Теплофизические испытания фрагмента кладки стены из газобетонных блоков марки по плотности D400

К.т.н., научный руководитель В.А. Пинскер,

 

к.т.н., директор В.П. Вылегжанин,

Центр ячеистых бетонов;

 

начальник отдела технического развития Г.И.

Гринфельд*, ООО «АЭРОК СПб»

 

Большинство Газобетонных заводов, построенных в последние 5 лет, имеют возможность выпускать пазогребневые блоки [1], выполненные из автоклавного газобетона, имеющие с одной торцевой стороны гребни, с другой – пазы (рис. 1). При кладке стен из таких блоков торцевые пазогребневые соединения (вертикальные швы) выполняются без заполнения клеем. Применение таких блоков и кладки из них без заполнения вертикальных пазогребневых швов не рассматриваются в Российских нормативных документах по проектированию из-за отсутствия достоверных экспериментальных данных о характере распределения температур в таких швахи влияние их на термическое сопротивление кладки.

Чтобы заполнить этот пробел в нормативных документах, по заказу «АЭРОК СПб» Центром ячеистых бетонов была разработана программа теплофизических испытаний, основанная на [2.3] и осуществленная испытательным центром ОАО «СПбЗНИиПИ»

Были проведены испытания фрагментов кладки, выполненные из пазогребневых блоков марки по плотности D400 размером 300*250*625 мм. Вертикальные швы кладки клеем не заполнялись, горизонтальные швы выполнены на клею. Размер фрагмента – высота 1600 мм, длина 2300 мм. Испытывали фрагмент в вертикальном положении, тепловой поток имел горизонтальное направление. Зона воздействия отрицательных температур определяется площадью размером 1000*1000 мм, расположенной в центре фрагмента. Отрицательные температуры создавались в климатической камере TBV-1000 с полезным объемом 1,0 м3. Холодное и теплое отделения климатической камеры оснащены контрольно-управляющей связью ПК. В теплом отделении установлено оборудование для поддержания заданных температур и передачи текущих температурных характеристик. При проведении испытаний измерялись тепловые потоки с помощью тепломеров ИТП-МГЧ «Поток» и температуры как на поверхности кладки, так и внутри нее с помощью термопар. Термопары размещались на поверхности теплого и холодного отделения на вертикальных и горизонтальных швах и в центре на поверхности блока (рис. 2). По толщине термопары располагались в вертикальном шве, пазах и посередине сечения на расстояниях от теплой поверхности фрагмента 75, 150, 225 мм (рис. 3). На таком же расстоянии от теплой поверхности фрагмента размещались термопары по толщине кладки в массиве блока. Время испытания определялось из расчета тепловой инерции кладки в массиве блока. Время испытания определялось из расчета тепловой инерции кладки и составило 7 суток.

На первом этапе испытания поверхности фрагмента кладки была без штукатурки, на втором этапе с целью выявления влияния штукатурки на теплофизические характеристики кладки, поверхность фрагмента оштукатуривалась с обеих сторон.

На рис. 3 приведены кривые, характеризующие изменение температуры по толщине в кладке фрагмента в зоне вертикального пазогребневого шва и в массиве блока. На рис. 3а приведены показатели температуры для фрагмента без штукатурки, на рис. 3б – для фрагмента, оштукатуренного с двух сторон.

Из приведенных данных следует, что в пазогребневых швах в зонах паз-гребень t1, t2, t3 в процессе испытания температура была низкая к нулевой или отрицательной и достигал положительных показателей на участке 0-50 мм. Причем на характер изменения кривой не влияет отштукатуривание поверхности фрагмента. В то же время характер изменения температуры в массиве по толщине фрагмента носит прямопропорциональную зависимость. Оштукатуривание поверхности фрагмента практически не влияет на характер их изменения.

Расчет сопротивления теплопередаче кладки R0 исходя из температур холодной и теплой поверхности фрагмента и замеренного теплового потока, показал, что величины R0 в зонах шва и массива мало отличаются друг от друга (на 1-2%) и составляет для фрагмента без штукатурки R0 = 3,10 м2*0 С/Вт, у оштукатуренного фрагмента Rош = 3,72 м2*0С/Вт (весовая влажность газобетона в блоках на период испытания составляла 4%).

 

Выводы

 

1. Отрицательные температуры в шве паз-гребень без клея могут привести к конденсации паров и как следствие к увеличению влажности газобетона в его зоне, что в холодный период года может вызвать промерзание стены.

2. Увеличение влажности газобетона в зоне пазогребневого шва может снизить термическое сопротивление газобетонной кладки.

3. Для оценки изменения влажности газобетона в шве паз-гребень требуется более длительные теплофизические испытания на натурных объектах при обеспечении расчетных параметров внутреннего воздуха помещений.

 

Рис. 1 - Эскиз пазогребневой структуры блока

 

Рис. 2 - фрагмент стены из пазогребневых блоков при проведении теплофизических испытаний