Клей или цементный раствор для кладки блоков. Как толщина шва влияет на теплопотери

"Какая разница, чем класть блок, если стены и так толстые" - фраза, после которой обычно платят за отопление больше расчётного. Шов между блоками почти всегда проводит тепло хуже, чем сам блок, и именно через швы стена теряет заметную часть тепла, которое должна была сохранять. Разберём, насколько именно, и почему для газобетона, керамоблока и теплоблока правильный ответ на вопрос "клей или раствор" звучит по-разному.

Почему шов - самое слабое место стены

Ячеистый бетон и тёплая керамика получают низкую теплопроводность за счёт пор и пустот. У обычного цементно-песчаного раствора пор нет, он плотный, и его теплопроводность в 5-6 раз выше, чем у газобетона, и в 3-4 раза выше, чем у пористой керамики. Шов из такого раствора работает как короткое замыкание в цепи утепления, тепло уходит через него в разы охотнее, чем через толщу блока.

Специальный клей для кладки блоков решает сразу две задачи. Во-первых, шов получается тонким, 2-3 мм вместо 10-15 мм у обычного раствора. Во-вторых, у клеевых составов теплопроводность обычно ниже, чем у рядового цементного раствора, потому что в них добавляют облегчающие компоненты. Экономия набегает по двум направлениям сразу, а не по одному.

Как считается вклад шва в теплопотери

Точный расчёт мостика холода требует двумерного или трёхмерного моделирования по методике СП 50.13330. Для оценки порядка величины используют упрощённый метод параллельных путей теплопередачи: считают, какую долю площади стены занимают швы, и сравнивают сопротивление теплопередаче блока и шва по отдельности.

Доля площади горизонтального шва от высоты ряда считается просто: t / (h + t), где t - толщина шва, h - высота блока. Чем выше блок, тем меньше влияет один и тот же шов, поэтому крупноформатные блоки в принципе менее чувствительны к качеству кладки, чем мелкие.

Дальше нужно сравнить сопротивление теплопередаче двух путей. Путь через блок считается как R = δ / λ, путь через шов - точно так же, но с теплопроводностью связующего вместо блока. Итоговое сопротивление стены с учётом шва получается как средневзвешенное по площади между этими двумя путями, а не простое среднее, поэтому даже небольшая доля шва с сильно отличающейся теплопроводностью заметно тянет общий результат вниз.

Газобетон, клей против цементного раствора

Возьмём стену из газобетона D500 толщиной 375 мм, тот же пример, что и в расчёте утепления. Теплопроводность блока 0,14 Вт/(м·°C), высота блока 200 мм.

Клеевой шов 2 мм с теплопроводностью около 0,22 Вт/(м·°C) занимает всего около 1 % площади стены по высоте, вертикальные швы у блоков с пазом и гребнем обычно вообще без раствора. Итоговое падение сопротивления теплопередаче стены из-за таких швов - в пределах 0,5 %, то есть практически незаметно на фоне блока.

Цементно-песчаный раствор толщиной 12 мм с теплопроводностью около 0,8 Вт/(м·°C) занимает уже 5,7 % площади по горизонтальным швам, а если блоки без паза и гребня и раствор есть и в вертикальных швах, доля возрастает до 7,5-8 %. Пересчёт по методу параллельных путей даёт падение сопротивления теплопередаче стены на 20-27 % относительно паспортного значения блока.

Разница в 20-27 % сопротивления теплопередаче - это разница в сотнях кубометров газа за отопительный сезон для дома среднего размера, и она возникает исключительно из-за выбора связующего, а не из-за качества самого блока.

Считается это так. Сопротивление самого блока R = 0,375 / 0,14 = 2,68 м²·°C/Вт, отсюда U-блока = 0,373 Вт/(м²·°C). Для клеевого шва при доле площади 1 % и теплопроводности 0,22 Вт/(м·°C) на той же толщине стены получаем U-шва = 0,587, средневзвешенное значение U по стене составляет 0,99 × 0,373 + 0,01 × 0,587 = 0,375, отсюда R стены = 2,66, потеря около 0,5 % от паспортного значения блока. Для цементного раствора при доле шва 7,5 % и теплопроводности 0,8 Вт/(м·°C) U-шва получается 2,13, средневзвешенное U стены поднимается до 0,507, а R падает до 1,97, то есть теряется около 26 % от паспортного значения блока. Это тот самый упрощённый параллельный расчёт, о котором говорилось выше, для проектной документации его дополняют более точным моделированием, но порядок цифр он показывает верно.

Керамические блоки и тёплый раствор

У крупноформатной поризованной керамики другая практика. Поверхность блока рельефная, тонкий клеевой шов на неё лечь не может, поэтому используют специальный тёплый кладочный раствор на основе перлита с теплопроводностью около 0,22 Вт/(м·°C), заметно ниже обычного цементного раствора.

Для блока 510×219 мм с теплопроводностью 0,165 Вт/(м·°C) тёплый раствор в шве 10-12 мм и сухие вертикальные пазы дают падение сопротивления теплопередаче стены всего на 1-2 %. Если бригада заменяет тёплый раствор обычным цементно-песчаным ради экономии или привычки, потери вырастают до 18-20 %, и крупноформатный блок, спроектированный специально под норму без утепления, эту норму перестаёт выполнять.

Керамзитобетон, почему шов здесь не главное

Керамзитобетонная стена почти всегда идёт с внешним слоем утеплителя, потому что сам блок не набирает нужное сопротивление теплопередаче в разумной толщине. Раз основную теплозащиту даёт утеплитель снаружи, а не блок, вклад шва кладки в общие теплопотери стены становится второстепенным на фоне толщины и качества самого утепления. Здесь важнее не тип раствора в кладке, а сплошность утеплителя и отсутствие зазоров в нём.

Теплоблок и другая природа мостиков холода

Теплоблок, трёхслойный блок несъёмной опалубки со слоем пенополистирола между двумя бетонными оболочками, устроен иначе, чем однородный блок, и мостик холода в нём возникает по другой причине. Здесь не толщина шва определяет потери, а его сплошность именно в слое утеплителя.

Если геометрия блоков неидеальна или монтажники не заполнили технологический зазор между утеплителем соседних блоков, в теплоизоляционном контуре стены образуется сквозная щель. Это уже не участок с пониженным сопротивлением, как в случае цементного шва у газобетона, а фактически разрыв утепляющего слоя, через который может идти не только кондуктивная потеря тепла, но и конвекция воздуха, то есть тот самый сквозняк, которого боятся жильцы.

Поэтому для теплоблоков требования к кладке строже, чем "просто ровный шов". Каждый вертикальный и горизонтальный стык нужно проверять на сплошность утеплителя, а зазоры заполнять монтажной пеной или полосой минеральной ваты, а не полагаться на то, что бетонные оболочки блоков просто состыкуются впритык. Верхний ряд кладки обычно замыкают монолитным поясом, заливаемым в те же блоки как в несъёмную опалубку, что дополнительно связывает конструкцию и закрывает часть стыков.

Сравнение по материалам

Как мы контролируем шов на своих объектах

Толщину клеевого шва проверяем гребёнкой с одинаковым шагом зубьев, а не на глаз, отклонение больше миллиметра от паспортного значения производителя блока считаем браком. Для керамоблока используем именно тот тёплый раствор, который указан в проекте, и не допускаем замены на обычный цементно-песчаный, даже если он под рукой у бригады и дешевле.

При работе с теплоблоками каждый стык утеплителя проверяем визуально до заливки монолитного пояса, потому что после заливки скрытый дефект в контуре утепления найти уже почти невозможно, а исправить - только вскрытием готовой стены.

Вывод

Тип связующего в шве - не второстепенная деталь сметы, а параметр, который способен обнулить преимущество дорогого тёплого блока. Клей для газобетона и тёплый раствор для керамоблока сохраняют паспортные характеристики стены почти без потерь, обычный цементный раствор там, где нужен клей, съедает до четверти теплозащиты. У теплоблоков риск ещё серьёзнее, потому что щель в шве - это не просто мостик холода, а разрыв утепляющего контура целиком. Проверять шов стоит на этапе кладки, а не после первой зимы по счетам за отопление.