ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПОРИЗОВАННОГО КЕРАМЗИТОБЕТОНА

Одним из наиболее распространенных видов конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов является керамзитобетон с поризованной растворной составляющей. Поризация обеспечивает слитную структуру и позволяет снизить объемную массу по сравнению с легким бетоном плотной структуры, а также уменьшить расход мелкого заполнителя.

Из-за дефицита легких пористых песков предприятия сборного железобетона в поризованном керамзитобетоне применяют плотный кварцевый песок. В связи с этим авторы исследовали влияние вида мелкого заполнителя на теплопроводность. Керамзитобетон приготовляли по одностадийной технологии, при которой поризация бетонной смеси производится непосредственно в смесителе в процессе перемешивания. В качестве порообразующей добавки применяли пенообразователь ПБ, состоящий из 10%-ного водного раствора пластификатора древесно-пекового строительного ЦНИПС-1 и сульфитно-дрожжевой бражки (СДВ), взятых в соотношении 3:1 по массе. Составы поризованного керамзитобетона марок 50, 75 и 100, приготовленного на гранулированном шлаке и кварцевом песке, а также коэффициенты теплопроводности приведены в табл. 1. Как видно из таблицы, использование кварцевого песка резко ухудшает теплофизические свойства керамзитобетона с поризованной растворной составляющей.

СоставОбъёмная масса бетонов в сухом состоянии, кг/м3Предел прочности при сжатии в возрасте 28 сут., кгс/см3Расход, кг/м3Коэффициент теплопроводности при влажности, %
Портландцемента М400Керамзитового гравия запорожского завода, 470 кг/м3гранулированного запорожского шлака, 1100 кг/м3Песка кварцевого, 1530 кг/м3ВодыПенообразователя ПБ04812
1 1020 53 220 400 362 - 170 11,68 0,24 0,29 0,33 0,38
2 1120 73 250 470 372 - 190 8,8 0,27 0,32 0,38 0,43
3 1140 98 280 430 400 - 180 9,2 0,27 0,32 0,38 0,43
4 1070 55 220 512 155 155 165 9,6 0,28 0,35 0,41 0,44
5 1165 75 250 482 200 200 185 8,68 0,34 0,4 0,46 0,49
6 1140 103 270 442 193 193 169 8,75 0,33 0,39 0,44 0,49
7 1050 65 220 505 - 300 160 11,4 0,34 0,4 0,45 0,49
8 1165 80 244 490 - 390 176 8,4 0,4 0,5 0,59 0,64
9 1220 108 280 510 - 400 170 9 0,43 0,52 0,61 0,66

Кроме испытания образцов исследовали теплотехнические характеристики ограждающих конструкций из поризованного керамзитобетона, выпускаемых предприятиями Приднепровья. Опыты проводили в климатической камере на панелях или их фрагментах при расчетных параметрах внутреннего и наружного воздуха. Как видно из табл. 2, при больших расходах кварцевого песка влажность поризованного керамзитобетона снижается на 2-4% по сравнению с влажностью бетона, приготовленного на пористых песках, но даже и в этом случае коэффициент теплопроводности остается высоким.

Вид пескаОбъёмная масса керамзита, кг/м3Расход, кг/м3Характеристика керамзитобетонаТолщина панели, смФактическое сопротивление теплопередачеРасчётный коэффициент теплопроводности материала панели
ЦементаКерамзитаПескаОбъёмная масса в сухом состоянии, кг/м3Влажность, %
Граншлак 540 250 572 290 1150 10,7 35 1,08 0,39
Шлакопемзовый 500 260 490 450 1240 8,6 36,1 0,99 0,45
530 274 540 450 1300 8,7 37 0,96 0,48
Кварцевый 500 280 550 250 1120 10 38 0,50,95 0,5
550 290 620 210 1160 11,8 37 0,81 0,59
          8,2   0,92 0,5
470 310 550 220 1130 8,9 34,9 0,9 0,49
500 260 480 500 1280 6,3 37,9 0,89 0,54
530 274 506 500 1320 4,8 36,6 0,85 0,55

Известно, что на величину коэффициента теплопроводности легкого бетона большое влияние оказывает растворная составляющая. В поризованном бетоне влияние её усиливается, поскольку она заполняет все межзерновое пространство. Вследствие этого увеличивается и влияние пористого заполнителя. Если в обычных легких бетонах наблюдаются точечные контакты между зернами заполнителя, окруженными пленкой из плотного цементного камня, то в поризованном бетоне зерна контактируют с поризованной растворной составляющей по всей поверхности. Более четко проявляются и теплофизические свойства заполнителей, поэтому и их выбору нужно подходить с учетом требуемых теплофизических свойств бетона. По нашему мнению, применение кварцевого песка в конструкционно-теплоизоляционном керамзитобетоне с поризованной растворной составляющей неэффективно.