Värmeledningsförmåga hos betong: egenskaper, koefficient och tabell

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-17 19:08

En av betongens viktigaste egenskaper är förstås dess värmeledningsförmåga. Denna indikator kan variera avsevärt för olika typer av material. Betongens värmeledningsförmåga beror främst på vilken typ av fyllmedel som används i den. Ju lättare materialet är, desto bättre isolator från kyla.

Vad är värmeledningsförmåga: definition

Olika material kan användas vid konstruktion av byggnader och strukturer. Bostads- och industribyggnader i det ryska klimatet är vanligtvis isolerade. Det vill säga under deras konstruktion används speciella isolatorer, vars huvudsakliga syfte är att upprätthålla en behaglig temperatur inuti lokalerna. Vid beräkning av den erforderliga mängden mineralull eller polystyrenskum tas hänsyn till den termiska ledningsförmågan hos basmaterialet som används för konstruktionen av de omslutande strukturerna.

Väldigt ofta byggs byggnader och konstruktioner i vårt land av olika typer av betong. Tegel och trä används också för detta ändamål. Egentligen är värmeledningsförmågan i sig ett ämnes förmåga att överföra energi i sin tjocklek på grund av molekylernas rörelse. Gåen liknande process kan, både i de fasta delarna av materialet och i dess porer. I det första fallet kallas det ledning, i det andra - konvektion. Kylningen av materialet är mycket snabbare i sina fasta delar. Luft som fyller porerna fångar värmen, naturligtvis bättre.

Vad avgör indikatorn

Slutsatser från ovanstående kan dras enligt följande. Den termiska ledningsförmågan hos betong, trä och tegel, liksom alla andra material, beror på dem:

• density;
• porosity;
• fuktighet.

Med ökningen av betongens densitet ökar också graden av dess värmeledningsförmåga. Ju fler porer i materialet, desto bättre isolerar det från kylan.

Typer av betong

I modern konstruktion kan en mängd olika typer av detta material användas. Men all betong som finns på marknaden kan klassificeras i två stora grupper:

• heavy;
• lätt skum eller med poröst fyllmedel.

Värmeledningsförmåga hos tung betong: indikatorer

Sådant material är också indelat i två huvudgrupper. Betong kan användas i konstruktion:

• heavy;
• särskilt tungt.

I tillverkningen av den andra typen av material används fyllmedel som metallskrot, hematit, magnetit, baryt. Särskilt tung betong används vanligtvis endast vid konstruktion av anläggningar vars huvudsakliga syfte är skydd mot strålning. Denna grupp inkluderar material med en densitet från 2500 kg/m3.

Vanlig tung betong tillverkas med sådana typer av fyllmedel som granit, diabas eller kalksten, gjord på grundval av krossad sten. Vid konstruktion av byggnader och strukturer används ett liknande material med en densitet på 1600-2500 kg/m3.

Vad kan betongens värmeledningsförmåga vara i det här fallet? Tabellen nedan visar prestandan för olika typer av tungt material.

Värmeledningsförmåga hos tung betong

Typ av betong	Extremt tungt	Tung för RC-strukturer	På sanden
Värmeledningsförmåga W/(m°C)	1, 28-1, 74	Vid densitet 2500 kg/m3 - 1,7	Vid densitet 1800-2500 kg/m3 - 0,7

Värmeledningsförmåga hos lätt cellbetong

Detta material klassificeras också i två huvudvarianter. Mycket ofta används betong baserad på poröst fyllmedel i konstruktionen. Som det senare används expanderad lera, tuff, slagg, pimpsten. I den andra gruppen av lättbetong används ett vanligt fyllmedel. Men i färd med att knåda, skummar sådant material. Som ett resultat, efter mognad, kvarstår det många porer.

Värmeledningsförmågan hos lättbetong är mycket låg. Men samtidigt, när det gäller hållfasthetsegenskaper, är ett sådant material sämre än ett tungt. Lättbetong används oftast för konstruktion av olika typer av bostäder ochuthus som inte utsätts för allvarliga belastningar.

Lättbetong klassificeras inte bara efter tillverkningsmetoden utan också efter syfte. I detta avseende finns det material:

• värmeisolerande (med densitet upp till 800 kg/m3);
• strukturell och värmeisolerande (upp till 1400 kg/m3);
• strukturell (upp till 1800 kg/m3).

Värmeledningsförmåga för cellulär lättbetong av olika typer presenteras i tabellen.

Lättbetong: termiska konduktivitetsindikatorer

Typ av betong	Värmeisolerande	Strukturell och värmeisolering	Constructional
Högsta tillåtna värmeledningsförmåga W/(m°C)	0, 29	0, 64	Inte standardiserat

Värmeisoleringsmaterial

Sådana betongblock används vanligtvis för att fodra väggar monterade av tegel eller gjutna från cementbruk. Som framgår av tabellen kan värmeledningsförmågan hos betong i denna grupp variera över ett ganska stort område.

Värmeledningsförmåga för de lättaste betongarna

Material	Luftbetong	Expanderad betong
Värmeledningsförmåga W/(m°C)	0, 12-0, 14	0, 23-0, 4

Betong av denna sort används oftastsom isoleringsmaterial. Men ibland reses olika slags obetydliga byggnadskuvert av dem.

Strukturella, värmeisolerande och strukturella material

Från denna grupp används oftast skumbetong, slagg-pimpstensbetong, slaggbetong i byggandet. Vissa typer av expanderad lerbetong med en densitet över 0,29 W / (m ° C) kan också hänföras till denna variant.

Strukturbetong: värmeledningsförmåga

Material	Luftbetong	Slaggpimpstensbetong	Slaggbetong
Värmeledningsförmåga	0,3W/(m°C)	Upp till 0,63 W/(m°C)	0,6W/(m°C)

Mycket ofta används sådan betong med låg värmeledningsförmåga direkt som byggmaterial. Men ibland används den också som en isolator som inte släpper igenom kylan.

Hur beror värmeledningsförmågan på luftfuktigheten

Alla vet att nästan vilket torrt material som helst isolerar från kyla mycket bättre än vått. Detta beror främst på vattnets mycket låga värmeledningsförmåga. De skyddar betongväggar, golv och tak från låga utomhustemperaturer, som vi fick reda på, främst på grund av närvaron av luftfyllda porer i materialet. När den är våt, förskjuts den senare av vatten. Och följaktligen ökar betongens värmeledningskoefficient avsevärt. Under den kalla årstiden, fångad i porernamaterial vatten fryser. Resultatet är att de värmebevarande egenskaperna hos väggar, golv och tak minskar ytterligare.

Graden av fuktgenomsläpplighet för olika typer av betong kan variera. Enligt denna indikator är materialet klassificerat i flera kvaliteter.

Fuktgenomsläpplighet hos betong

Betongbetyg	W4	W6	W8	W10-W14	W16-W20
Vatten-cementförhållande (inte mer)	0, 6	0, 55	0, 45	0, 35	0, 30

Trä som isolator

Både "kall" tung och lätt betong, vars värmeledningsförmåga är låg, naturligtvis, är mycket populära och eftertraktade typer av byggmaterial. I alla fall är grunden till de flesta byggnader och strukturer byggda av cementbruk blandat med krossad sten eller bråtesten.

Betongblandning eller block gjorda av den används också för konstruktion av byggnadskuvert. Men ganska ofta används andra material för att montera golv, tak och väggar, till exempel trä. Balk och skiva skiljer sig, naturligtvis, mycket mindre styrka än betong. Men graden av värmeledningsförmåga hos trä är naturligtvis mycket lägre. För betong är denna indikator, som vi fick reda på, 0,12-1,74 W / (m ° C). I ett träd beror värmeledningskoefficienten, inklusiveinklusive och från just denna ras.

Värmeledningsförmåga för olika träslag

Träsort	Pine	Linden, gran	Spruce	Poppel, ek, lönn
Värmeledningsförmåga W/(m°C)	0, 1	0, 15	0, 11	0, 17-0, 2

I andra raser kan denna siffra vara annorlunda. Man tror att den genomsnittliga värmeledningsförmågan för trä över fibrerna är 0,14 W / (m ° C). Det bästa sättet att isolera utrymmet från kylan är cederträ. Dess värmeledningsförmåga är endast 0,095 W/(m C).

Brick as an isolator

Nästa, för jämförelse, överväg egenskaperna när det gäller värmeledningsförmåga och detta populära byggmaterial. När det gäller hållfasthetsegenskaper är tegel inte bara inte sämre än betong, utan överträffar det ofta. Detsamma gäller denna byggnadsstens täthet. Allt tegel som används idag vid konstruktion av byggnader och strukturer klassificeras i keramik och silikat.

Båda dessa typer av sten kan i sin tur vara:

• korpulent;
• med tomrum;
• slotted.

Naturligtvis håller massiva tegelstenar värmen sämre än ihåliga och slitsade.

Tegelstenars värmeledningsförmåga

Brick	Fyldig silikat/keramik	Silikat/keramik med tomrum	Skårad silikat/keramik
Värmeledningsförmåga W/(m°C)	0, 7-0, 8/0, 5-0, 8	0, 66 /0, 57	0, 4/0, 34-0, 43

Värmeledningsförmågan hos betong och tegel är alltså nästan densamma. Både silikat och keramisk sten isolerar rum från kyla ganska svagt. Därför bör hus byggda av sådant material vara extra isolerade. Som isolatorer vid beklädnad av tegelväggar, såväl som de som hälls från vanlig tung betong, används oftast expanderad polystyren eller mineralull. Du kan också använda porösa block för detta ändamål.

Hur termisk konduktivitet beräknas

Denna indikator bestäms för olika material, inklusive betong, enligt speciella formler. Tot alt kan två metoder användas. Betongs värmeledningsförmåga bestäms av Kaufmans formel. Det ser ut så här:

0,0935x(m) 0,5x2,28m + 0,025, där m är lösningens massa.

För våta (mer än 3%) lösningar används Nekrasov-formeln: (0,196 + 0,22 m2) 0,5 - 0,14.

Expanderad betong med en densitet på 1000 kg/m3 har en massa på 1 kg. Följaktligen kommer till exempel, enligt Kaufman, i detta fall att erhållas en koefficient på 0,238. Betongens värmeledningsförmåga bestäms vid en blandningstemperatur på +25 C. För kalla och uppvärmda material, desssiffrorna kan variera något.