Termička vodljivost betona: značajke, koeficijent i tablica

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-17 18:53

Jedna od najvažnijih karakteristika betona, naravno, je njegova toplinska vodljivost. Ovaj pokazatelj može se značajno razlikovati za različite vrste materijala. Toplinska vodljivost betona prvenstveno ovisi o vrsti punila koji se u njemu koristi. Što je materijal lakši, to je bolji izolator od hladnoće.

Što je toplinska vodljivost: definicija

U izgradnji zgrada i građevina mogu se koristiti različiti materijali. Stambene i industrijske zgrade u ruskoj klimi obično su izolirane. Odnosno, tijekom njihove izgradnje koriste se posebni izolatori, čija je glavna svrha održavanje ugodne temperature unutar prostora. Pri izračunu potrebne količine mineralne vune ili polistirenske pjene uzima se u obzir toplinska vodljivost osnovnog materijala koji se koristi za izradu ogradnih konstrukcija.

Vrlo često se zgrade i građevine u našoj zemlji grade od različitih vrsta betona. U tu svrhu koriste se i cigla i drvo. Zapravo, sama toplinska vodljivost je sposobnost tvari da prenosi energiju u svojoj debljini zbog kretanja molekula. Ićisličan proces može, kako u čvrstim dijelovima materijala, tako iu njegovim porama. U prvom slučaju to se naziva provođenje, u drugom - konvekcija. Hlađenje materijala je mnogo brže u njegovim čvrstim dijelovima. Zrak koji ispunjava pore zadržava toplinu, naravno bolje.

Što određuje indikator

Zaključci iz gore navedenog mogu se izvući na sljedeći način. Toplinska vodljivost betona, drveta i opeke, kao i svakog drugog materijala, ovisi o njima:

• gustoća;
• poroznost;
• vlažnost.

S povećanjem gustoće betona, povećava se i stupanj njegove toplinske vodljivosti. Što je više pora u materijalu, to je bolji izolator od hladnoće.

Vrste betona

U modernoj gradnji mogu se koristiti razne vrste ovog materijala. Međutim, svi betoni koji postoje na tržištu mogu se svrstati u dvije velike skupine:

• težak;
• lagano pjenasto ili s poroznim punilom.

Termička vodljivost teškog betona: indikatori

Takvi materijali su također podijeljeni u dvije glavne skupine. Beton se može koristiti u građevinarstvu:

• težak;
• posebno težak.

U proizvodnji druge vrste materijala koriste se punila kao što su metalni otpad, hematit, magnetit, barit. Posebno teški betoni obično se koriste samo u izgradnji objekata čija je glavna namjena zaštita od zračenja. Ova grupa uključuje materijale gustoće od 2500 kg/m3.

Obični teški beton izrađuje se od takvih vrsta punila kao što su granit, dijabaz ili vapnenac, izrađeni na bazi lomljenog kamena. U izgradnji zgrada i građevina koristi se sličan materijal gustoće od 1600-2500 kg/m3.

Kolika može biti toplinska vodljivost betona u ovom slučaju? Tablica u nastavku prikazuje performanse različitih vrsta teškog materijala.

Toplinska vodljivost teškog betona

Vrsta betona	Izuzetno težak	Teška za RC strukture	Na pijesku
Toplinska vodljivost W/(m°C)	1, 28-1, 74	Pri gustoći 2500 kg/m3 - 1,7	Pri gustoći 1800-2500 kg/m3 - 0,7

Toplinska vodljivost lakog celularnog betona

Ovaj materijal je također klasificiran u dvije glavne vrste. Vrlo često se u građevinarstvu koriste betoni na bazi poroznog punila. Kao potonje, koristi se ekspandirana glina, tuf, troska, plovućca. U drugoj skupini lakih betona koristi se obično punilo. Ali u procesu gnječenja, takav materijal se pjeni. Kao rezultat toga, nakon sazrijevanja, ostaje puno pora.

Toplinska vodljivost lakog betona je vrlo niska. Ali u isto vrijeme, u pogledu karakteristika čvrstoće, takav materijal je inferiorniji od teškog. Lagani beton se najčešće koristi za izgradnju raznih vrsta stambenih igospodarske zgrade koje nisu podložne ozbiljnim opterećenjima.

Lagani betoni se klasificiraju ne samo po načinu proizvodnje, već i po namjeni. U tom smislu postoje materijali:

• toplinska izolacija (gustoće do 800 kg/m3);
• strukturna i toplinska izolacija (do 1400 kg/m3);
• strukturno (do 1800 kg/m3).

Toplinska vodljivost celularnog lakog betona različitih tipova prikazana je u tablici.

Lagani beton: pokazatelji toplinske vodljivosti

Vrsta betona	toplinska izolacija	Konstrukcijska i toplinska izolacija	konstrukcijski
Maksimalna dopuštena toplinska vodljivost W/(m°C)	0, 29	0, 64	Nije standardizirano

Materijal toplinske izolacije

Ovakvi betonski blokovi obično se koriste za oblaganje zidova sastavljenih od opeke ili izlivenih od cementnog morta. Kao što se može vidjeti iz tablice, toplinska vodljivost betona ove skupine može varirati u prilično velikom rasponu.

Toplinska vodljivost najlakših betona

Materijal	porobeton	Ekpandirani beton
Toplinska vodljivost W/(m°C)	0, 12-0, 14	0, 23-0, 4

Najčešće se koristi beton ove sortekao izolacijski materijali. Ali ponekad se od njih podižu razne vrste beznačajnih omotača zgrada.

Konstrukcijski, toplinski izolacijski i konstrukcijski materijali

Iz ove skupine u građevinarstvu se najčešće koriste pjenasti beton, troska-plovec beton, troska beton. Neke vrste ekspandiranih betona od gline gustoće preko 0,29 W / (m°C) također se mogu pripisati ovoj sorti.

Konstrukcijski betoni: toplinska vodljivost

Materijal	porobeton	Beton od troske od plovca	Beton od troske
Toplinska vodljivost	0,3W/(m°C)	Do 0,63 W/(m°C)	0,6W/(m°C)

Vrlo često se takav beton niske toplinske vodljivosti koristi izravno kao građevinski materijal. Ali ponekad se koristi i kao izolator koji ne propušta hladnoću.

Kako toplinska vodljivost ovisi o vlažnosti

Svi znaju da gotovo svaki suhi materijal mnogo bolje izolira od hladnoće nego mokri. To je prvenstveno zbog vrlo niskog stupnja toplinske vodljivosti vode. Štiti betonske zidove, podove i stropove od niskih vanjskih temperatura, kako smo doznali, uglavnom zbog prisutnosti pora ispunjenih zrakom u materijalu. Kada je mokro, potonji se istiskuje vodom. I, posljedično, koeficijent toplinske vodljivosti betona značajno se povećava. U hladnoj sezoni, uhvaćen u porematerijalna voda se smrzava. Rezultat je da se svojstva zadržavanja topline zidova, podova i stropova dodatno smanjuju.

Stupanj propusnosti vlage različitih vrsta betona može varirati. Prema ovom pokazatelju materijal se razvrstava u nekoliko razreda.

Propustljivost betona za vlagu

Ocjena betona	W4	W6	W8	W10-W14	W16-W20
Omjer vode i cementa (ne više)	0, 6	0, 55	0, 45	0, 35	0, 30

Drvo kao izolator

I "hladni" teški i laki betoni čija je toplinska vodljivost niska, naravno, vrlo su popularni i traženi tipovi građevinskih materijala. U svakom slučaju, temelji većine zgrada i građevina građeni su od cementne žbuke pomiješane s lomljenim kamenom ili šljunkom.

Betonska smjesa ili blokovi izrađeni od nje također se koriste za izradu ovojnica zgrada. Ali vrlo često se za sastavljanje poda, stropova i zidova koriste drugi materijali, na primjer drvo. Greda i ploča razlikuju se, naravno, mnogo manjom čvrstoćom od betona. Međutim, stupanj toplinske vodljivosti drva, naravno, mnogo je niži. Za beton je ovaj pokazatelj, kako smo saznali, 0,12-1,74 W / (m ° C). U stablu, koeficijent toplinske vodljivosti ovisi, uključujućiuključujući i iz ove pasmine.

Toplinska vodljivost različitih vrsta drva

Vrsta drva	bor	Lipa, jela	Smreka	Topola, hrast, javor
Toplinska vodljivost W/(m°C)	0, 1	0, 15	0, 11	0, 17-0, 2

U drugim pasminama ova brojka može biti drugačija. Vjeruje se da je prosječna toplinska vodljivost drva preko vlakana 0,14 W / (m ° C). Najbolji način za izolaciju prostora od hladnoće je cedar. Njegova toplinska vodljivost je samo 0,095 W/(m C).

Cigla kao izolator

Sljedeće, za usporedbu, razmotrite karakteristike u smislu toplinske vodljivosti i ovog popularnog građevinskog materijala. U pogledu svojstava čvrstoće, cigla ne samo da nije inferiorna od betona, već ga često i nadilazi. Isto vrijedi i za gustoću ovog građevinskog kamena. Sve cigle koje se danas koriste u izgradnji zgrada i građevina razvrstavaju se u keramičke i silikatne.

Obje ove vrste kamena, zauzvrat, mogu biti:

• korpulentan;
• s prazninama;
• prorez.

Naravno, pune cigle zadržavaju toplinu lošije od šupljih i prorezanih.

Toplinska vodljivost cigle

cigla	Silikat/keramika punog tijela	Silikat/keramika s šupljinama	prorezani silikat/keramika
Toplinska vodljivost W/(m°C)	0, 7-0, 8/0, 5-0, 8	0, 66 /0, 57	0, 4/0, 34-0, 43

Toplinska vodljivost betona i cigle je stoga gotovo ista. I silikat i keramički kamen prilično slabo izoliraju prostorije od hladnoće. Stoga kuće izgrađene od takvog materijala trebaju biti dodatno izolirane. Kao izolatori kod oblaganja zidova od opeke, kao i onih izlivenih od običnog teškog betona, najčešće se koristi ekspandirani polistiren ili mineralna vuna. U tu svrhu možete koristiti i porozne blokove.

Kako se izračunava toplinska vodljivost

Ovaj pokazatelj se određuje za različite materijale, uključujući beton, prema posebnim formulama. Ukupno se mogu koristiti dvije metode. Toplinska vodljivost betona određena je Kaufmanovom formulom. To izgleda ovako:

0,0935x(m) 0,5x2,28m + 0,025, gdje je m masa otopine.

Za vlažne (više od 3%) otopine koristi se formula Nekrasova: (0,196 + 0,22 m2) 0,5 - 0,14.

Ekpandirani beton gustoće 1000 kg/m3 ima masu od 1 kg. Sukladno tome, na primjer, prema Kaufmanu, u ovom slučaju će se dobiti koeficijent od 0,238. Toplinska vodljivost betona određuje se pri temperaturi mješavine od +25 C. Za hladne i zagrijane materijale, njegovabrojke se mogu neznatno razlikovati.