ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2019
Просмотров: 8599
Скачиваний: 3
ных свойств, рекомендуются замкнутые мелкие поры, равно-
мерно распределенные по всему объему материала. От характе-
ра пор также зависит морозостойкость изделий.
Пустотность ( П
у
,% )
Пустоты (воздушные прослойки) в структуре стеновых из-
делий создаются как технологическими, так и конструктивными
способами. Объем пустот в пустотелом керамическом кирпиче
колеблется в пределах 13...33 %, керамических камнях – 25...
40 %, силикатном кирпиче – 20...40 %, стеновых камнях –
25...30 %, крупнопористом бетоне – 40...60 %.
Влажность (% по массе)
Влажность зависит как от свойств самого материала (по-
ристости, гигроскопичности), так и от окружающей среды
(влажности воздуха, наличия контакта с водой). Для стеновых
материалов показатель отпускной влажности составляет: для
пено- и газобетона – 15...35; арболита – 20...35; керамзитобето-
на – 15...18; древесноминеральных блоков – 7...8 %.
Гигроскопичность (% по массе)
Гигроскопическая влажность составляет для древесины –
12...18 %, ячеистых бетонов – до 20 %, арболита – 10...15, кера-
мических стеновых материалов – 5...7 %.
Капиллярное увлажнение – способность материалов по-
глощать влагу в результате подъема ее по капиллярам.
Возможность увлажнения за счет капиллярного всасывания
необходимо учитывать при эксплуатации стеновых изделий,
особенно в цокольной части зданий. Капиллярное увлажнение
уменьшают или предотвращают устройством гидроизоляцион-
ного слоя между фундаментом и стеновой конструкцией, а так-
же гидрофобизацией последней.
Влагоотдача – свойство материала отдавать влагу окру-
жающему воздуху. Характеризуется количеством воды, теряе-
мой материалом в сутки при относительной влажности окру-
жающего воздуха 60 % и температуре 20
º
С. Величина влагоот-
дачи имеет большое значение для стеновых панелей и блоков,
мокрой штукатурки стен, которые в процессе возведения здания
обычно имеют повышенную влажность, а в обычных условиях
благодаря влагоотдаче высыхают до воздушно-сухого состояния
(равновесная влажность).
Газобетонные стеновые изделия активно поглощают влагу
и плохо отдают, в то время как арболитовые изделия быстро вы-
сыхают. Например, отпускная влажность ячеистого бетона ко-
леблется в пределах 15...35 % по массе, величина которой через
1,5...2 года эксплуатации в нормальных условиях понижается до
6...10 %. Арболитовые изделия в течение летнего периода сни-
жают влажность (высыхают) с 20...25 до 4...6 %. В стеновых ог-
раждениях из легкого бетона на пористых заполнителях равно-
весная влажность 4...7 % устанавливается уже через 1/2...1 год.
Водостойкость
Характеризуется коэффициентом размягчения:
К
р
= R
н
/ R
с
, (5.1)
где R
с
,R
н
– прочность при сжатии материала соответствен-
но в сухом и водонасыщенном состоянии, МПа.
Стеновой материал считается водостойким при К
р
0,8. Ес-
ли этот показатель у материала менее 0,8, его нельзя применять
в условиях повышенной влажности.
Морозостойкость. Оценивается числом циклов попере-
менного замораживания и оттаивания, которое выдерживает ма-
териал без признаков разрушения и значительного снижения
прочности. Морозостойкость определяют методом объемного
замораживания. Замораживание образцов в морозильной камере
производят в теплоизолирующей кассете, позволяющей отво-
дить тепло только со стороны образцов.
По морозостойкости стеновые материалы имеют марки F15;
F25; F35; F50; F75 и F100.
Паро- и газопроницаемость – свойство материала пропус-
кать через свою толщу водяной пар или газы (воздух) при воз-
никновении разности давлений на его противоположных по-
верхностях.
Стеновые материалы должны обладать определенной про-
ницаемостью, тогда стена будет ―дышать‖, то есть будет проис-
ходить естественная вентиляция. В зимний период перемещение
и кондиционирование пара происходит от повышенной влажно-
сти к наименьшей, тем самым создаются условия для разруше-
ния конструкции. Паропроницаемые материалы должны распо-
лагаться с той стороны ограждения, с которой содержание водя-
ного пара в воздухе выше.
Теплопроводность Вт/(м· К).
Определяется для материалов экспериментально путем ре-
гистрации теплового потока, проходящего через материал, и
расчета теплопроводности по специальной формуле. Теплопро-
водность
выражают
в
системе
СИ
в
Вт/(м·К).
1 Ккал/м·ч·ºС=1,16 Вт/(м·К). Численно 1 Вт/(м·К) = 1 Вт/(м·ºС).
Согласно ГОСТ 530–2007 предусматривается определение
теплопроводности кирпича в климатической камере на фраг-
ментах стены.
Для минеральных стеновых материалов (кирпича, газобето-
на, шлакоблоков и др.) теплопроводность можно определять по
эмпирической формуле В.П.Некрасова:
,
14
,
0
22
,
0
0196
,
0
16
,
1
2
m
(5.2)
где
m
– средняя плотность материала, т/м
3
.
Теплопроводность составляет: для кирпича керамического
полнотелого – 0,8; пустотелого – до 0,55; кирпича силикатного –
0,82;
ячеистых
бетонов
при
средней
плотности
600 кг/м
3
– 0,25; легкого бетона на пористых заполнителях при
средней плотности 600 кг/м
3
– 0,12; древесно- и лигноминераль-
ных камней – 0,4...0,5; древесины – 0,2 Вт/(м·К).
При требуемой прочности стеновых материалов желательна
их наименьшая теплопроводность. Теплопроводность возраста-
ет при повышении средней плотности, влажности и увеличении
размера пор.
Теплоемкость кДж/(кг
0
С). Удельная теплоемкость состав-
ляет: для каменных материалов (кирпича, бетона) 0,75...0,92;
древесины – 2,4...2,7; воды – 4,19 кДж /(кг
0
С).
Теплоемкость материалов учитывают при расчетах тепло-
устойчивости стен в отапливаемых зданиях. Для этих целей же-
лательно применение материалов с более высоким показателем
теплоемкости.
Прочность (МПа). При эксплуатации стеновые конструкции
в основном подвергаются действию сжимающих нагрузок.
Пределы прочности стеновых материалов при сжатии и из-
гибе определяют по ГОСТ 8462–85. Для несущих стен проч-
ность является определяющим свойством, для самонесущих и
ненесущих стен показатель прочности можно отнести к катего-
рии достаточно необходимого.
Прочность при сжатии некоторых стеновых материалов, по
которой устанавливается их марка, составляет: для керамиче-
ского и силикатного кирпича 7,5...30; керамзитобетона – 7,5...15;
ячеистого бетона – 2,5...7,0; древесины вдоль волокон – 30...65;
арболита – 2,5...3,5; древесно- и лигноминеральных камней –
2,5...7,5 МПа.
Основной задачей материаловедов и технологов при созда-
нии новых и повышении эффективности традиционно приме-
няемых стеновых материалов и изделий является снижение ве-
личины средней плотности и теплопроводности при сохранении
их требуемой прочности.
Принципы создания теплозащитных структур
Сопротивление теплопередаче (м
2 . º
С)/Вт
Требуемое сопротивление теплопередаче (R
0
тр
) ограждаю-
щих конструкций отапливаемых зданий и сооружений следует
принимать по СНиП 23-02-2003. Для Новосибирска, Омска R
0
тр
стен должно составлять 3,7 (м
2
·
º
С)/Вт.
Получение однослойных высокопористых и многослойных
стеновых изделий и конструкций с эффективными утеплителя-
ми возможно как на технологических линиях в заводских усло-
виях, так и при монтаже в условиях строительной площадки.
Определив R
0
тр
для конкретного региона России, рассчиты-
вается толщина однослойной или многослойной стены с учетом
теплопроводности и вида материала каждого слоя стены.
С позиции обеспечения лучшей теплоизоляции и долговеч-
ности стен теплоизоляционный слой необходимо размещать с
наружной стороны конструкции.
На рис. 5.1 приведено четыре варианта конструкций наруж-
ных стен зданий. С точки зрения обеспечения тепловой защиты
и долговечности стен наиболее эффективными являются схемы
4 и 3.
Рис. 5.1 Схемы теплозащиты наружных стен зданий
Виды, свойства и области применения стеновых
изделий и конструкций
1. Кирпич и камни керамические
Керамические стеновые материалы изготавливают из гли-
нистого сырья путѐм формования изделий, сушки и обжига при
t=1000–1050
0
С.
Многообразие типов керамического кирпича и камней под-
тверждается номенклатурой, введѐнной ГОСТ 530–2007. Два-
дцать семь типов пустотелого кирпича и камня в нѐм приведены
в качестве рекомендуемых. Наиболее распространѐнными явля-
ются: кирпич полнотелый и пустотелый размером 250х120х65