Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Бетон теплопроводность

Теплопроводность бетона |

Теплопроводность бетона

Теплопроводность — одно из важнейших свойств бетона, применяемого в ограждающих конструкциях. Чем легче бетон, тем, как правило, меньше его теплопроводность, поскольку уменьшение плотности бетона связано с повышением пористости, т. е. с вовлечением в объем бетона воздуха, являющегося в небольших порах прекрасным теплоизолятором.

Теплопроводность бетона в значительной мере определяется видом используемого заполнителя. Развитие производства пористых заполнителей для легких бетонов сделало возможным массовое применение легкобетонных стеновых панелей наружных стен в жилищном строительстве, теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов различного назначения.

Поэтому с точки зрения требований теплоизоляции предпочтительны заполнители, в составе которых больше стекла, например шлаковая пемза, получаемая быстрым охлаждением поризованно-го расплава (при быстром охлаждении расплава кристаллизация не происходит). Действительно, исследования показали сравнительно малую теплопроводность шлакопемзобетона.

На теплопроводность легкого бетона неплотной структуры (крупнопористого или малопесчаного) существенное влияние оказывает гранулометрический состав заполнителей, поскольку от него зависит характер межзерновой пористости. Из двух видов бетона с одинаковым общим объемом пор мелкопористый, как правило, будет иметь меньшую теплопроводность, так как эффективная теплопроводность воздуха, включающая и передачу излучением, зависит от размера пор.

Теплопроводность бетона зависит также от его влажности. Теплопроводность воды составляет 0,58 Вт/(м-°С), что во много раз больше теплопроводности воздуха. Поэтому, если поры бетона вместо воздуха заполняет вода, то теплопроводность его резко увеличивается, теплопотери через увлажненные ограждающие конструкции возрастают, а в зимний период возможно их промерзание. Теплопроводность льда составляет около 1,8 Вт/(м-°С), таким образом с промерзанием увлажненного бетона его теплопроводность еще более увеличивается.

Эксплуатационная влажность легкого бетона зависит от равновесной влажности примененного пористого заполнителя в условиях сорбции (т. е. поглощения влаги из окружающего воздуха) и десорбции (высыхания переувлажненного заполнителя). Десорбционная влажность, как правило, выше сорбционной, однако для таких заполнителей, как керамзит, аглопорит, пемза, она при относительной влажности воздуха до 60… 80% составляет лишь сотые доли процента и не имеет существенного значения. Такие заполнители, как древесные опилки, могут иметь равновесную влажность порядка 15% а это сказывается на теплопроводности.

При приготовлении бетонной смеси и пропаривании изделий пористые заполнители обычно переувлажняются. Поэтому большое значение имеет скорость высыхания бетона, связанная с влагоотдачей заполнителя. Некоторые заполнители отличаются замедленной влагоотдачей. К их числу относится, в частности, мелкий вспученный перлит.

midas-beton.ru

Теплопроводность - бетон - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Теплопроводность - бетон

Cтраница 1

Теплопроводность бетона при охлаждении от 300 до 200 К уменьшается, а затем возрастает, превосходя уровень, отвечающий температуре 300 К [ И ] - Ступенчатый характер этой зависимости при 273 К обусловлен началом замерзания воды. [1]

Теплопроводность бетона и стали равна 1 и 100 соответственно. [3]

Теплопроводность бетона в значительной мере определяется видом используемого заполнителя. [4]

Теплопроводность бетона колеблется от 0 7 до 1 0 ккал / лХ Хч-град. [6]

Теплопроводность бетона зависит от его структуры, плотности, влажности и оценивается коэффициентом теплопроводности в Вт / м - С. Теплопроводность бетона тесно связана с его объемной массой, поскольку поры в бетоне в значительной мере заполнены воздухом. Для широко распространенных легких бетонов на пористых заполнителях и ячеистых бетонов, характеризующихся пониженной теплопроводностью, коэффициент теплопроводности является одним из важнейших показателей. [7]

Теплопроводность бетона зависит также от его влажности. Теплопроводность воды составляет 0 58 Вт / ( м - С), что во много раз больше теплопроводности воздуха. Поэтому, если поры бетона вместо воздуха заполняет вода, теплопроводность его резко увеличивается, теплопотери через увлажненные ограждающие конструкции возрастают, а в зимний период возможно их промерзание. Теплопроводность льда составляет около 1 8 Вт / ( м - С), таким образом, с промерзанием увлажненного бетона его теплопроводность еще более увеличивается. [8]

На теплопроводность бетонов влияет структура твердой фазы заполнителя и цементного камня. Известно, что теплопроводность материалов кристаллического строения отличается от теплопроводности аморфных материалов. [9]

Коэффициент теплопроводности бетона 0 22 - 0 25 ккал / м - ч - град при средней температуре 250 - 300 С. [10]

Понижение теплопроводности бетона улучшает его огнестойкость, поэтому легкий бетон более огнестоек, чем обычный. [12]

Однако вследствие невысокой теплопроводности бетона, конструкции выполненные из него могут определенное время успешно противостоять действию температур, развиваемых при пожаре, в силу чего бетонные и железобетонные конструкции широко применяются в зданиях и сооружениях с пожароопасными производствами. [13]

Поэтому нередко практикуемое ориентировочное определение теплопроводности бетона или заполнителя по плотности может привести к ошибочным решениям. [14]

Результаты исследования показывают, что коэффициент теплопроводности бетонов снижается с использованием более легких заполнителей. [15]

Страницы: 1 2 3

www.ngpedia.ru

Теплопроводность легкого бетона - использование пористых материалов

Теплопроводность лёгкого бетона

Теплопроводность легкого бетона зависит от его назначения, а точнее, от плотности. Например, теплоизоляционный вариант сравнительно легок: его куб весит всего 500 кг, что достигается использованием специального заполнителя.

Применение пористых материалов

Природные. Сюда относятся вещества, добываемые путем переработки и фракционирования пористых горных пород. Такие заполнители наиболее ярко представлены известковым и вулканическим туфами, пемзой и т.д. Преимущество этих заполнителей в дешевизне, ведь они практически не требуют дополнительной обработки.

Искусственные. Один из самых недорогих искусственных компонентов бетона – это шлаковая пемза. Данный материал отличается достаточно высокой степенью пористости, а получают его из доменных шлаков. Большую часть искусственных заполнителей изготавливают в процессе обжига тех или иных веществ. Например, керамзит, отличающийся сравнительно небольшим весом, получают из легкоплавкой глины. Керамзитобетон имеет коэффициент теплопроводности, составляющий всего 0.41 единицы, что в 4 раза меньше, чем у обычного бетона.

Существует и тенденция использования аморфных материалов в роли заполнителей. Это обусловлено тем, что такие вещества имеют меньший коэффициент теплопроводности, чем кристаллические. К примеру самое обычное силикатное стекло, плотность которого достигает 2500 кг/м3, может похвастать уровнем теплопроводности 0.8 Вт/(м*С). Для сравнения: кирпич с плотностью 1700 кг/м3 имеет ту же теплопроводность.

Нужно отметить, что этот факт производители бетона не оставили без внимания. Та же шлаковая пемза удовлетворяет требованию увеличить количество стекла в составе заполнителей.

Теплопроводность легкого бетона, как уже говорилось выше, зависит от его плотности. И этот показатель максимален у ячеистых бетонов и газобетона. Средняя плотность этих материалов в разы ниже, чем у любого другого искусственного камня, а значит, они и тепло лучше удержат. Единственной проблемой подобных материалов является необходимость защиты их от попадания влаги, которая, проникая внутрь, существенно снижает степень теплоизоляции.

betonmagnat.ru

Теплопроводность бетона

legkii beton Теплопроводность бетона Среди десятка основных параметров бетона теплопроводность занимает одну из первых 5 позиций, ведь именно от неё зависит то, насколько комфортным будет будущее жилье без дополнительного утепления. Чем выше теплоизоляционные свойства материала, тем меньше затрат потребуется для превращения бетонной конструкции в жилой дом.

Теплопроводность бетона – это процесс, в ходе которого внутренняя энергия вещества переносится к менее нагретым частям конструкции. Так в холодное время года часть тепла «утекает» из жилья именно через стены, а летом, наоборот, прогревшийся материал повышает температуру в помещении на пару градусов. Разумеется, подобное представление несколько упрощенно, но именно оно позволяет понять, почему так важно знать такой параметр, как теплопроводность бетона.

Одно из важнейших свойств бетона – удерживать тепло. Как правило, о теплопроводности говорят, если речь идет о легких бетонах. Эти материалы редко можно отнести к классу конструкционных, но в качестве теплоизоляторов им практически нет равных. Нужно отметить, что уровень теплопроводности у разных легких бетонов различается. На него влияют и тип структуры бетона, и характер использованного заполнителя.

В качестве примера можно взять пенобетон, который в разрезе напоминает пористый шоколад. Наличие воздуха в структуре материала обеспечивает его сравнительно малый вес и повышает термическое сопротивление. Пенобетон позволяет снизить потери тепла в помещении на 20-30%, да и микроклимат он создает благоприятный.

С другой стороны, для повышения теплопроводности сегодня широко используются и специальные пористые заполнители. Тот же керамзитобетон часто встречается в малоэтажном строительстве, ведь на его основе можно изготовить и легкие стеновые панели и выполнить качественную звукоизоляцию помещения. Керамзитобетон легко выигрывает сравнение с классической кирпичной кладкой: его теплопроводность в 2 раза ниже. При плотности искусственного камня в 1000 кг/м3 его термическое сопротивление составляет 0.41 единицы, а при повышении объемной массы до 1200 кг/м3 – 0.52 единицы.

Конструкционный бетон, напротив, часто разрабатывается в ущерб увеличению теплопроводности. Из него выполняются несущие элементы и нагруженные конструкции, которые, чаще всего находятся под защитой внешних стен. Даже в том случае, если используется монолитная технология возведения постройки, есть много способов, позволяющих надежно защитить внутренние помещения от потерь тепла.

Теплопроводность бетона в общем случае даже ниже, чем у кирпича. Если кирпич может похвастать 0.8 Вт/(м*С), то тяжелый бетона имеет показатель в 1.4 единицы. Именно поэтому, когда требуется искусственный камень с высокой степенью теплоизоляции, то стараются использовать специальные наполнители. Например, на основе стекла: шлаковая пемза, которую получают быстрым охлаждением насыщенного воздухом расправа, отлично подходит для этой цели.

prombetonnn.ru

Теплопроводность бетона ГОСТ - метод измерения и коэффициент

Теплопроводность бетона ГОСТ

Теплопроводность бетона ГОСТ характеризует температурным коэффициентом, который выражается в единицах Вт/(м*С). Данная величина показывает прирост количества энергии, которое будет «утекать» через объем бетона, если температура изменится на 1 градусов. С точки зрения физики процесс теплопроводности представляет собой перенос энергии к частям материала с низкой температурой от более нагретых. Он осуществляет за счет движения молекул и атомов, поэтому чем выше плотность материала, тем лучше он проводит тепло.

Метод измерения теплопроводности

Для точного измерения теплопроводности бетона разработан специальный метод, зафиксированный в государственном стандарте №7076. Отбор образцов регламентируется требованиями ГОСТ 10180.

Данные вопросы требуют более подробного рассмотрения:

Отбор образцов. Требования стандарта 10180 распространяются на бетоны всех видов, используемые в той или иной области строительства. Стандартом устанавливаются методы, позволяющие определить предел прочности бетона на сжатие, растяжение или устойчивость к раскалыванию. ГОСТ 10180 определяет и порядок отбора образцов: форму, размеры и число.

Форма отливки должна плоской, а длинна ребра - 15 см. Количество подобных образцов регламентируется стандартом на тот или иной тип строительной смеси. Если этот момент в стандарте не освещен, то в соответствии с ГОСТ 7076 на испытания отправляют 5 образцов, взятых по ГОСТ 10180.
Проведение испытаний. Измерение теплопроводности производится на плоских образцах, большая грань которых превышает меньшую в 5 раз. Тепловой поток, направляется сквозь широкую грань образца, после чего специальный прибор измеряет эффективную теплопроводность и термическое сопротивление.

Коэффициент теплопроводности

Коэффициент теплопроводности зависит от плотности материала, поэтому параметры разных видов искусственного камня могут отличаться. Например, теплопроводность бетона ГОСТ 26633-91 составляет 1.7 единицы. Такое большое значение данного коэффициента обусловлено тем, что тяжелые бетоны практически не изменяют для повышения их теплоизоляционных свойств. Плотность искусственного камня этого типа составляет 2200-2500 единиц, а наибольший интерес вызывает его высокая нагрузочная способность.

Легкие бетоны, наоборот, создатели максимально приближают к теплоизоляционным материалам. В жертву приносится все, даже прочностные характеристики материала, однако именно такой подход позволяет получить отличные звуко- и теплоизоляторы, которые могут использоваться и для возведения ограждающих конструкций. Разумеется, не все легкие бетоны имеют низкую прочность: некоторые из них применяются даже для создания длиннопролетных конструкций.

betonmagnat.ru

Теплопроводность жароупорного бетона

При выборе огнеупорного материала теплопроводность его имеет большое значение. Различают огнеупорные материалы с большой и малой теплопроводностью. С увеличением коэффициента теплопроводности огнеупора в известной степени повышается его термическая стойкость, а следовательно, и долговечность. Поэтому огнеупор, предназначаемый для работы в условиях нагрева при высокой температуре, должен обладать возможно более высоким коэффициентом теплопроводности. Огнеупорный материал с низким коэффициентом теплопроводности служит главным образом для изоляции, т. е. для кладки стен и сводов печей, отделяющих огневое рабочее пространство от окружающей среды. Теплопроводность огнеупоров в значительной степени зависит от пористости, химического и минералогического составов, температуры среды, в которой они находятся, и т. д.

Коэффициент теплопроводности всех огнеупорных материалов, кроме магнезитового, возрастает с увеличением температуры. Установлено, что для шамотного кирпича коэффициент теплопроводности при 0° лежит в пределах 0,4—0,8 (в среднем 0,6), а при 1000°—в пределах 0,7—1,4 (в среднем 1,05) ккал/м час град. Наиболее распространенный метод определения теплопроводности основан на принципе установившегося потока. Пользуясь этим методом при нормальных температурах (20°), можно получить сравнительно высокую степень точности (до 1—2%). Однако с повышением температуры точность определения теплопроводности сильно падает и по данным некоторых исследователей при температурах выше 700—800° ошибка в определении достигает 20—40%.

Таблица 39. Теплопроводность жароупорных бетонов в зависимости от температуры нагрева

Тонкомолотая добавка	Заполнитель	Соотношение составных частей (вяжущее, добавка, заполнитель), % по весу ,	Образцы высушены при 1100			Образцы предварительно нагреты при 8000
Тонкомолотая добавка	Заполнитель		объемный вес, т/м3	λ ккал/м час град	средняя температура опыта, град.	объемный вес, т/м3	λ, ккал/м час град	средняя температура опыта, град.
Шамот	Шамот	18:6:76		0,356	17		0,288	16
			1,67	0,489	271	1,58	0,456	285
				0,538	390		0,480	390
Глина огнеупорная	То же	18:6:76		0,380	17		0,330	17
			1,63	0,540	221	1,53	0,450	271
				0,625	348		0,490	385
							0,304	10
Кварц
	То же	18:6:76	—	—	—	1,57	0,475	239
	То же	18:6:76					0,549	355
Шамот	Хромит	15:5:80		0,539	17
			2,56	0,650	212	—	—	—
				0,740	315

Коэффициент теплопроводности жароупорного бетона с шамотным заполнителем составляет таким образом при 20°—0,35—0,40, а при 400°—0,50—0,62 ккал/м час град.

www.stroimt.ru

Теплопроводность бетона | Ремонтные и Строительные работы

• Теплопроводность — одно из важнейших свойств бетона, применяемого в ограждающих конструкциях. Чем легче бетон, тем, как правило, меньше его теплопроводность, поскольку уменьшение плотности бетона связано с повышением пористости, т. е. с вовлечения в объем бетона воздуха, являющегося в небольших порах прекрасным теплоизолятором.

Расчетная теплопроводность керамзитобетона при плотности 1000 кг/м3 составляет 0,41 Вт/(м-°С), что в 2 раза меньше теплопроводности кирпичной кладки, а при плотности 1200 кг/м3 — 0,52 Вт/(м-°С) и т. д.

Имеется определенная общая зависимость между плотностью и теплопроводностью, однако возможны и существенные отклонения от этой зависимости. Известно, что аморфные материалы менее теплопроводны, чем кристаллические. Так, обычное силикатное стекло с плотностью 2500 кг/м3 имеет теплопроводность примерно 0,8 Вт/(м-°С), т. е. такую же, как у кирпича, плотность которого лишь 1700 кг/м3. Теплопроводность обычного бетона с плотностью, близкой к плотности стекла, составляет примерно 1,4 Вт/(м-°С).

Зависимость теплопроводности бетона от теплопроводности его составляющих исследована С. М. Ицковичем теоретически на модели. В результате получены две формулы, в сущности аналогичные формулам

Формулы дают при расчете близкие результаты, охватывающие область возможных реальных значений теплопроводности бетона на данном заполнителе. Входящий в эти формулы показатель теплопроводности заполнителя К3 определяется испытанием в бетоне при каких-либо зафиксированных параметрах Я,р ицс расчетом по формуле (2.12).

По опытным данным керамзитовый гравий с плотностью зерен р3=0,79 г/см3 имел теплопроводность в бетоне Я3=0,29 Вт/(м-°С), аглопоритовый щебень при р3= 1,34 г/см3 — 0,56 Вт/(м-°С). В. Г. Довжик исследовал подобным образом керамзит различных заводов. Теплопроводность зерен керамзита с плотностью 0,49. 1,14 г/см3 составила 0,11.„0,4 Вт/(м-°С). Подтвердив в общем известную закономерность роста теплопроводности материала с увеличением его плотности, это исследование вместе с тем показало, что в конкретных случаях наблюдаются большие отклонения от нее, главным образом из-за различий состава (содержания стеклофазы и кристаллических минералов). Поэтому нередко практикуемое ориентировочное определение теплопроводности бетона или заполнителя по плотности может привести к ошибочным решениям.

Эксплуатационная влажность легкого бетона зависит от равновесной влажности примененного пористого заполнителя в условиях сорбции (т. е. поглощения влаги из окружающего воздуха) и десорбции (высыхания переувлажненного заполнителя). Десорб-ционная влажность, как правило, выше сорбционной, однако для таких заполнителей, как керамзит, аглопорит, пемза, она при относительной влажности воздуха до 60. 80% составляет лишь сотые доли процента и не имеет существенного значения. Такие заполнители, как древесные опилки, могут иметь равновесную влажность порядка 15%! а это сказывается на теплопроводности.

Теплопроводность бетона

Эта статья понравилась 5652 читателям! А тебе? 🙂

Поделитесь этой статьей с друзьями!

remtem.ru