Теплопроводность бетона может меняться в очень широких пределах.
Теплопроводность – это свойство материалов передавать тепло от его части с более высокой температурой, к его же части с более низкой температурой путем теплового движения молекул.
Строительные материалы, имеющие низкую теплопроводность, хорошо предохраняют в построенных из них зданиях в холодную погоду от холода, а в жаркую от избытка тепла, сохраняя условия, комфортные для проживания человека, экономя энергозатраты и деньги, необходимые для их обслуживания. Материалы с высокой теплопроводностью быстро набирают температуру окружающей среды, легко передавая через себя и тепло, и холод.
У тяжелых бетонов теплопроводность высокая, в среднем около 1,5 Вт/м*К. Естественно с отклонениями в большую или меньшую сторону в зависимости от вида наполнителя, какой именно щебень по составу использован для приготовления бетона, какое количество цемента в единице объема, какова влажность. Теплоизоляционные его свойства низкие.
Другое дело легкие бетоны, имеющие гораздо более низкую теплопроводность, позволяющую использовать их в качестве высокоэффективных стеновых строительных материалов, как в виде монолитных строительных конструкций, так и в виде панелей, плит перекрытия и стеновых блоков. Не зря в настоящее время они так широко применяются в домостроении.
Для наиболее распространенных ячеистых бетонов, газобетона и пенобетона, у наиболее ходовых марок с плотностью 500 кг/м3 коэффициент теплопроводности 0,10 – 0,12 Вт/м*К, с плотностью 700 кг/м3 – 0,13 – 0,14 Вт/м*К, с плотностью 600 кг/м3 – 0,15 – 0,18 Вт/м*К. При этом более высокая теплопроводность у ячеистых бетонов, у которых в качестве наполнителя используется песок, более низкая, где применяется зола.
У полистиролбетонных блоков, в качестве наполнителя содержащих мелкие шарики вспененного полистирола, коэффициент теплопроводности при наиболее ходовой плотности 500кг/м3, при которой блоки можно использовать для строительства несущих стен, составляет 0,125 Вт/м*К.
Коэффициент теплопроводности арболита в зависимости от состава может меняться в пределах от 0,08 до 0, 17 Вт/м*К. Наиболее высокие показатели – это естественно для теплоизоляционного арболита (с плотностью от 400 до 500 кг/м3), более низкие – для конструкционного (с плотностью от 500 до 850 кг/м3).
Керамзитобетон, в зависимости от состава, в первую очередь, в зависимости от количества цемента, также будет иметь различные теплоизоляционные свойства. Так при плотности 800 кг/м3 он будет иметь расчетный коэффициент теплопроводности 0,35 Вт/мК, а при плотности 1400 кг/м3 — 0,45 Вт/м*К.
Выше приведенные цифры указаны для бетонов в сухом состоянии. Однако, теплопроводность бетона сильно зависит от его влажности, от того, содержится в его порах воздух или вода. Теплопроводность воздуха составляет 0,026 Вт/м*К, воды – 0,58 Вт/м*К, льда – 1,8 Вт/м*К. Чем больше суммарный объем порового пространства, тем ниже теплопроводность бетона. Хорошим примером этого являются пенобетоны и газобетоны, у которых высокие теплозащитные свойства напрямую связаны с пористостью благодаря низкой теплопроводности воздуха. Но при этом более низкая теплопроводность у бетонов с герметичными, не связанными между собой порами – у газобетонов. Но при намокании бетонов, их теплопроводность резко возрастает, так как в порах воздух замещается водой, которая имеет гораздо более высокий коэффициент теплопроводности. Таким образом, если бетон имеет повышенную влажность, то соответственно и быстрее промерзает, а после того, как при замерзании вода превращается в лед, теплопотери через него увеличиваются еще больше. И чем выше его влажность, тем сильнее теплопотери.
На значение коэффициента теплопроводности бетона влияют также и свойства наполнителя. Как правило, чем выше плотность материала, используемого в качестве наполнителя, тем выше и его теплопроводность. Однако не всегда. Так как теплопроводность у веществ с кристаллической структурой выше, чем у веществ с аморфной, то и бетон, сделанный на их основе будет иметь более высокий коэффициент теплопроводности при одной и той же плотности.