монтировать арболитовые плиты без помощи крана или лебёдки нельзя.
Существуют различные размеры плит: начиная от небольших длиной 80 см, высотой 60 и толщиной 30 см, до настоящих стеновых панелей с габаритами 230х120х30 см.
Максимальные размеры деревобетонных панелей ограничиваются показателями прочности материала: наибольшая длина плиты не должна превышать 2,5 м при соотношении сторон 1:2.
В частной застройке может использоваться монолитная методика заливки, когда готовый арболитовый раствор заливается непосредственно в опалубку по месту строительства.
Технические характеристики
Большая популярность арболита обуславливается его технологичностью и высокими эксплуатационными свойствами.
Теплопроводность
Теплопроводность арболита напрямую зависит от его плотности: чем она выше, тем хуже теплоизоляционные свойства. Согласно нормативам, этот показатель может составлять от 0,08 до 0,15 Вт/м*С, что сопоставимо с характеристиками сухой древесины.
Для сравнения, рассмотрим коэффициент теплопроводности других конструкционных материалов, применяемых в строительстве (чем ниже коэффициент, тем лучше теплоизоляционные свойства, Вт/м*С):
- Керамический кирпич – 0,5 – 0,7;
- Железобетон – 2 – 2,1;
- Пенобетон – 0,1 – 0,29;
- Шлакоблок – 0,2 – 0,6.
Исходя из информации выше, арболит является лидером по теплоизоляционным характеристикам в сравнении с прочими строительными материалами. Так, для регионов с минимальными зимними температурами в -30, вполне достаточна толщина стены дома из арболита в 30 – 35 см. При этом материал может без всякого ущерба переносить до 50 сезонных циклов, т.е. срок службы стен составляет около полувека. Для жилых домов, где внутри поддерживается постоянная плюсовая температура, этот срок может быть значительно больше.
Таблица 1. Рекомендуемая толщина стен без утепления для разных регионов (м)
| Город | Керамический кирпич | Арболит | ||
| Архангельск | 2,2 | 0,45 | ||
| Владивосток | 1,85 | 0,35 | ||
| Иркутск | 2,15 | 0,45 | ||
| Магадан | 4,15 | 0,5 | ||
| Москва | 3,15 | 0,35 | ||
| Новосибирск | 2,05 | 0,45 | ||
| Ростов-на-Дону | 1,4 | 0,3 | ||
Теплоёмкость
Теплоёмкость – качество, характеризующее способность поглощать и отдавать тепловую энергию. От этого свойства зависит микроклимат в помещении – чем выше показатель теплоёмкости, тем более комфортная температура сохраняется в нём.
Данный показатель для бетона составляет всего 0,84, в то время как для стеновых блоков из арболита коэффициент теплоёмкости составляет 2,3 кДж/кг*С. То есть, деревобетонные стены остывают в 4 раза медленнее, чем железобетонные, дольше сохраняя тепло в помещении.
Это особенно актуально в ненастные дни или в холодное время года, помогая сэкономить на обогреве дома.
Таблица 2. Сравнительная таблица теплоёмкости строительных материалов
| Железобетон | 0,84 |
| Полистиролобетон | 1, 05 |
| Керамический кирпич | 0,88 |
| Гранит, мрамор | 0,88 |
| Ель | 2,3 |
| Сосна | 2,3 |
| Пенопласт | 1,26 |
| Деревобетон | 2,3 |
Прочность
Прочность арболита на сжатие составляет от 0,5 до 5 МПа, в зависимости от процентного соотношения органики и бетонной основы. Наиболее прочные виды блоков класса В-2,5 могут использоваться для возведения зданий высотой до 3-х этажей включительно. Прочность на изгиб составляет 0,8 – 1 МПа, что гарантирует целостность кладки стены при сезонных «хождениях» фундаментного основания, или его некоторых деформациях при усадке.
Особенностью арболитовых материалов является их уникальная для бетона способность частично восстанавливать свою форму после физических «потрясений» – ударной деформации или воздействия большой массы.
Плотность
От этого показателя во многом зависит удельная масса, прочность и теплопроводность материала – чем выше его плотность, тем он прочнее. В то же время, слишком большая плотность строительного материала уменьшает его теплоизоляционные свойства и увеличивает массу.
Деревобетон в этом смысле является достаточно сбалансированным материалом – имея высокие теплоизоляционные качества, он в то же время достаточно плотный. Это позволяет сооружать из него несущие конструкции для зданий малой этажности.
Таблица 3. Сравнительная характеристика плотности деревобетона и других материалов
| Материал | Плотность (кг/куб.м) |
| Арболит | 400 – 650 |
| Железобетон | 2500 |
| Пенобетон | 600 – 800 |
| Кирпич полнотелый | 1400 – 1600 |
| Гранит, базальт, мрамор | 2800 |
| Сосна, ель | 500 – 600 |
| Известняк | 1600 |
Среди других технических характеристик материала следует отметить:
- Огнестойкость. Материал практически не горюч, и способен выдерживать открытое пламя от 45 минут до полутора часов;
- Водопоглощение. От других типов бетонов арболит отличается высоким уровнем влагопоглощения, доходящим до 75 – 80%;
- Усадка при высыхании составляет около 0,5%;
- Коэффициент шумоизоляции – 0,15 – 0,6.
Преимущества и недостатки
Как и у большинства материалов, у арболита есть свои достоинства и свои недостатки. К плюсам относятся:
- экологичность, высокие теплоизоляционные показатели, малый вес. По этим характеристикам он практически аналогичен древесине, но, в отличие от неё, практически не горюч и не подвержен гниению;
- Из-за низкой плотности и малой массы, при строительстве домов из арболита можно использовать облегчённые варианты фундаментов – столбчатые и мелкозаглублённые, что существенно снижает общую стоимость построек;
- Материал обладает высокой технологичностью – легко пилится, режется, сверлится, в него можно забивать гвозди и закручивать саморезы.
Подробно о достоинствах арбоблоков – на видео ниже:
Главные минусы арболита – невысокие несущие возможности и большие показатели влагопоглощения. В связи с этим, арболитовые конструкции нельзя использовать при многоэтажном строительстве, или в качестве несущих стен под бетонные перекрытия. Также стены нуждаются в надёжной гидроизоляции – как в местах соприкосновения с фундаментом, так и по всему наружному периметру.
Область применения
Применение арболита обуславливается показателем его прочности. В зависимости от класса прочности, это может быть:
- В-0,75 – утепление наружных стен, звукоизоляция и строительство межкомнатных перегородок;
- В-1 и В-1,5 – несущие стены одноэтажных зданий и хозяйственных построек;
- В-2,5 – возведение несущих стен двух и трёхэтажных построек при условии использования лёгких межэтажных перекрытий.
Ведущие производители
В России особую популярность арболит начал приобретать на рубеже ХХ и ХХI веков, с началом массового малоэтажного строительства.
Благодаря доступности исходного сырья и несложной производственной технологии, выпуском арболитовых конструкций сегодня занимается множество компаний. Наиболее крупными производителями на отечественном рынке являются:
- «Арболит Эко» – производственная компания, расположенная в Ногинском районе Подмосковья. Занимается производством блоков, проектированием и строительством малоэтажных зданий.
- «Русский арболит» – сеть компаний, занимающихся разработкой и изучением технологий производства арболитных изделий, выпуском формовочно-прессовального оборудования и широкой линейки строительных материалов из деревобетона.
- «Иж арболит» – производитель из Ижевска (Удмуртия).
- «Черновский арболит» – производственно-строительная компания из п. Черновский Самарской области.
За рубежом лидерами в производстве данного материала являются компании из Германии, США, Канады, Австрии, Скандинавии, Японии.
Теплопроводность арболита таблица, технические характеристики, состав
Арболит – это современный строительный материал, основной которого являются натуральные компоненты. Высокий коэффициент теплопроводности, хорошие прочностные показатели и другие положительные свойства делают его популярным среди застройщиков. Это крупноячеистый композитный продукт, относящийся к группе легких бетонов. Его качества напрямую зависят от входящих в состав компонентов.
Плюсы и минусы
1. Сырье:
- мелко измельченная древесная щепа;
- органические отходы, образовавшиеся в результате переработки сельхозрастений;
- цемент, необходимый для связки;
- химические присадки.
Пропорциональное соотношение стружек или шепы к общему составу равно 85-90%.
2. Наполнитель позволяет не только удерживать, но и аккумулировать нагретый воздух лучше газобетона. Теплопроводность арболита равна 2,3 кДж/(кг°C), что аналогично показателям хвойных деревьев.
3. Стены здания обладают всеми свойствами, присущими древесине, и даже имеют ряд преимуществ:
- они не подвержены гниению, образованию плесневелого грибка;
- могут в течение длительного времени выдерживать воздействие прямого огня;
- при больших габаритах блоков имеют небольшой вес.
4. Минусом является высокая степень влагопоглощения. Поэтому необходима обязательная облицовка объектов.
Допускается быстрое возведение строений. Максимальная усадка панелей и блоков составляет 0,4% на 1м2.
Сравнение с другими стройматериалами
Арболит иногда называют деревобетоном, это вызвано тем, что его технические показатели похожи на данные материалы.
| Характеристики | Арболит | Дерево | Кирпич красный | Газобетон |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°C) | 0,09-0,16 | 0,09-0,4 | 0,41-1,5 | 0,14-0,21 |
| Плотность, кг/м3 | 400-850 | 450-600 | 1400-1900 | 600-800 |
| Горючесть (удержание огня) | 45-90 мин | Высокая | Не горючие материалы | |
| Биостойкость | V группа | Низкая | V группа | |
| Прочность на сжатие, кг/см2 | 40-85 | 50-70 | 125 | 20 |
| Морозостойкость, циклов | 0,08-0,17 | 0,15 | 0,6-0,95 | 0,18-0,28 |
| Теплоемкость кДж(кг*°C) | 2,3 | 2,3 | 0,88 | 0,84 |
| Водопоглощение от массы, % | 25-50 | 40-85 | 16-25 | 18-30 |
| Звукопоглощение, Гц | 0,17-0,6 | 0,06-0,1 | 0,024-0,049 | 0,1-0,2 |
| Модуль упругости, МПа | 250-2300 | 600-1500 | 200-1000 | 200-1200 |
| Масса стандартного блока, кг | ≈24 | — | 3,9 | ≈5-33 |
| Срок эксплуатации, лет | ≈35-40 | От 50 и выше | ||
| Предел прочности при сжатии, МП | 0,5-8,5 | 1,5-4 | 2,5-25 | 2,5-15 |
| Усадка. % на 1 м2 | 0,4 | 1,0 | нет | 0,5 |
(продолжение таблицы)
| Характеристики | Керамзитобетон | Железобетон | Пенобетон | Силикатный кирпич | |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(м°C) | 0,16-0,27 | 1,69 | 0,14-0,18 | 0,5-0,75 | |
| Плотность, кг/м3 | 600-1200 | 2500 | 200-1200 | 1500-1950 | |
| Горючесть (удержание огня) | Не горючие материалы | ||||
| Биостойкость | V группа | ||||
| Прочность на сжатие, кг/см2 | 18 | 16 | 14 | 125 | |
| Морозостойкость, циклов | 0,5-0,7 | 1-1,2 | 0,14-0,38 | 0,85-1,15 | |
| Теплоемкость кДж(кг*°C) | 0,84 | 0,8 | 0,84 | 0,84 | |
| Водопоглощение от массы, % | 25 | 20-25 | 18-35 | 18-25 | |
| Звукопоглощение, Гц | 0,1-0,2 | 0,06-0,1 | 0,1-0,2 | 0,06-0,1 | |
| Модуль упругости, МПа | 200-1200 | 350-1000 | 200-1200 | 200-750 | |
| Масса стандартного блока, кг | ≈5-33 | >30 | ≈5-33 | 4,3 | |
| Срок эксплуатации, лет | От 50 и выше | ||||
| Предел прочности при сжатии, МП | 3,5-7,5 | 5-30 | 2,5-7,5 | 5-30 | |
| Усадка. % на 1 м2 | 0,5 | нет | 0,5 | нет | |
Из таблицы видно, что строительные блоки, полученные с использованием щепы, имеют высокий армирующий эффект. Они упруги, пластичны, не трескаются и не ломаются.
Теплопроводность арболита. — gyvaisol
Коэффициент теплопроводности в настоящее время является одним из важнейших параметров для строительной отрасли. В связи с постоянно растущими ценами на тепловую энергию, теплопроводность стройматериалов имеет большое значение для возведения зданий.
Арболит — это практичный, легкий, прочный, долговечный и экологически чистый материал, который по изоляционным характеристикам превосходит газобетон или кирпич. Теплопроводность арболита по ГОСТу 19222-84 составляет всего 0,08 Вт / (м * С). В основном его используют для возведения небольших зданий, перегородок и стен, а также для организации теплоизоляционного слоя.
Традиционно в состав арболита входит: портландцемент, древесная щепа и органические добавки. Но не каждый из вас знает что, существует разновидность арболита, в состав которого входит конопляная костра. За счет пористой структуры (около 60% объема воздуха), у блоков и плит из костры конопли очень маленькой коэффициент теплопроводности λ, порядка 0,06-0,09 Вт / мК. Коэффициент λ определяет количество тепла, проникающего в здание с единичной площадью поверхности при разнице температур между поверхностями. Чем меньше коэффициент, тем лучше теплоизоляция. Именно поэтому арболит на основе конопляной костры обладает более высокими теплоизоляционными показателями, при тех же технических характеристиках.
Существует два типа арболитовых блоков, которые отличаются своей плотностью и соответственно имеют различные тепловые коэффициенты.
| Тип арболита | Класс по прочности на сжатие | Марка прочности при осевом сжатии | Средняя плотность кг/м3, согласно ГОСТ 19222-84 арболита на | Показатель теплопроводности Вт/м3 согласно ГОСТ 19222-84 | ||
| Древесный наполнитель | Конопляная костра | Древесный наполнитель | Конопляная костра | |||
| Теплоизоляционный |
ВО,35 |
М5 |
400-500 |
400-450 |
0.08 | 0.04-0.05 |
|
ВО,75 |
— |
500-650 |
500-650 |
0.09-0.13 | 0.06-0.09 | |
| В1,0 | М15 | 500 | 500 | 0.09 | 0.06 | |
| Конструкционный |
В1,5 |
— |
500-650 | 550-650 | 0.11-0,13 | 0.07 -0.09 |
| В2,0 | М25 | 500-700 | 600-700 | 0,14 | 0.08-0.10 | |
| В2,5 | М35 | 600-750 | — | |||
| В3,5 | М50 | 700-850 | — | |||
Как мы видим коэффициент теплопроводности арболита во многом зависит от его плотности. Из конструкционных блоков и плит можно создавать однослойную стену (без дополнительной изоляции), а теплоизоляционные больше подходят для внутренних стен или в качестве изоляционного слоя.
Влияние состава арболита на его теплоизоляционные и технические свойства
Арболитовые блоки состав согласно ГОСТу 19222-84:
— 10% — портландцемент, не меньше 400 марки – вяжущее вещество;
— 80-90% — измельченные древесные щепы или конопляная костра, очищенные от коры, гнили и грязи. Органический наполнитель влияет на прочность и теплоизоляцию арболита; — вода с растворенным сульфатом алюминия и хлоридом кальция (известный коагулянт), удерживает частицы цемента на поверхности органического наполнителя, что делает материал долговечным.
Показатели прочности и теплопроводности арболита во многом зависят от его состава.
| Показатель | Заполнитель древесная щепа | Заполнитель конопляная костра |
| Средняя плотность, кг/м3 | 600-650 | 600-700 |
|
Прочность при сжатии, МПа |
0.5-1 | 1.2 |
|
Теплопроводность арболита, Вт/м х С |
0.12 | 0.04-0.06 |
|
Прочность при изгибе, МПа |
0.7-1 | 0.7-1 |
| Морозостойкость, цикл | 25-50 | 25-50 |
| Водопоглощение, % | 40-85 | 40-80 |
| Усадка,% | 0.4-0.5 | 0.4-05 |
| Биостойкость | V группа | Vгруппа |
| Огнестойкость | 0.75-1.5ч | 1.4ч |
| Звукопоглощение 126-2000Гц | 0.17-0.6 | 0.17-0.6 |
Благодаря органическому составу в холодное время года теплопроводность арболита обеспечивает максимальное накопление тепловой энергии в доме. Летом теплоизоляция не пропускает тепло окружающей среды и, таким образом, дом не нагревается, несмотря на летние 30-градусные температуры.
Как выбрать строительные блоки?
Для того, чтобы выбрать лучший материал для строительства теплого и надежного дома необходимо сравнить характеристики каждого материала.
Сравнительная характеристика:
| Наименование материала | Плотность кг/куб.м | Теплопроводность Вт/м, х С | Морозостойкость, циклов |
|
Арболит |
400-850 |
0.08-0.17 |
25-50 |
| Костробетон | 400-700 | 0.04-0.06 | 25-50 |
| Кирпич силикатный | 1700-1950 | 0.85-1.15 | 25 |
| Керамзитобетон | 900-1200 | 0.5-0.7 | 25 |
| Газобетон | 600-800 | 0.18-0.28 | 35 |
| Пенобетон | 200-1200 | 0.14-0.38 | 35 |
| Дерево | 450-600 | 0.15 | — |
Как вы можете видеть, одними из лучших материалов для строительства жилого дома являются арболитовые блоки, панели на основе конопляной костры.
Выбор этих уникальных, экологически чистых материалов, их надлежащая конструкция и технология монтажа гарантирует безопасность, обеспечит тепловой, акустический и влажный комфорт в вашем доме. При этом низкие затраты на материалы, снизят расходы, связанные с долгосрочной эксплуатацией здания.
Арболитовые блоки — недостатки, технические характеристики, размеры, состав
Арболит в большинстве источников описывается, как материал, обладающий чудесными свойствами. Рекламные статьи превозносят арболитовые блоки, недостатки материала скромно умалчиваются. Но чудес не бывает, недостатки тоже есть. Чтобы по максимуму использовать положительные качества и нивелировать отрицательные, стоит хорошенько разобраться со свойствами арболита, его характеристиками и особенностями применения.
Состав и производство арболиттовых блоков
Начнем наш материал именно с состава и процесса производства. Все дело в том, что от качества выполнения определенных процессов зависит наличие или отсутствие определенных недостатков материала. А это является очень важным. Арболит позиционируется, как одна из разновидностей крупноячеистых легких бетонов. В качестве наполнителя в нем используется древесная щепа. Щепа связывается в монолитную структуру цементным тестом.
Материал используется в строительстве в нескольких видах:
- крупноформатные кладочные блоки;
- пустотелые блоки;
- теплоизоляционные плиты;
- смеси для заливки ограждающих конструкций по месту.
Кладочные блоки нашли наиболее широкое применение и под понятием «арболит» понимаются, прежде всего, они. Самым распространенным размером арболитовых блоков является 500×300×200 мм. Но в последние время производители стали расширять свои производственные линейки и предлагают арболит в других типоразмерах.
Технология изготовления блоков относительно проста, но как и везде, имеются свои тонкости. Качество будущих изделий зависит от соблюдения нескольких важных производственных моментов. Если производитель использует в наименовании своей продукции термин «арболит», он должен соблюдать требования нормативной документации на такие изделия, это:
- 1. ГОСТ 19222-84 «Арболит и изделия из него. Общие технические условия».
- 2. СН 549-82 «Инструкция по проектированию, изготовлению и применению конструкций и изделий из арболита».
Состав арболитовых блоков
Для изготовления арболитовых блоков используется:
- Древесная щепа;
- Химические добавки;
- Вода;
- Цемент.
#1. Древесная щепа. Итоговая прочность сильно зависит от калибра щепы. Чтобы на выходе был именно арболит, свойства которого строго нормированы, для производства должна использоваться именно щепа. Ее размеры регламентированы. ГОСТ рекомендует максимальный размер частиц 40×10×5 мм (длина/ширина/толщина).
Наилучшие показатели у блоков с размерами щепы из интервалов:
- длина – до 25 мм;
- ширина – 5..10 мм;
- толщина – 3..5 мм.
Опилки, стружки, тырса, костра, солома и все остальное, что пытаются смешивать с цементом для производства арболита, для его изготовления не подходит. Только чистая щепа без коры, листьев, грунта и прочих нежелательных примесей. Считается, что добавление до 10 % коры или 5 % листвы не оказывает серьезного влияния на характеристики арболита. Но лучше когда эти примеси отсутствуют.
Зачастую производства арболитовых блоков, организованы при лесопилках и других деревоперерабатывающих предприятиях. Для них арболит не является профильным направлением. В результате недобросовестные производители, для увеличения рентабельности производства, кроме самой щепы добавляют то, что имеется. Отсюда непредсказуемое качество продукции.
На специализированных предприятиях устанавливают производительные валковые дробилки, откалиброванные под нужный размер щепы.
Для конечного потребителя не имеет большого значения сорт древесины, из которой производится сырье, но технологи должны это учитывать для правильной дозировки минерализаторов и выбора степени уплотнения. Так, щепа лиственницы требует двойного количества добавок относительно других хвойных пород. Чаще других на производство щепы идут сосна, ель, реже лиственные породы.
#2. Химические добавки. Древесный наполнитель содержит сахара, которые препятствуют качественной адгезии цементного теста с поверхностью частичек дерева.
Для решения этой проблемы применяются 2 основные стратегии:
- 1. Высушивание древесного сырья до применения в производстве в течение нескольких месяцев.
- 2. Минерализация поверхности щепы в растворе химических компонентов.
Наилучшие результаты достигаются при комплексном подходе к решению задачи. Снижение содержания сахаров и минерализация сырья позволяет решить и другие важные задачи:
- повышение биологической стойкости материала;
- снижение водопроницаемости при эксплуатации готового изделия.
Для решения всех этих задач, при производстве арболита могут использоваться следующие компоненты: хлорид кальция (ГОСТ 450–77), жидкое стекло (ГОСТ 13078–67), силикат-глыба (ГОСТ 13079–67), сернокислый глинозем (ГОСТ 5155–74), известь (ГОСТ 9179–77).
#3. Вода. Получать арболитовые блоки, характеристики которых соответствуют заданным, можно, следуя определенному порядку технологических операций. Вода с добавлением минерализаторов готовится заранее. Расход компонентов принимается в следующих соотношениях:
| Добавка | CaCl2 | Al2(SO4)3 | Al2(SO4)3+ Ca(OH)2 |
|---|---|---|---|
| Расход на 1м3 арболита, кг | 12 | 12 | 8+4 |
Щепа засыпается в смеситель принудительного действия. Обычные гравитационные бетономешалки не обеспечивают достаточной гомогенизации. Вода с растворенным минерализатором перемешивается и равномерно распределяется по поверхности щепы. Перемешивание происходит на протяжении 20 секунд. На следующей стадии происходит добавление цемента. Перемешивание с цементом длится 3 минуты.
#4.Цемент. Достаточная для применения в строительстве прочность материала достигается только при применении цемента с маркой не ниже 400. Цемент имеет свойство быстро терять марку при хранении. Даже на выходе с завода цемент часто не соответствует заявленным характеристикам. Поэтому лучше когда, арболитовые блоки, технические характеристики которых должны соответствовать требованиям, предъявляемым к конструкционным материалам, изготавливаются из 500-го цемента.
Формование блоков
Формование необходимо завершить в течении ближайших 15 минут после перемешивания. В зависимости от степени механизации последующих процессов различают следующие способы формования:
- ручное формование без вибрирования;
- ручное формование с вибрированием;
- производство на вибростанке;
- производство на вибростанке с пригрузом.
Механизация процессов позволяет получать более высокие по качеству и стабильные по параметрам арболитовые блоки. При этом размеры, геометрия и плотность сохраняются от изделия к изделию.
Выдерживание изделия в опалубке применяют при кустарном производстве, когда снятию опалубки сразу после формования препятствует слишком жидкая консистенция раствора. В общем случае формы снимают без выдержки.
Сырые блоки остаются на съемном днище-поддоне или прямо на полу цеха.
Арболитовые блоки, состав которых одинаков, могут получать различные характеристики в зависимости от способа и степени их уплотнения. Основной целью прессования смеси в форме не является повышение ее плотности. Главная задача – это создание равномерно распределенной по объему структуры из произвольно ориентированной, полностью укрытой цементным тестом, щепы.
Вибрация при уплотнении применяется очень дозировано. Чрезмерное вибрирование приводит к осаждению цементного теста на дне формы. Важно сохранять его равномерное распределение по объему с полным укрытием зерен наполнителя. Даже в арболите высокой плотности щепа не плавает в растворе цемента с водой. Цементное тесто работает, как клей, покрывающий зерна наполнителя. Меняется только концентрация щепы в объеме и толщина покрывающего ее цементного камня.
Уплотнение блоков производится на значения, достаточные для взаимной переориентации зерен наполнителя и увеличения площади их соприкосновения. Сжатия и деформации самой щепы не происходит. Это обеспечивает сохранение размеров блока после снятия уплотняющего усилия.
Необходимость точной дозировки всех компонентов и соблюдения технологии
Точность дозирования компонентов регламентируется ГОСТом. Допустимые отклонения не могут превышать нескольких процентов. В условиях недостатка воды не происходит гидратация всего объема цемента. Ее избыток нежелателен по нескольким причинам:
- Превышение водоцементного соотношения снижает прочность.
- Избыточная пластичность препятствует выниманию сырого блока из формы непосредственно после формования.
- Увеличивается время хранения блока на поддоне до первичного схватывания.
Концентрация минерализаторов щепы, идущей в арболит, важна для прочности и долговечности материала. Дозировки компонентов, приводимые в нормативах, рассчитаны на определенный калибр заполнителя и его влажность на уровне 25 %. Оптимальную дозировку подбирают опытным путем на основе испытаний готовых образцов.
Для протекания процесса гидратации важна температура раствора воды с минерализаторами. Она не должна быть меньше 15 °С. Для набора необходимой температуры в холодное время года воду подогревают или выдерживают в отапливаемом помещении. Возможен также химический нагрев воды при применении в качестве минерализатора CaCl2.
Плотность арболита
По назначению материал условно делят на 2 типа:
- теплоизоляционный;
- конструкционный.
Определяющим фактором является плотность изделия. Считается, что блоки с плотностью до 500 кг/м3 не подходят для использования в составе несущих конструкций. Но они могут применяться для теплоизоляции при возведении наружных стен в строениях, где нагрузка от кровли или перекрытий воспринимается колонами или другими элементами.
Типичными для конструкционных блоков являются значения плотности из интервала от 550 до 700 кг/м3. Но можно купить изделия и с плотностью до 850 кг/м3. Слишком высокие величины указывают на хорошую несущую способность элементов, но уступают более легким в теплоизоляционных качествах. Плотность материала замеряется при установившейся массе, когда блок прекращает терять влагу.
Стены из литого арболита могут иметь плотность порядка 300 кг/м3, но по несущей способности не уступают сложенным из камней с плотностью 550 кг/м3.
Прочность арболитовых блоков
Несущая способность блоков характеризуется их прочностью на сжатие. По результатам испытаний изделиям может присваиваться марка и класс по прочности на сжатие. В общем случае они связаны с плотностью материалов.
| Плотность, кг/м3 | Марка | Класс |
|---|---|---|
| 400 — 500 | М 5 | В 0,35 |
| 450 — 500 | М 10 | В 0,75 |
| 500 | М 15 | В 1,0 |
| 500 — 650 | — | В 1,5 |
| 500 — 700 | М 25 | В 2,0 |
| 600 — 750 | М 35 | В 2,5 |
| 700 — 850 | М 50 | В 3,5 |
Как и в случае изделий из тяжелого бетона, марка является средней величиной по результатам испытаний партии образцов. Класс характеризует гарантированную прочность, 95 % образцов должны соответствовать по классности.
Для реальных испытаний с хорошей выборкой зависимость между маркой и классом через переводные коэффициенты не является корректной. В этом случае разрыв между маркой и классом может рассказать о культуре производства на предприятии. Чем меньше разрыв, тем выше организация производства. В отечественной практике изготовления арболитовых блоков это учитывается с помощью коэффициентов вариации. Для изделий 1-ой категории качества допускается значение 18 %, для высшей – 15 %.
В кирпичной кладке мелкий размер изделий делает понятие классности бессмысленным. При покупке крупных кладочных камней, каковыми и являются арболитовые блоки, стоит отдавать предпочтение изделиям с присвоенным классом.
Для возведения несущих стен одноэтажных зданий высотой до 3 м допускается использовать блоки класса от B 1.0. Для более высоких стен нужны элементы класса от B 1.5. Для 2-х — 3-х этажных строений используют блоки классов B 2.0 и B 2.5.
Прочность арболита на сжатие типична для ячеистых бетонов. Важным отличием является прочность блоков на изгиб, которая составляет от 0,7 до 1,0 МПа. Модуль упругости элементов может доходить до 2300 МПа. Такие величины делают арболит особенным среди ячеистых бетонов. Если для пенобетона и газобетона велика вероятность трещинообразования, то для арболита такая проблема не стоит.
Читайте также:
Теплопроводность арболита
Теплопроводность для арболита является одним из ключевых параметров.
Она растет с увеличением его плотности в следующей прогрессии:
Рекомендованная ГОСТом толщина ограждающих конструкций из арболита в умеренных широтах составляет 38 см. Но стены такой толщины возводятся редко. На практике для стен жилых домов блоки 500×300×200 мм кладут плашмя в один ряд. Вместе с внутренней и наружной отделкой этого достаточно для поддержания комфортной температуры в помещениях без появления проблем с выпадением конденсата.
Дополнительная теплоизоляция часто выполняется с помощью теплых штукатурных систем толщиной 1,5-2 см с добавкой перлита. Для не отапливаемых или периодически отапливаемых помещений (бани) нередко применяют кладку блоков на ребро.
Влагопоглощение арболита
В характеристиках арболита указывают величину водопоглощения до 85 % для теплоизоляционных блоков и до 75 % для конструкционных. Эти значения требуют осмысления. Структура блока представляет собой склеенные цементным камнем разрозненные зерна щепы. Они ориентированы относительно друг друга случайным образом.
Вода, наливаемая на поверхность блока, свободно протекает сквозь него. Естественно, что при окунании вода способна вытеснить большой объем содержащегося внутри блока воздуха. Если блок вытащить из воды, вода вытекает, а цементный камень быстро высыхает.
Арболитовые блоки находящиеся в естественной среде, например в стене дома, фактически не накапливают в себе влагу из окружающего воздуха. Это происходит благодаря очень низкой сорбционной влажности материала, т. к. минерализованные щепа и цемент являются негигроскопичными и слабо смачивающимися материалами. Именно это стало причиной популярности использования материала для строительства бань.
Если поливать ничем не закрытую стену из арболита с внешней стороны водой, есть вероятность увидеть ее и внутри. Поэтому материал не используют без фасадной отделки. Для арболита рекомендуют отделку штукатурными растворами или устройство навесных фасадных систем.
Морозостойкость
Постепенное разрушение изделий при замораживании и размораживании происходит в результате расширения замерзающей в пустотах воды. Чем больше воды в них содержится, тем меньше циклов замораживания — размораживания способен выдержать материал без разрушения.
Низкое сорбционное влагопоглощение дает арболиту хорошую стойкость к промерзанию. Минимальное значение составляет F25 и доходит до F50. Защита арболита от прямого воздействия влаги, позволяет повысить реальную морозостойкость материала в конструкции. Кроме этого существуют реальные примеры эксплуатации зданий из арболита на протяжении 7 — 10 лет без повреждений для стен. Причем речь идет о стенах, которые ни чем не защищены от воздействия внешних факторов среды.
Усадка материала
Считается, что арболит совершенно не подвержен усадке. Но небольшие усадочные процессы в первые месяцы все же присутствуют. В основном они прекращаются еще на этапе созревания блока на производстве. Некритичное уменьшение размеров блока (на 0,4 — 0,8 %) возможно уже после укладки блоков в конструкцию.
Некоторое сокращение высоты блоков может происходить и под весом вышележащих элементов, перекрытий и конструкций кровли. Для предотвращения проблем с отделкой не рекомендуется выполнять штукатурные работы в первые 4 месяца после завершения основного комплекса работ.
Огнестойкость арболитовых блоков
По огнестойкости арболитовые блоки имеют следующие параметры:
- группа горючести — Г1, т. е. это трудногорючий материал;
- группа воспламеняемости — В1, трудновоспламеняемый материал;
- по дымообразующей способности — Д1, малодымообразующий материал.
Звукоизоляция
По шумапоглощению арболитовые блоки превосходят такие материалы как кирпич и древесина. Коэффициент шумапоглощения арболитовых блоков составляет 0,17 — 0,6 в акустическом диапазоне от 135 до 2000 Гц.
Паропроницаемость
Арболит это дышащий материал степень его паропроницаемости составляет до 35 %. Именно поэтому в домах построенных из данного материала не бывает сырости, а микроклимат кофортный как в холодное так и в теплое время года.
Недостатки арболитовых блоков
Как бы ни был хорош арболит, недостатки материала все же стоит знать и учитывать.
Поколебать решимость застройщика способны несколько сомнительных моментов:
— 1. Обилие на рынке блоков «гаражного» качества.
Их прочность, сопротивление теплопередаче неведомы даже производителю. Имеются трудности с приобретением заводского арболита в регионах. Выше мы писали про самые важные моменты производства арболитовых блоков. Как вы понимаете выполнить определенные задачи в кустарных условиях просто не возможно.
— 2. Недостаточная точность геометрии.
Точность геометрии арболитовых блоков уступает таковой у других легкобетонных кладочных камней (пенобетона, газобетона). Особенно это характерно для производств с большой долей ручного труда. Отклонения в размерах и взаимном расположении поверхностей заставляют увеличивать толщину швов до 10 — 15 мм. А это влечет промерзание кладки по швам, перерасход материала и снижение скорости кладочных работ.
Производители рекомендуют использовать для кладки теплые перлитовые растворы, но их приготовление обходится дороже. В последнее время для улучшения геометрии блоков начинают применять фрезерование поверхностей.
— 3. Необходимость защиты от прямого воздействия влаги.
Ничем не защищенная кладка в теории может быть проницаемой для больших напоров ветра, но реального подтверждения такого явления не получено. Нанесение на поверхность штукатурных покрытий решает проблемы с проницаемостью.
— 4. Высокая стоимость арболитовых блоков.
Это связано с недостаточными автоматизацией производственных процессов, степенью проработки технологии и скромными объемами производства. В итоге себестоимость пенобетонных и газобетонных блоков ниже в 1,5 раза.
— 5. Наличие ограничений в выборе отделочных материалов.
Для правильной эксплуатации важно сочетать с арболитовой кладкой только «дышащие» варианты отделки.
Достоинства арболитовых блоков
Тех, кто решается на строительство по арболитовой технологии, должны вдохновлять ее многочисленные достоинства:
+ 1. Экологичность материала.
Даже входящие в его состав минерализаторы не выделяют в атмосферу вредных веществ.
+ 2. Высочайшая паропроницаемость.
+ 3. Легкость материала.
Легкость материала и его упругость не требуют устройства мощного и жесткого фундамента. Дополнительным бонусом является сейсмостойкость.
+ 4. Легкость обработки.
+ 5. Простой монтаж крепежа.
В арболит можно вбивать гвозди и вкручивать саморезы, как в дерево.
+ 6. Низкая теплопроводность.
Отличное сопротивление теплопередаче при достаточной для малоэтажного строительства прочности позволяет обходиться без дополнительного утепления и получать однослойную структуру стены.
+ 7. Низкая звукопроницаемость.
+ 8. Отказ от армирования.
Возможность отказаться от армирования кладки и устройства монолитных поясов на небольших объектах.
+ 9. Биологическая стойкость.
+ 10. Негорючесть.
Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Теплопроводность выбранных материалов 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, за счет 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:
| 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) | ||||||
| Acetals | 0.23 | |||||||
| Ацетон | 0,16 | |||||||
| Ацетилен (газ) | 0,018 | |||||||
| Акрил | 0,2 | |||||||
| Воздух, атмосфера (газ) | 0,0262 | 0,0333 | 0,0398 | |||||
| Воздух, высота над уровнем моря 10000 м | 0,020 | |||||||
| Агат | 10,9 | |||||||
| Спирт | 0.17 | |||||||
| Глинозем | 36 | 26 | ||||||
| Алюминий | ||||||||
| Алюминий Латунь | 121 | |||||||
| Оксид алюминия | 30 | |||||||
| Аммиак (газ) | 0,0249 | 0,0369 | 0,0528 | |||||
| Сурьма | 18,5 | |||||||
| Яблоко (85.6% влаги) | 0,39 | |||||||
| Аргон (газ) | 0,016 | |||||||
| Асбестоцементная плита | 0,744 | |||||||
| Асбестоцементные листы | 0,166 | |||||||
| Асбестоцемент | 2,07 | |||||||
| Асбест неплотно упакованный | 0,15 | |||||||
| Асбестовый картон | 0.14 | |||||||
| Асфальт | 0,75 | |||||||
| Бальзовое дерево | 0,048 | |||||||
| Битум | 0,17 | |||||||
| Слои битума / войлока | 0,5 | |||||||
| Говядина постная (влажность 78,9%) | 0,43 — 0,48 | |||||||
| Бензол | 0,16 | |||||||
| Бериллий | ||||||||
| Висмут | 8.1 | |||||||
| Битум | 0,17 | |||||||
| Доменный газ (газ) | 0,02 | |||||||
| Весы котла | 1,2 — 3,5 | |||||||
| Бор | 25 | |||||||
| Латунь | ||||||||
| Бриз | 0,10 — 0,20 | |||||||
| Кирпич плотный | 1.31 | |||||||
| Кирпич огнеупорный | 0,47 | |||||||
| Кирпич изоляционный | 0,15 | |||||||
| Кирпичная кладка обыкновенная (строительный кирпич) | 0,6 -1,0 | |||||||
| Кирпичная кладка , плотная | 1,6 | |||||||
| Бром (газ) | 0,004 | |||||||
| Бронза | ||||||||
| Коричневая железная руда | 0.58 | |||||||
| Масло (влажность 15%) | 0,20 | |||||||
| Кадмий | ||||||||
| Силикат кальция | 0,05 | |||||||
| Углерод | 1,7 | |||||||
| Двуокись углерода (газ) | 0,0146 | |||||||
| Окись углерода | 0,0232 | |||||||
| Чугун | ||||||||
| Целлюлоза, хлопок, древесная масса и регенерированные | 0.23 | |||||||
Ацетат целлюлозы, формованный, лист | 0,17 — 0,33 | |||||||
| Нитрат целлюлозы, целлулоид | 0,12 — 0,21 | |||||||
| Цемент, Портленд | 0,29 | |||||||
| Цемент, строительный раствор | 1,73 | |||||||
| Керамические материалы | ||||||||
| Мел | 0.09 | |||||||
| Древесный уголь | 0,084 | |||||||
| Хлорированный полиэфир | 0,13 | |||||||
| Хлор (газ) | 0,0081 | |||||||
| Хром никелевая сталь | 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 | ||||||||
| Треск (влажность 83% 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, камень | 1,7 | |||||||
| Константан | 23,3 | |||||||
| Медь | ||||||||
| Кориан (керамический наполнитель) | 1,06 | |||||||
| Пробковая плита | 0,043 | |||||||
| Пробка, повторно гранулированная | 0.044 | |||||||
| Пробка | 0,07 | |||||||
| Хлопок | 0,04 | |||||||
| Вата | 0,029 | |||||||
| Углеродистая сталь | ||||||||
| Утеплитель из шерсти | 0,029 | |||||||
| Купроникель 30% | 30 | |||||||
| Алмаз | 1000 | |||||||
| Диатомовая земля (Sil-o-cel) | 0.06 | |||||||
| Диатомит | 0,12 | |||||||
| Дуралий | ||||||||
| Земля, сухая | 1,5 | |||||||
| Эбонит | 0,17 | 11,6 | ||||||
| Моторное масло | 0,15 | |||||||
| Этан (газ) | 0.018 | |||||||
| Эфир | 0,14 | |||||||
| Этилен (газ) | 0,017 | |||||||
| Эпоксидный | 0,35 | |||||||
| Этиленгликоль | 0,25 | Перья | 0,034 | |||||
| Войлок | 0,04 | |||||||
| Стекловолокно | 0.04 | |||||||
| Волокнистая изоляционная плита | 0,048 | |||||||
| Древесноволокнистая плита | 0,2 | |||||||
| Огнеупорный кирпич 500 o C | 1,4 | |||||||
| Фтор (газ) | 0,0254 | |||||||
| Пеностекло | 0,045 | |||||||
| Дихлордифторметан R-12 (газ) | 0.007 | |||||||
| Дихлордифторметан R-12 (жидкость) | 0,09 | |||||||
| Бензин | 0,15 | |||||||
| Стекло | 1,05 | |||||||
| Стекло, Жемчуг, жемчуг | 0,18 | |||||||
| Стекло, жемчуг, насыщенное | 0,76 | |||||||
| Стекло, окно | 0.96 | |||||||
| Стекло-вата Изоляция | 0,04 | |||||||
| Глицерин | 0,28 | |||||||
| Золото | ||||||||
| Гранит | 1,7 — 4,0 | |||||||
| 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 | |||||||
| Волос | 0,05 | |||||||
| ДВП высокой плотности | 0.15 | |||||||
| Лиственные породы (дуб, клен …) | 0,16 | |||||||
| Hastelloy C | 12 | |||||||
| Гелий (газ) | 0,142 | |||||||
| Мед ( 12,6% влажности) | 0,5 | |||||||
| Соляная кислота (газ) | 0,013 | |||||||
| Водород (газ) | 0,168 | |||||||
| Сероводород (газ) | 0.013 | |||||||
| Лед (0 o C, 32 o F) | 2,18 | |||||||
| Инконель | 15 | |||||||
| Чугун | 47-58 | |||||||
| Изоляционные материалы | 0,035 — 0,16 | |||||||
| Йод | 0,44 | |||||||
| Иридий | 147 | |||||||
| Железо | ||||||||
| Оксид железа | 0 .58 | |||||||
| Капок изоляция | 0,034 | |||||||
| Керосин | 0,15 | |||||||
| Криптон (газ) | 0,0088 | |||||||
| Свинец | ||||||||
| , сухой | 0,14 | |||||||
| Известняк | 1,26 — 1,33 | |||||||
| Литий | ||||||||
| Магнезиальная изоляция (85%) | 0.07 | |||||||
| Магнезит | 4,15 | |||||||
| Магний | ||||||||
| Магниевый сплав | 70-145 | |||||||
| Мрамор | 2,08 — 2,94 | |||||||
| Ртуть, жидкость | ||||||||
| Метан (газ) | 0,030 | |||||||
| Метанол | 0.21 | |||||||
| Слюда | 0,71 | |||||||
| Молоко | 0,53 | |||||||
| Изоляционные материалы из минеральной ваты, шерстяные одеяла .. | 0,04 | |||||||
| Молибден | ||||||||
| Монель | ||||||||
| Неон (газ) | 0,046 | |||||||
| Неопрен | 0.05 | |||||||
| Никель | ||||||||
| Оксид азота (газ) | 0,0238 | |||||||
| Азот (газ) | 0,024 | |||||||
| Закись азота (газ) | 0,0151 | |||||||
| Нейлон 6, Нейлон 6/6 | 0,25 | |||||||
| Масло машинное смазочное SAE 50 | 0,15 | |||||||
| Оливковое масло | 0.17 | |||||||
| Кислород (газ) | 0,024 | |||||||
| Палладий | 70,9 | |||||||
| Бумага | 0,05 | |||||||
| Парафиновый воск | 0,25 | Торф | 0,08 | |||||
| Перлит, атмосферное давление | 0,031 | |||||||
| Перлит, вакуум | 0.00137 | |||||||
| Фенольные литые смолы | 0,15 | |||||||
| Формовочные смеси фенолформальдегид | 0,13 — 0,25 | |||||||
| Фосфорбронза | 110 | Pinchbe20 159 | ||||||
| Шаг | 0,13 | |||||||
| Карьерный уголь | 0.24 | |||||||
| Гипс светлый | 0,2 | |||||||
| Гипс, металлическая планка | 0,47 | |||||||
| Гипс песочный | 0,71 | |||||||
| Гипс, деревянная планка | 0,28 | |||||||
| Пластилин | 0,65 — 0,8 | |||||||
| Пластмассы вспененные (изоляционные материалы) | 0.03 | |||||||
| Платина | ||||||||
| Плутоний | ||||||||
| Фанера | 0,13 | |||||||
| Поликарбонат | 0,19 | |||||||
| Полиэстер | ||||||||
| Полиэтилен низкой плотности, PEL | 0,33 | |||||||
| Полиэтилен высокой плотности, PEH | 0.42 — 0,51 | |||||||
| Полиизопреновый каучук | 0,13 | |||||||
| Полиизопреновый каучук | 0,16 | |||||||
| Полиметилметакрилат | 0,17 — 0,25 | Полипропилен | 0,1 — 0,22||||||
| Полистирол, пенополистирол | 0,03 | |||||||
| Полистирол | 0.043 | |||||||
| Пенополиуретан | 0,03 | |||||||
| Фарфор | 1,5 | |||||||
| Калий | 1 | |||||||
| Картофель, сырое мясо | 0,55 | |||||||
| Пропан (газ) | 0,015 | |||||||
| Политетрафторэтилен (ПТФЭ) | 0,25 | |||||||
| Поливинилхлорид, ПВХ | 0.19 | |||||||
| Стекло Pyrex | 1,005 | |||||||
| Кварц минеральный | 3 | |||||||
| Радон (газ) | 0,0033 | |||||||
| Красный металл | ||||||||
| Рений | ||||||||
| Родий | ||||||||
| Порода, твердая | 2-7 | |||||||
| Порода, пористая вулканическая (туф) | 0.5 — 2,5 | |||||||
| Изоляция из каменной ваты | 0,045 | |||||||
| Канифоль | 0,32 | |||||||
| Резина, ячеистая | 0,045 | |||||||
| Резина натуральная | 0,13 | |||||||
| Рубидий | ||||||||
| Лосось (влажность 73%) | 0,50 | |||||||
| Песок сухой | 0.15 — 0,25 | |||||||
| Песок влажный | 0,25 — 2 | |||||||
| Песок насыщенный | 2-4 | |||||||
| Песчаник | 1,7 | |||||||
| 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 | |||||||
| Серебро | ||||||||
| 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 | |||||||
| Почва, с органическими материя | 0,15 — 2 | |||||||
| Грунт насыщенный | 0,6 — 4 | |||||||
Припой 50-50 | 50 | |||||||
Сажа | 0.07 | |||||||
Насыщенный пар | 0,0184 | |||||||
| Пар низкого давления | 0,0188 | |||||||
| Стеатит | 2 | |||||||
| Сталь углеродистая | ||||||||
| Сталь, нержавеющая сталь | ||||||||
| Изоляция соломенной плиты, сжатая | 0,09 | |||||||
| Пенополистирол | 0.033 | |||||||
| Диоксид серы (газ) | 0,0086 | |||||||
| Сера кристаллическая | 0,2 | |||||||
| Сахара | 0,087 — 0,22 | |||||||
| Тантал | ||||||||
| Смола | 0,19 | |||||||
| Теллур | 4,9 | |||||||
| Торий | ||||||||
| Древесина, ольха | 0.17 | |||||||
| Древесина, ясень | 0,16 | |||||||
| Древесина, береза | 0,14 | |||||||
| Лес, лиственница | 0,12 | |||||||
| Древесина, клен | 0,16 | |||||||
| Древесина дубовая | 0,17 | |||||||
| Древесина осина | 0,14 | |||||||
| Древесина оспа | 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 | ||||||||
| Пенополиуретан | 0.021 | |||||||
| Вакуум | 0 | |||||||
| Гранулы вермикулита | 0,065 | |||||||
| Виниловый эфир | 0,25 | 0,606 | ||||||
| Вода, пар (пар) | 0,0267 | 0,0359 | ||||||
| Пшеничная мука | 0.45 | |||||||
| Белый металл | 35-70 | |||||||
| Древесина поперек волокон, белая сосна | 0,12 | |||||||
| Древесина поперек волокон, бальза | 0,055 | |||||||
| Древесина поперек волокон, сосна желтая, древесина | 0,147 | |||||||
| Дерево, дуб | 0,17 | |||||||
| Шерсть, войлок | 0.07 | |||||||
| Древесная вата, плита | 0,1 — 0,15 | |||||||
| Ксенон (газ) | 0,0051 | |||||||
| Цинк | ||||||||
Пример — Проводящая теплопередача через Алюминиевый горшок и горшок из нержавеющей стали
Кондуктивная теплопередача через стенку горшка может быть рассчитана как
q = (k / s) A dT (1)
или, альтернативно,
q / A = (к / с) 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 = среднеквадратичная проводимость (Вт / мК, БТЕ / (час фут · ° F) )
dT = t 1 — t 2 = разница температур ( o C, o F)
s = толщина стенки (м, фут)
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, или F)
Примечание! — общая теплопередача через поверхность определяется «общим коэффициентом теплопередачи », который в дополнение к кондуктивной теплопередаче зависит от
Кондуктивная теплопередача через алюминиевую стенку емкости толщиной 2 мм — разность 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 для 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 )
.
* Большая часть от Янга, Хью Д., Университетская физика, 7-е изд.Таблица 15-5. Значения для аэрогеля алмаза и кремнезема 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 может быть принято как номинальное значение, которое определяет пенополиуретан как один из лучших изоляторов. NIST опубликовал программу численного приближения для расчета теплопроводности полиуретана на сайте http: // cryogenics.nist.gov/NewFiles/Polyurethane.html. Их расчет для полиуретана с фреоновым наполнением плотностью 1,99 фунт / фут 3 при 20 ° C дает теплопроводность 0,022 Вт / мК. Расчет для полиуретана с наполнителем CO 2 плотностью 2,00 фунт / фут 3 дает 0,035 Вт / мК. | Индекс Таблицы Ссылка |
дерева | Свойства, производство, использование и факты
Древесина , основная укрепляющая и проводящая питательные вещества ткань деревьев и других растений, а также один из самых распространенных и универсальных природных материалов. Произведенная многими ботаническими видами, включая голосеменные и покрытосеменные, древесина доступна в различных цветах и структурах. Он прочен по отношению к своему весу, изолирует тепло и электричество и обладает желаемыми акустическими свойствами. Кроме того, он придает ощущение «тепла», которого нет у конкурирующих материалов, таких как металл или камень, и относительно легко обрабатывается.В качестве материала дерево используется с момента появления людей на Земле. Сегодня, несмотря на технологический прогресс и конкуренцию со стороны металлов, пластмасс, цемента и других материалов, дерево сохраняет свое место в большинстве своих традиционных ролей, и его эксплуатационные качества расширяются за счет новых применений. Помимо хорошо известных продуктов, таких как пиломатериалы, мебель и фанера, древесина является сырьем для производства древесных плит, целлюлозы и бумаги, а также многих химических продуктов. Наконец, древесина по-прежнему является важным топливом во многих странах мира.
Производство и потребление древесины
С ботанической точки зрения, древесина является частью системы, которая переносит воду и растворенные минералы от корней к остальным частям растения, хранит пищу, созданную в результате фотосинтеза, и обеспечивает механическую поддержку. Его производят примерно от 25 000 до 30 000 видов растений, в том числе травянистые, хотя только от 3 000 до 4 000 видов производят древесину, пригодную для использования в качестве материала. Древесные деревья и другие древесные растения делятся на две категории: голосеменные и покрытосеменные.Голосеменные или шишковидные деревья производят мягкую древесину, такую как сосна и ель, а покрытосеменные — лиственные породы умеренного и тропического климата, такие как дуб, бук, тик и бальза. Следует отметить, что различие между лиственной древесиной и мягкой древесиной верно не во всех случаях. Некоторые лиственные породы, например бальза, мягче, чем мягкие породы, например тис.
интерактивная карта географического распределения мировых лесов по категориям древесины Интерактивная карта, показывающая географическое распределение мировых лесов, дифференцированных по категориям древесины.Щелкните заголовки и примеры отдельных легенд, чтобы просмотреть статьи о конкретных типах лесов и деревьях. Нажмите на названия континентов, чтобы обсудить их растительный мир. Encyclopædia Britannica, Inc.Древесина — это материал, имеющий большое экономическое значение. Он встречается во всем мире и может использоваться как возобновляемый ресурс, в отличие от угля, руды и нефти, которые постепенно истощаются. За счет лесозаготовок, транспортировки, обработки в мастерских и на промышленных предприятиях, а также торговли и использования древесина обеспечивает рабочие места и поддерживает экономическое развитие, а в некоторых странах — средства к существованию.Об этой важности свидетельствует сохраняющийся высокий спрос на древесину и изделия из нее.
По весу расход древесины намного превышает расход других материалов. Более половины производимого круглого леса (бревен) используется в качестве топлива, в основном в менее развитых странах. Производство бумаги и картона показало самый быстрый рост среди изделий из древесины; Ожидается, что эта тенденция сохранится по мере приближения потребления на человека в менее развитых странах к уровню потребления в развитых странах.Рост мирового населения является движущей силой увеличения потребления древесины и, как следствие, обезлесения. Истощение многих лесов, особенно в тропиках, делает сомнительным обеспечение достаточного количества древесины для удовлетворения ожидаемых потребностей. Усилия, направленные на то, чтобы остановить сокращение лесного покрова Земли и повысить продуктивность существующих лесов, создание обширных программ лесовосстановления и посадки быстрорастущих древесных пород, переработка бумаги и более эффективное использование древесины посредством исследований могут облегчить проблему поставок древесины и помогают уменьшить вредное воздействие на окружающую среду лесной промышленности.
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня .Теплопроводность металлов, металлических элементов и сплавов
Теплопроводность — k — это количество тепла, переданное за счет единичного температурного градиента в единицу времени в установившихся условиях в направлении, нормальном к поверхности единицы площади. Теплопроводность — k — используется в уравнении Фурье.
| Металл, металлический элемент или сплав | Температура — t — ( o C) | Теплопроводность — k — (Вт / м K) |
|---|---|---|
| Алюминий | -73 | 237 |
| « | 0 | 236 |
| » | 127 | 240 |
| « | 327 | 232 |
| « | 527 | 220 |
| Алюминий — дюралюминий (94-96% Al, 3-5% Cu, следы Mg) | 20 | 164 |
| Алюминий — силумин (87% Al, 13% Si) | 20 | 164 |
| Алюминиевая бронза | 0-25 | 70 |
| Алюминиевый сплав 3003, прокат | 0-25 | 9 0038190|
| Алюминиевый сплав 2014.отожженный | 0-25 | 190 |
| Алюминиевый сплав 360 | 0-25 | 150 |
| Сурьма | -73 | 30,2 |
| « | 0 | 25,5 |
| « | 127 | 21,2 |
| » | 327 | 18,2 |
| « | 527 | 16,8 |
| Бериллий | -73 | 301 |
| » | 0 | 218 |
| « | 127 | 161 |
| » | 327 | 126 |
| « | 527 | 107 |
| » | 727 | 89 |
| « | 927 | 73 |
| Бериллиевая медь 25 | 9003 8 0-2580 | |
| Висмут | -73 | 9.7 |
| « | 0 | 8,2 |
| Бор | -73 | 52,5 |
| » | 0 | 31,7 |
| « | 127 | 18,7 |
| « | 327 | 11,3 |
| » | 527 | 8,1 |
| « | 727 | 6,3 |
| » | 927 | 5.2 |
| Кадмий | -73 | 99,3 |
| « | 0 | 97,5 |
| » | 127 | 94,7 |
| Цезий | -73 | 36,8 |
| « | 0 | 36,1 |
| Хром | -73 | 111 |
| » | 0 | 94,8 |
| « | 127 | 87.3 |
| « | 327 | 80,5 |
| » | 527 | 71,3 |
| « | 727 | 65,3 |
| » | 927 | 62,4 |
| Кобальт | -73 | 122 |
| « | 0 | 104 |
| » | 127 | 84,8 |
| Медь | -73 | 413 |
| « | 0 | 401 |
| « | 127 | 392 |
| » | 327 | 383 |
| « | 527 | 371 |
| » | 727 | 357 |
| « | 927 | 342 |
| Медь электролитическая (ETP) | 0-25 | 390 |
| Медь — Адмиралтейская латунь | 20 | 111 |
| Медь — алюминиевая бронза (95% Cu, 5% Al) | 20 | 83 |
| Медь — Бронза (75% Cu, 25% Sn) | 20 | 26 |
| Медь — латунь (желтая латунь) (70% Cu, 30% Zn) | 20 | 111 |
| Медь — патронная латунь (UNS C26000) | 20 | 120 |
| Медь — константан (60% Cu, 40% Ni) | 20 | 22.7 |
| Медь — немецкое серебро (62% Cu, 15% Ni, 22% Zn) | 20 | 24,9 |
| Медь — фосфористая бронза (10% Sn, UNS C52400) | 20 | 50 |
| Медь — Красная латунь (85% Cu, 9% Sn, 6% Zn) | 20 | 61 |
| Мельхиор | 20 | 29 |
| Германий | -73 | 96,8 |
| « | 0 | 66.7 |
| « | 127 | 43,2 |
| » | 327 | 27,3 |
| « | 527 | 19,8 |
| » | 727 | 17,4 |
| » | 927 | 17,4 |
| Золото | -73 | 327 |
| « | 0 | 318 |
| » | 127 | 312 |
| « | 327 | 304 |
| « | 527 | 292 |
| » | 727 | 278 |
| « | 927 | 262 |
| Гафний | -73 | 24.4 |
| « | 0 | 23,3 |
| » | 127 | 22,3 |
| « | 327 | 21,3 |
| » | 527 | 20,8 |
| » | 727 | 20,7 |
| « | 927 | 20,9 |
| Hastelloy C | 0-25 | 12 |
| Инконель | 21-100 | 15 |
| Инколой | 0-100 | 12 |
| Индий | -73 | 89.7 |
| « | 0 | 83,7 |
| » | 127 | 75,5 |
| Иридий | -73 | 153 |
| « | 0 | 148 |
| « | 127 | 144 |
| » | 327 | 138 |
| « | 527 | 132 |
| » | 727 | 126 |
| « | 927 | 120 |
| Железо | -73 | 94 |
| « | 0 | 83.5 |
| « | 127 | 69,4 |
| » | 327 | 54,7 |
| « | 527 | 43,3 |
| » | 727 | 32,6 |
| » | 927 | 28,2 |
| Железо — литье | 20 | 52 |
| Железо — перлитное с шаровидным графитом | 100 | 31 |
| Кованое железо | 20 | 59 |
| Свинец | -73 | 36.6 |
| « | 0 | 35,5 |
| » | 127 | 33,8 |
| « | 327 | 31,2 |
| Свинец химический | 0-25 | 35 |
| Сурьма свинец (твердый свинец) | 0-25 | 30 |
| Литий | -73 | 88,1 |
| « | 0 | 79.2 |
| « | 127 | 72,1 |
| Магний | -73 | 159 |
| » | 0 | 157 |
| « | 127 | 153 |
| « | 327 | 149 |
| » | 527 | 146 |
| Магниевый сплав AZ31B | 0-25 | 100 |
| Марганец | -73 | 7.17 |
| « | 0 | 7,68 |
| Меркурий | -73 | 28,9 |
| Молибден | -73 | 143 |
| » | 0 | 139 |
| « | 127 | 134 |
| » | 327 | 126 |
| « | 527 | 118 |
| » | 727 | 112 |
| « | 927 | 105 |
| Монель | 0-100 | 26 |
| Никель | -73 | 106 |
| « | 0 | 94 |
| » | 127 | 80.1 |
| « | 327 | 65,5 |
| » | 527 | 67,4 |
| « | 727 | 71,8 |
| » | 927 | 76,1 |
| Никель — Кованые | 0-100 | 61-90 |
| Мельхиор 50-45 (константан) | 0-25 | 20 |
| Ниобий (колумбий) | -73 | 52.6 |
| « | 0 | 53,3 |
| » | 127 | 55,2 |
| « | 327 | 58,2 |
| » | 527 | 61,3 |
| » | 727 | 64,4 |
| « | 927 | 67,5 |
| Осмий | 20 | 61 |
| Палладий | 75.5 | |
| Платина | -73 | 72,4 |
| « | 0 | 71,5 |
| » | 127 | 71,6 |
| « | 327 | 73,0 |
| « | 527 | 75,5 |
| » | 727 | 78,6 |
| » | 927 | 82,6 |
| Плутоний | 20 | 8.0 |
| Калий | -73 | 104 |
| « | 0 | 104 |
| » | 127 | 52 |
| Красная латунь | 0-25 | 160 |
| Рений | -73 | 51 |
| « | 0 | 48,6 |
| » | 127 | 46,1 |
| « | 327 | 44.2 |
| « | 527 | 44,1 |
| » | 727 | 44,6 |
| « | 927 | 45,7 |
| Родий | -73 | 154 |
| « | 0 | 151 |
| » | 127 | 146 |
| « | 327 | 136 |
| » | 527 | 127 |
| « | 727 | 121 |
| « | 927 | 115 |
| Рубидий | -73 | 58.9 |
| « | 0 | 58,3 |
| Селен | 20 | 0,52 |
| Кремний | -73 | 264 |
| » | 0 | 168 |
| « | 127 | 98,9 |
| » | 327 | 61,9 |
| « | 527 | 42,2 |
| » | 727 | 31.2 |
| « | 927 | 25,7 |
| Серебро | -73 | 403 |
| » | 0 | 428 |
| « | 127 | 420 |
| « | 327 | 405 |
| » | 527 | 389 |
| « | 727 | 374 |
| » | 927 | 358 |
| Натрий | -73 | 138 |
| « | 0 | 135 |
| Припой 50-50 | 0-25 | 50 |
| Сталь — углерод, 0.5% C | 20 | 54 |
| Сталь — углеродистая, 1% C | 20 | 43 |
| Сталь — углеродистая, 1,5% C | 20 | 36 |
| « | 400 | 36 |
| « | 122 | 33 |
| Сталь — хром, 1% Cr | 20 | 61 |
| Сталь — хром, 5% Cr | 20 | 40 |
| Сталь — хром, 10% Cr | 20 | 31 |
| Сталь — хромоникель, 15% Cr, 10% Ni | 20 | 19 |
| Сталь — хромоникель, 20% Cr , 15% Ni | 20 | 15.1 |
| Сталь — Hastelloy B | 20 | 10 |
| Сталь — Hastelloy C | 21 | 8,7 |
| Сталь — никель, 10% Ni | 20 | 26 |
| Сталь — никель, 20% Ni | 20 | 19 |
| Сталь — никель, 40% Ni | 20 | 10 |
| Сталь — никель, 60% Ni | 20 | 19 |
| Сталь — хром никель, 80% никель, 15% никель | 20 | 17 |
| Сталь — хром никель, 40% никель, 15% никель | 20 | 11.6 |
| Сталь — марганец, 1% Mn | 20 | 50 |
| Сталь — нержавеющая, тип 304 | 20 | 14,4 |
| Сталь — нержавеющая, тип 347 | 20 | 14,3 |
| Сталь — вольфрам, 1% W | 20 | 66 |
| Сталь — деформируемый углерод | 0 | 59 |
| Тантал | -73 | 57.5 |
| « | 0 | 57,4 |
| » | 127 | 57,8 |
| « | 327 | 58,9 |
| » | 527 | 59,4 |
| » | 727 | 60,2 |
| « | 927 | 61 |
| Торий | 20 | 42 |
| Олово | -73 | 73.3 |
| « | 0 | 68,2 |
| » | 127 | 62,2 |
| Титан | -73 | 24,5 |
| « | 0 | 22,4 |
| « | 127 | 20,4 |
| » | 327 | 19,4 |
| « | 527 | 19,7 |
| » | 727 | 20.7 |
| « | 927 | 22 |
| Вольфрам | -73 | 197 |
| » | 0 | 182 |
| « | 127 | 162 |
| « | 327 | 139 |
| » | 527 | 128 |
| « | 727 | 121 |
| » | 927 | 115 |
| Уран | -73 | 25.1 |
| « | 0 | 27 |
| » | 127 | 29,6 |
| « | 327 | 34 |
| » | 527 | 38,8 |
| » | 727 | 43,9 |
| « | 927 | 49 |
| Ванадий | -73 | 31,5 |
| » | 0 | 31.3 |
| « | 427 | 32,1 |
| » | 327 | 34,2 |
| « | 527 | 36,3 |
| » | 727 | 38,6 |
| » | 927 | 41,2 |
| Цинк | -73 | 123 |
| « | 0 | 122 |
| » | 127 | 116 |
| « | 327 | 105 |
| Цирконий | -73 | 25.2 |
| « | 0 | 23,2 |
| » | 127 | 21,6 |
| « | 327 | 20,7 |
| » | 527 | 21,6 |
| » | 727 | 23,7 |
| « | 927 | 25,7 |
Сплавы — температура и теплопроводность
Температура и теплопроводность для
- Hastelloy A
- Инконель
- Navarich
- Advance
- Монель
сплавы:
