Теплопроводность камня и кирпича – Теплопроводность кирпича в сравнении с другими материалами

В некоторых регионах в течение одной зимы может многократно происходить резкая смена температур. Для несущих стен рекомендуют использовать минимум F35, для облицовки — от F75. Варианты с более низкими показателями пригодны только для регионов с мягким климатом.

cemgid.ru

Теплопроводность строительных материалов, их плотность и теплоемкость: таблица теплопроводности материалов

thermalinfo.ru

Теплопроводность бетона и кирпича

vest-beton.ru

Теплопроводность облицовочного кирпича — Строительный камень

Среди многообразия вариантов внешней отделки здания одним из самых популярных и эффективных решений является облицовочный кирпич. Помимо красивого внешнего вида и широкого спектра применения в строительстве, этот материал выделяется привлекательными теплотехническими характеристиками.

Наиболее значимым критерием для строителя при выборе конкретного вида облицовочного кирпича является теплопроводность – способность материала к передаче тепловой энергии от более прогретых частей к менее нагретым. Выражается этот показатель коэффициентом теплопроводности. Его значение зависит от прочности, плотности и наличия пустот в составе стройматериала.

Если попробовать составить «рейтинг» облицовочных кирпичей по коэффициенту теплопроводности, выглядеть он будет следующим образом:

1) «Аутсайдером» является гиперпрессованный кирпич, имеющий значение в 1,1 Вт/м °С.

2) Второе место удерживает износостойкий клинкерный кирпич – от 0,8 до 0,9 Вт/м °С.

3) Следующую позицию занимает силикатный кирпич, чья теплопроводность находится в пределах 0,4-0,8 Вт/м °С.

4) Следом за ним расположился полнотелый керамический облицовочный кирпич, чей показатель находится на уровне 0,36-0,52 Вт/м °С.

5) В качестве «лидера» выступает пустотелый керамический кирпич (поризованный) — он имеет коэффициент 0,22-0,43 Вт/м °С.

Стоит отметить, что несколько видов облицовочного кирпича могут совмещаться в одном проекте. Скрупулёзно подобрав соотношение полнотелых и пустотелых вариантов стройматериала, можно добиться идеального поддержания необходимой температуры в помещении, не прибегая к дополнительным теплоизоляционным работам.

Современные производители могут предложить изделия с ещё более эффективным значением теплопроводности. Тем не менее, для многих строителей именно облицовочный кирпич является одним из наиболее оптимальных вариантов сохранения комфортного микроклимата в помещении.

strojkamen.ru

Влияние технологических факторов на теплопроводность и влажностный режим кирпичных кладок наружных стен из пустотелого керамического кирпича и камня Текст научной статьи по специальности «Строительство. Архитектура»

строительная теплофизика и энергосбережение

Влияние технологических факторов на теплопроводность и влажностный режим кирпичных кладок наружных стен из пустотелого керамического кирпича и камня

А. И. Ананьев1, В. П. Абарыков2, С. А. Бегоулев3, А. С. Буланый3

НИИСФ РААСН, 2 Минмособлстрой, 3 ОАО «Победа ЛСР»

Промышленность строительных материалов России вышла на новый качественный уровень производства кирпича. Объем выпуска пустотелых керамических изделий стал составлять около 80%. Оборудование, используемое для производства пустотелого кирпича и камня, в основном импортное, приобретение которого началось в первые годы перестроечного периода.

В кирпичах и камнях, выпускаемых на импортных прессах, допустимые размеры щелевых пустот увеличили с 12 до 16 мм, диаметр вертикальных цилиндрических пустот и размер стороны квадратных пустот с 16 до 20 мм. [1]. Увеличенные размеры пустот были введены в ГОСТ 530-95 [2]. Одновременно Госстроем России планировалось поручить научно-исследовательским институтам совместно со строителями разработать новые технологии кладки, исключающие заполнение пустот раствором, подобные зарубежным.

В результате незавершенности этой работы большинство строительных организаций продолжают вести кладку стен по технологии, разработанной для полнотелого кирпича. В результате расход раствора на кладку стен увеличился с 0,20—0,24 м3 до 0,3—0,4м3, что привело к перерасходу цемента на 50—100 кг на один кубический метр кладки, а раствора до 300 кг. Попавший в пустоты раствор снижает теплозащитные свойства стен, не улучшая их прочностные показатели.

Если бы материалы кирпичной кладки находились при эксплуатации в сухом состоянии, то повышенное содержание цементно-известково-песчаного раствора плотностью 1800 кг/м3 не приводило бы к ощутимому снижению теплозащитных качеств наружных кирпичных стен, поскольку его коэффициент теплопроводности X, равный в этих условиях 0,58 Вт/(м-°С) при одинаковой плотности с керамикой (1800 кг/м3 ) незначительно превышает ее теплопроводность, равную 0,55 Вт/( м-°С). Но, к сожалению, они в условиях эксплуатации имеют существенно отличающуюся влажность, которая значительно повышает X кладки стены. Это объясняется тем, что кладочный раствор, приблизительно одинаковой пористости с керамическим кирпичом, имеет значительно больше микропор диаметром < 10-5 см, играющих доминирующую роль в насыщении материалов влагой из воздуха окружающей среды. Поэтому у цементно-известково-песочного раствора сорбционная влажность приближается к 5%, а у керамического кирпича не превышает 1%.

Сорбционная влажность стеновых и облицовочных материалов из пористой керамики, например

ОАО «Победа ЛСР», как правило, не превышает 0,6%. Определенная экспериментальным способом эксплуатационная влажность кирпичной кладки на взятых из стен пробах при массовом соотношении материалов (кирпич:раствор), равном 3:1 при относительной влажности наружного воздуха фн = 97%, соответствующей фн в январе месяце (города Москва, С.-Петербург) составляет существенно большую величину.

Целесообразно отметить преимущество в этом стен из пористой керамики (рис. 1). На ее более низкое значение эксплуатационной влажности повлияла не только особенность структуры пор, но и значительно меньшее количество раствора в стенах из крупноформатных керамических камней. Необходимо отметить, что в условиях эксплуатации кирпичная стена набирает наибольшее количество влаги в период максимального влагонакопле-ния, т.е. в марте месяце. В этот период кирпич и раствор находятся в сверхсорбционном состоянии. Раствор, набравший влагу, в результате соприкосновения отдает ее порам кирпича, повышая общее влагосодержание кладки. Влага, замкнутая в крупных порах, имеет теплопроводность 0,55 Вт/(м-°С), что почти в 20 раз выше теплопроводности влажного воздуха, равной 0,027 Вт/(м-°С). При сильных же морозах часть накопившейся влаги в известково-цементно-песчаном растворе и в значительно меньшем объеме в керамике превращается в лед, теплопроводность которого составляет 2,3 Вт/ (м-°С), что в 4 раза превышает теплопроводность жидкой влаги. Кроме того, образовавшийся лед является барьером в стене на пути уходящего на-

1 — на период максимального влагонакопления (март)

2 — за отопительный период

Рисунок 1. Распределение эксплуатационной влаги в наружной кирпичной стене:

а — из полнотелого керамического кирпича; б — из пустотелых камней с пористой керамикой.

строительная теплофизика и энергосбережение

ружу из помещения пара. Это увеличивает влаго-содержание материалов и снижает теплозащитные качества стены и морозостойкость лицевого кирпича в облицовочном слое.

По этим причинам, на основании результатов натурных и лабораторных исследований, за расчетное (нормативное) значение эксплуатационной влажности кирпичной кладки из плотного кирпича для условий эксплуатации Б принято равным 2%, существенно превышающим максимальное значение сорбционной влажности керамики, равной «1%. Для цементно-известково-песчаного раствора нормативное значение влажности для условий эксплуатации Б принято равным 4%. Оно несколько ниже максимального сорбционного значения, равного 5—6%. Часть влаги из раствора передается примыкающей керамике. Особенно это заметно в кладке из пустотелого кирпича, имеющего более развитую наружную поверхность, соприкасающуюся с влажным раствором, почти в два раза превышающую площадь полнотелого. Да и раствора в кладке из пустотелого кирпича на 30—40% больше, чем в кладке из полнотелого. Поэтому пустотелый кирпич входит в эксплуатационное влажностное состояние за более короткие сроки.

Установление количественных зависимостей влияния кладочного раствора на влажностный режим стен выполнялось в климатической камере на трех фрагментах стен размером 1,8х1,8х0,38м, изготовленных в ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко совместно с НИИСФ. Кирпичи применялись Голицын-ского завода с шириной щелей 12 мм, 16 мм и 20 мм. При изготовлении фрагментов замерялся расход раствора. Аналогичные испытания выполнялись в натурных условиях и в климатической камере на стенах толщиной 640 мм, изготовленных из кирпича с квадратными пустотами 20х20 мм. Изготовление фрагментов стен для испытаний выполнялось квалифицированными каменщиками с фиксированным расходом раствора 0,23 м3, 0,3 и 0,4 м3 на кубический метр кладки. Раствор применялся цементно-известково-песчаный плотностью 1800 кг/м3 состава 1:0,9:8 (цемент: известь: песок) по объему на портландцементе марки 400 с осадкой конуса 9 см. Стены, испытанные в натурных условиях, изготавливались по технологии, разработанной для полнотелого кирпича, т.е. с частичным заполнением пустот раствором. Консистенция и плотность раствора не контролировались. Допускалось «омолаживание» раствора, не использованного до обеда, т.е. с нарушениями технологического регламента, присущими построечным условиям. Поэтому результаты теплотехнических испытаний кладки стен в натурных условиях существенно от-

личались в худшую сторону от полученных в климатической камере. Анализ результатов испытаний в настоящем докладе проводится по данным, полученным в климатической камере. Фрагменты стен были изготовлены из 21-пустотного кирпича плотностью 1000 кг/м3 и 1400 кг/м3 с размером пустот 20х20 мм. Кладка фрагментов выполнялась на цементно-известково-песчаном растворе плотностью 1800 кг/м3 с осадкой конуса 9 см. Толщина горизонтальных растворных швов составляла 12 мм, вертикальных 10 мм.

В целях сравнения теплотехнической эффективности фрагментов стен первый был изготовлен по технологии, полностью исключающей заполнение пустот раствором — т.е. по технологии, соответствующей кладке из полнотелого кирпича. Расход раствора составлял 0,23 м3. Второй и третий фрагменты изготовлены, соответственно, с расходом раствора 0,3 м3 и 0,4 м3 на один кубический метр кладки, т.е. с частичным заполнением пустот. Плотность кладки из пустотелого кирпича плотностью 1000 кг/м3 соответственно составляла 1180 кг/м3, 1310 кг/м3 и 1490 кг/м3. Из пустотелого кирпича плотностью 1400 кг/м3 плотность повышалась до 1492 кг/м3, 1618 кг/м3 и 1798 кг/м3.

Для приобретения равновесного влажностного состояния, соответствующего воздушно-сухому, в климатической камере до испытаний при ^ = 20 °С, ф = 40% фрагменты выдерживали в специальном помещении. Поскольку для наступления стационарных условий диффузии водяного пара требуется продолжительное время, то исследования в климатической камере проводили в течение трех месяцев при ^ = —20°С, ^ = 20°С. Пробы материалов для определения влажности отбирали в соответствии с расходом на 1 м3 стены. Т.е. при расходе раствора 0,23 м3 это соотношение составляло 1:3 (одна часть раствора : три части керамики), при 0,3 м3 принималось 1 : 2, а при 0,4 м3 соответственно 1 : 1,5. В кладке, выполненной с расходом раствора 0,23 м3, влажность керамики с 0,2% в воздушно-сухом состоянии увеличилась до 1,2% с максимальным значением 2,2% на расстоянии 0,33 толщины стены от наружной поверхности. Влажность раствора в этом месте составляет 5,4% при среднем значении 3,3%. Среднее массовое отношение влажности кладки составило 1,8% при максимальном значении 3,8%. При увеличении расхода раствора до 0,3 м3 на 1 м3 кладки из пустотелого кирпича среднее значение влажности кладки составляет 2,3%, при расходе раствора 0,4 м3 влажность кладки повышается до 2,9% (рис.2). В двух последних случаях среднее массовое отношение влажности, соответственно, на 15% и 45% превышало

строительная теплофизика и энергосбережение

1 — кирпича; 2 — кирпичной кладки; 3 — кладочного раствора; 4, 5, 6 — среднее значение влажности соответственно кирпича, кладки, кладочного раствора.

Рисунок 2. Влажностный режим фрагментов кирпичных стен из 21 пустотного кирпича у = 1300 кг/м3 с размером пустот 20х20 мм на цементно-известково-песчаном растворе у = 1800 кг/м3:

а — расход раствора 0,23 м3 на 1 м3 кладки; б — то же 0,3 м3; в — то же 0,4 м3.

нормативное значение, равное 2%. Во всех трех случаях массовое отношение влаги (максимальное и среднее значения) цементно-известково-песчаного раствора в кладке почти не увеличивается и, тем более, не уменьшается. Среднее же значение влажности кладки растет в большем темпе, чем раствора. Это, очевидно, связано со способностью раствора отдавать сверхсорбционную влагу керамике контактным путем и восполнять потерянное количество за счет диффузии водяного пара из теплого помещения.

Теплопроводность кладки из пустотелого кирпича с диапазоном значений плотности 1000—1400 кг/м3, в который практически укладывается почти весь выпускаемый нашей промышленностью пустотелый кирпич, при расходе раствора 0,23 м3 в сухом состоянии находится в пределах от 0,26 до

0,41 Вт/(м-°С). Различие не превышает 16%.

При увеличении расхода раствора до 0,3 м3 плотность кладки, например, из пустотелого кирпича у = 1000 кг/м3 возрастает с 1180 кг/м3 до 1310 кг/м3. При расходе раствора 0,4 м3 плотность кладки повышается до 1490 кг/м3. Среднее значение влажности кирпичной кладки изменяется с 1,8%, соответственно, до 2,3% и 2,9%. Такое изменение влажности и плотности приводит к повышению коэффициента теплопроводности стены с 0,43 Вт/ (м-°С) до 0,54 и 0,59 Вт/(м-°С) т.е., соответственно, на 25,6% и 37,2%. При плотности кирпича 1400

кг/м3 в результате увеличения расхода раствора до 0,3 м3 и 0,4 м3 коэффициент теплопроводности кирпичной стены возрастает 0,56 Вт/(м-°С) до 0,65 и 0,70 Вт/(м-°С), т.е. на 16% и 25,0%. Более существенное увеличение теплопроводности кирпичной стены из пустотелого кирпича плотностью 1400 кг/м3 происходит при применении цементно-песчаного кладочного раствора плотностью 2000 кг/м3 при том же расходе раствора, равном 0,3 м3 и 0,4 м3, значение коэффициента теплопроводности увеличивается до 0,74 Вт/(м-°С) и 0,77 Вт/(м-°С), т.е. на 27,6% и 32,8%. Это приводит так же и к увеличению плотности кладки (рис. 3, таблица 1.). Вместе с тем следует отметить, что наличие кладочного цементно-известково-песчаного раствора плотностью 1800 кг/м3 в пустотах кирпичей оказывает меньшее влияние на увеличение коэффициента теплопроводности стены, чем увеличение его влажности. Это обусловливается рыхлым состоянием раствора в пустотах, находящегося в виде частиц (комочков) неправильной формы, разделенных воздушными мелкими полостями. Плотность раствора в рыхлом виде составляет 1200-1400 кг/м3 и приблизительно равна плотности примененного пустотелого керамического кирпича (у брутто).

Кроме того, попавший в пустоты раствор разделил крупную воздушную полость на несколько воздушных прослоек, каждая из которых в результате полного прекращения передачи теплоты кон-

308 5 2009

строительная теплофизика и энергосбережение

Наименование кирпича Плотность, кг/м* Расход раствора на 1 м3 кирпичной кладки м Массовое отношение влаги кирпичной кладки в условиях эксплуатации Б, со, % Коэффициент теплопроводно сти кирпичной кладки Хб, Вт/( м °С) Превышение в % от наименьшего значения А, при ю =1,8% (т.е. без заполнения пустот раствором

кирпича кирпичной кладки

На цементно-известково-песчаном растворе X = 1800 кг/м3

Керамический 1000 1180 0,23 1,8 0,43

21 пустотный 1000 1310 0,30 2,3 0,54 25,6

с размером пустот 20×20 мм 1000 1490 0,40 2,9 0,59 37,2

То же

То же 1400 1490 0,23 1,8 0,56

1400 1620 0,30 2,3 0,65 16,0

1400 1800 0,40 2,9 0,70 25,0

На цементно-песчаном растворе X = 2000 кг/м3

То же 1400 1540 0,23 1,8 0,58

1400 1680 0,30 2,3 0,74 27,6

1400 1880 0,40 2,9 0,77 32,8

Таблица 1. Теплотехнические свойства кирпичной кладки из пустотелого керамического кирпича.

векцией обладает дополнительным термическим сопротивлением в стене. Созданное изменение условий теплопередачи в какой-то степени компенсирует влияние лишнего раствора на снижение теплозащитных качеств кирпичных стен из пустотелого кирпича. Заметно худшие влажностные условия складываются в пустотах в результате применения кладочного тяжелого раствора плотностью 20002200 кг/м3, особенно при повышенной консистенции. Жидкий раствор легко проникает в пустоты, оседает внизу в «литом» виде. Плотность, влажность и теплопроводность тяжелого раствора в воздушной прослойке практически не отличается от теплофизических параметров раствора, находящегося в горизонтальных швах кладки. Влажность тяжелого раствора в кирпичной кладке может повышаться до 6-8%, что изменяет влажность и теплопроводность стены на 30-40%. Проваливание кладочного раствора в пустоты создает для каменщиков большие проблемы в создании равной растворной постели в горизонтальных швах кладки. Провалившийся раствор образует разрывы в горизонтальных швах, создающих благоприятные условия для циркуляции воздуха в пустотах. Созданная таким способом продольная фильтрация воздуха снижает теплотехническую эффективность пустотелых керамических стеновых и лицевых материалов. В целях исключения условий для попадания кладочного раствора в пустоты и создания ровного горизонтального шва без разрывов в ОАО «Победа ЛСР» принято к продаваемой крупнофор-

матной пустотелой керамической продукции в обязательном порядке прилагать сетки с ячейками размером не более 10х 10 мм для прокладки в горизонтальных растворных швах.

Повышенная плотность и влагопоглощательная способность кладочного раствора в условиях эксплуатации наружных стен зданий значительно снижают заложенные на заводе теплозащитные свойства кирпича. Отрицательное воздействие тяжелого цементно-песчаного раствора может превышать теплотехнический эффект, получаемый от рационального расположения пустот и поризации керамики. Поэтому кладку из пустотелого кирпича с поризованной керамикой следует выполнять на легких (теплых) растворах с пониженной влагопоглощательной способностью, достигаемой введением гидрофобизирующих добавок. В зарубежной строительной практике при возведении стен руководствуются принципом соответствия теплотехнических свойств кладочного раствора теплотехнической эффективности кирпича. Отечественной промышленностью для этих целей освоен выпуск широкой номенклатуры теплых кладочных растворов плотностью от 1600 до 500 кг/м3, с теплопроводностью от 0,81 до 0,21 Вт/(м 0С). На строительном рынке в большом объеме представлена аналогичная продукция и зарубежных фирм. Отмеченные выше отличия теплофизических свойств кирпичной кладки, выполненной из одинакового кирпича, но на растворах с отличающимися физическими параметрами, создают определенные

5 2009 309

строительная теплофизика и энергосбережение

трудности в построении объективной зависимости коэффициента теплопроводности от плотности. Тем не менее, эта зависимость используется во многих зарубежных странах. В некоторых странах ее устанавливают в зависимости от плотности кладки. Если устанавливают зависимость теплопроводности от плотности кирпича, то указывают конкретные характеристики применяемого кладочного раствора. В отечественной строительной практике, начиная с 1962 г., кладку выполняли на тяжелом растворе (СНиП НА. 7-62) [3]. Конкретного значения плотности и расхода раствора на куб. м кладки не указывалось. В связи с отсутствием информации о конкретной плотности раствора значение коэффициентов теплопроводности кирпичных кладок, приведенных в нормативном документе, в настоящее время нельзя воспринимать однозначно, т.к. категория «тяжелых растворов» охватывает диапазон плотностей от 1700 до 2200 кг/ м3 с различием X до 40—50%.

Конечно, можно было бы сегодня признать, что приведенные данные соответствуют кладкам, выполненным на растворе плотностью 1800 кг/м3, если бы в последующей редакции СНиП 11-А. 7-71 [4] ко всем кирпичным кладкам плотностью от 1000 до 1800 кг/м3 с теми же значениями коэффициентов теплопроводности не сделали уточнение, что они выполняются на любом растворе. В редакции СНиП 11-3-79 [5] значения X для кладок из пустотелого кирпича сохранены полностью. Но к каждой плотности кладки добавлена информация по плотности кирпича. Что касается слов «на любом растворе» или «тяжелом растворе», их заменили «на цементно-песчаном растворе» без указания плотности. В последующих изданиях СНиП 11-3-79 в 1982 году и в 1998 году эти данные сохранены. Они перешли и в СП 23-101-2004 [6] и отражают свойства, как и в 1962 году, трех типов пустотелого кирпича.

Такой не конкретный подход к нормированию коэффициента теплопроводности керамического кирпича и камня в какой-то степени был терпим до 1980 года и даже до 1990 года, поскольку объем пустотелого кирпича в общем производстве керамических материалов не превышал 0,5%. В настоящее время его доля приблизилась к 80%. А номенклатура расширилась до 50 наименований. Заводы освоили новые технологии, и перешли на более качественный уровень производства керамических изделий из пористой керамики в виде кирпичей высокой морозостойкости, крупноформатных камней, соответствующих по объему от 4 до 15 условным кирпичам. Это позволило при выполнении кладок из некоторых типов камней в несколько раз сни-

X, ВТ/(м°С)

кирпичная кладка при расходе кладочного цементно-известково-песчаного раствора 0,23 м3 плотностью X = 1800 кг/м3;

— то же при расходе раствора 0,4 м3.

Рисунок 3. Зависимость теплопроводности кирпичной кладки из пустотелого кирпича от влажности:

1 — из кирпича X = 1000 кг/м3 на цементно-известковопесчаном растворе плотностью X = 1800 кг/м3;

2 — то же из кирпича X = 1400 кг/м3;

3 — из кирпича X = 1400 кг/м3 на цементно-известково-

песчаном растворе плотностью X = 2000 кг/м3;

4 — цементно-известково-песчаный раствор X = 1800 кг/м3;

5 — цементно-известково-песчаный раствор X = 2000 кг/м3.

зить расход раствора. Использование пористой керамики, рационального расположения пустот в кирпичах при большом разнообразии их формы позволили существенно улучшить теплотехнические свойства кирпича.

В нормативных документах и СП 23-101-2004 [6] теплотехнические свойства современной ке-

строительная теплофизика и энергосбережение

рамической продукции до настоящего времени не нашли отражения. Имеющиеся данные по трем типам пустотелых кирпичей не могут быть использованы, т.к. размер пустот в них не соответствует утвержденным параметрам в ГОСТ 530-95. Поэтому были проанализированы данные 70 заводов по теплопроводности выпускаемых кирпича и камней, полученных при испытаниях в аккредитованных лабораториях без заполнения пустот. Полученные статистически обработанные данные приведены на рис.4.

По отмеченным выше причинам приведенные на рис.4 данные по теплопроводности кладки из пустотелого кирпича, плотностью 1000—1400 кг/м3, выполненной без заполнения пустот раствором, несколько ниже данных, приведенных в СНиП по строительной теплотехнике с частичным заполнением пустот раствором, перешедших в дальнейшем в СП 23-101-2004 [6].

Некоторые различия в теплопроводности наблюдаются и в сравнении с зарубежными данными. Например, кладки из крупноформатных камней с поризованной керамикой, выпущенных в России, имеют более высокие значения коэффициентов теплопроводности.

Определение коэффициента теплопроводности кладки из пустотелого кирпича и камня предлагается проводить на фрагменте стены, изготовленном по технологии, исключающей заполнение пустот кладочным раствором, т.е. при одинаковом расходе по сравнению с полнотелым. Такой метод позволяет производителю сопоставлять теплотехническую эффективность своей продукции с выпускаемой на других заводах, поскольку при изготовлении фрагмента стены для испытаний полностью устраняется влияние нарушений технологии ведения кладки стены, часто допускаемых в построечных условиях. Строителям будет практически невозможно перекладывать вину за снижение теплозащитных качеств на кирпичные заводы. Вместе с тем не запрещается проводить испытания пустотелого кирпича и камня на фрагментах стен или непосредственно на стенах эксплуатируемого здания, возведенных по технологии, применяемой для кладки из полнотелого кирпича, о чем должна быть сделана запись в протоколе испытаний. Полученные значения коэффициентов теплопроводности кладок обоими способами могут использоваться при проектировании наружных стен при условии соблюдения соответствующего приведенным коэффициентам теплопроводности технологического регламента, который должен являться неотъемлемой частью проекта здания. Производителю создаются условия для принятия достаточно обо-

X, Вт/(м°С)

Рисунок 4. Зависимость теплопроводности кирпичной кладки из пустотелого кирпича и камня от плотности:

1 — данные СНиП ІІ-3-79* [5] и СП 23-101-2004 [6];

2 — результаты испытаний кирпичных кладок без заполнения пустот раствором при расходе раствора 0,23 м3 на 1 м3 кладки;

3 — то же для кладок из камня размером 120x250x138 мм без заполнения пустот раствором при расходе раствора 0,16 м3 на 1 м3 кладки;

4 — результаты испытаний кладок из крупноформатных камней из поризованной керамики;

5 — данные фирмы «Винербергер» для кладки из крупноформатных камней с поризованной керамикой.

снованных решений в повышении теплотехнической эффективности керамического стенового или облицовочного кирпича и камня. Для этих целей целесообразно увеличить количество щелевых пустот за счет уменьшения их ширины с перекрытием сквозных теплопроводных керамических диафрагм, повысить пористость черепка. Рациональные размеры и расположение пустот в кирпичах позволит до 30% снизить теплопроводность кладки по сравнению с кладкой, выполненной из кирпича со стандартными размерами пустот, как правило, заполняемых раствором на стройке. Информация о теплотехнических свойствах кладок из различных типов кирпичей, которой будет обладать производитель, позволит и заказчику выбирать устраивающую его продукцию или ставить перед заводом вопрос о выпуске кирпича с уменьшенными размерами пустот и повышенными теплозащитными свойствами. Дополнительные затраты заказчика на освоение производства пустотелого кирпича или камня с улучшенными теплотехническими свой-

строительная теплофизика и энергосбережение

ствами окупятся при строительстве за счет снижения расхода цемента до 50-100 кг на один кубический метр кладки стены.

Сложившаяся практика возведения стен из пустотелого теплоэффективного камня и кирпича по той же технологии, что и из полнотелого снижала конкурентоспособность огнестойкого долговечного конструкционно-теплоизоляционного стенового и лицевого кирпича и камня по сравнению с заведомо худшими материалами в решении проблемы энергосбережения и повышения долговечности наружных стен.

Список литературы

1. ГОСТ 530-80. Кирпич и камни керамические. Технические условия. М., 1980.

2. ГОСТ 530-95. Кирпич и камень керамический. Общие технические условия. М., 1995.

3. СНиП 11-А. 7-62. Строительная теплотехника. Нормы проектирования. М., 1963.

4. СНиП 11-А. 7-71 .Строительная теплотехника. Нормы проектирования. М., 1971.

5. СНиП 11-3-79. Строительная теплотехника. Нормы проектирования. М., 1979.

6. СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий. М., 2004.

cyberleninka.ru

Кирпичные дома из крупноформатных поризованных камней

Технология строительства кирпичных домов из крупноформатных поризованных камней появилась в России недавно. Применение данной технологии позволило избавить кирпичные дома от многих недостатков. При этом все достоинства традиционной кладки сохранились.

Три основных отличия

Основные отличия крупноформатных поризованных керамических камней от обычных одинарных (полнотелых и пустотелых) кирпичей:

1. Увеличенный размер
   Поризованные камни бывают различных размеров и позволяют заменить от двух (2,1НФ) до 12ти кирпичей (14,3НФ).
2. Поры и пустоты
   При производстве поризованных керамических камней в смесь дополнительно вводят древесные опилки (или крупинки пенополистирола), которые при обжиге выгорают. Поэтому кроме системы щелевидных пустот (как в пустотелом кирпиче), в самом материале появляются поры, которые видны, если расколоть кирпич.
3. “Паз-гребень”
   Крупноформатные камни (от 6,0НФ) в ряду соединяются между собой по паз-гребневой системе, как конструктор. При этом вертикальные швы не заполняются раствором.

Дополнительные преимущества

Благодаря этим отличиям, крупноформатные керамические камни приобретают ряд дополнительных преимуществ, при этом сохраняя все достоинства традиционной кирпичной кладки:
(Подробнее о достоинствах и недостатках кирпичных коттеджей. Читать >> )

• Снижается вес здания
  Благодаря наличию пор и пустот, вес кладки из эффективного керамического камня в 1,7-2 раза ниже кладки из одинарного пустотелого кирпича, что приближает его по характеристикам к кладке из керамзитобетонных, пенобетонных и газобетонных блоков.
  

  вес железобетона	– 2500 кг/м3
  вес кладки из одинарного полнотелого кирпича на цементно-песчаном растворе	– 1800 кг/м3
  вес кладки из одинарного пустотелого кирпича на цементно-песчаном растворе	– 1400 кг/м3
  вес кладки из керамзитобетонных блоков	– 1200 кг/м3
  вес кладки из крупноформатного поризованного керамического камня	– 900 кг/м3
  вес кладки из газобетонных блоков D400	– 450 кг/м3

• Снижается теплопроводность
  Наличие в материале замкнутых воздушных пор и пустот значительно снижает теплопроводность кирпича.
  Кроме того, теплопроводность кладки снижается из-за увеличения размеров кирпичей, а, как следствие, уменьшения количества вертикальных и горизонтальных растворных швов, являющихся мостиками холода.
  При применении камней с соединением по системе “паз-гребень” не требуется заполнение вертикальных швов, что приводит к снижению теплопроводности ещё на 10-20%. Кроме того, при этом экономится раствор на 30%!
  

  теплопроводность железобетона	– 2,04 Вт/м*оС
  теплопроводность кладки из одинарного полнотелого кирпича на цементно-песчаном растворе	– 0,81 Вт/м*оС
  теплопроводность кладки из одинарного пустотелого кирпича на цементно-песчаном растворе	– 0,50 Вт/м*оС
  теплопроводность кладки из керамзитобетонных блоков	– 0,35 Вт/м*оС
  теплопроводность кладки из крупноформатного поризованного керамического камня	– 0,21 Вт/м*оС
  теплопроводность кладки из газобетонных блоков D400	– 0,12 Вт/м*оС

• Быстрее строится дом
  Трудоёмкость возведения домов из крупноформатных камней значительно снижается из-за увеличения размеров.
  А при применении камней с соединением по системе “паз-гребень”, здание собирается как конструктор.
• Снижается стоимость работ
  Снижение трудоёмкости ведет к снижению стоимости работ по возведению стен.
• Снижается стоимость дома
  В первую очередь стоимость здания уменьшается из-за упрощения конструкции фундамента под более легкое здание и благодаря снижению дальнейших эксплуатационных расходов.

Особенности строительства из поризованных керамических камней

Немного про прочность:
Прочность пористой керамики ниже прочности обычного полнотелого кирпича. Однако её достаточно с избытком для строительства 2-3 этажных коттеджей и даже пятиэтажных домов!

Про утепление стен:
При строительстве домов из крупноформатной керамики существуют решения, позволяющие обойтись без утепления стен. Однако при этом толщина стен будет превышать 640 мм, что избыточно по прочности. Специалисты строительной компании БАСТЭН рекомендуют толщину кирпичной кладки подбирать исходя из требуемой прочности, а затем выполнять утепление стен. При этом требуемая толщина утеплителя уменьшается по сравнению с утеплением традиционной кладки.

Про раствор:
Кладку стен из керамического кирпича можно вести на специальном легком перлитовом растворе. Он дороже обычного кладочного раствора, но при этом дополнительно снижает вес кладки и её теплопроводность.
Кладку допускается вести на обычном цементно-песчаном растворе.

Немного про облицовку:
Наружная отделка коттеджа выбирается заказчиком исходя из его финансовых возможностей и планированию расходов по эксплуатации. Наиболее дорогостоящий вариант – облицовка обычным одинарным кирпичом. При этом дом выглядит эстетично, а так же снижаются дальнейшие расходы по эксплуатации здания (не требуется ремонт фасада). Варианты облицовки из штукатурки возможны для крупноформатной керамики, однако срок службы облицовки меньше.
Между облицовочным слоем и кладкой из камней укладывается утеплитель.

Про архитектурную выразительность:
При строительстве зданий из крупноформатных камней сложнее выполнить криволинейные архитектурные формы, так как его не желательно пилить. Сложные архитектурные формы в таком случае выполняют камнями меньших размеров (например, 2,1 НФ).
Для строительства коттеджей из крупноформатных камней больших размеров (например, 14,3НФ), проект обычно надо корректировать, чтобы уменьшить количество “доборных” камней меньших размеров.

И не забудьте про кладочную сетку!
При ведении кладки из крупноформатных кирпичей в горизонтальные швы укладывается специальная пластиковая или стеклопластиковая сетка с толщиной нити до 1 мм и ячейкой 5х5 мм. Она не позволяет раствору попадать в щелевые пустоты кирпича, тем самым сохраняя его высокие теплотехнические характеристики и сокращая расход раствора.

*** Все приведенные на данной странице характеристики материалов приведены для справки и изменяются в зависимости от плотности материала, вида раствора и других условий.

По вопросам строительства кирпичных домов обращайтесь по телефонам (812) 7777-820, (812) 980-31-91.

skbast.ru