Thermische geleidbaarheid en warmtecapaciteit van bakstenen

De thermische geleidbaarheid en warmtecapaciteit van bakstenen zijn belangrijke parameters die het mogelijk maken om de materiaalkeuze voor de bouw van woongebouwen te bepalen, terwijl het vereiste niveau van warmte erin gehandhaafd blijft. Specifieke indicatoren worden berekend en gegeven in speciale tabellen.

Thermische geleidbaarheid is het proces dat plaatsvindt in het materiaal tijdens de overdracht van thermische energie tussen deeltjes of moleculen. Tegelijkertijd ontvangt het koudere deel warmte van de meer verwarmde. Energieverliezen en warmte-emissies treden op in materialen, niet alleen als gevolg van het warmteoverdrachtsproces, maar ook tijdens straling. Het hangt af van de structuur van de substantie.

Elk onderdeel van het gebouw heeft een specifieke indicator voor warmtegeleidbaarheid, die experimenteel in het laboratorium is verkregen. Het proces van warmtedistributie is ongelijk, dus het lijkt op een curve in de grafiek. Thermische geleidbaarheid is een fysieke grootheid die traditioneel wordt gekenmerkt door een coëfficiënt. Als u naar de tafel kijkt, ziet u gemakkelijk de afhankelijkheid van de indicator van de bedrijfsomstandigheden van dit materiaal. Uitgebreide naslagwerken bevatten tot honderden soorten coëfficiënten die de eigenschappen van bouwmaterialen met verschillende structuur bepalen.

Ter vergelijking: de keuze in de tabel geeft drie voorwaarden aan: normaal - voor een gematigd klimaat en een gemiddelde vochtigheidsgraad in de kamer, de "droge" toestand van het materiaal en "nat" - dat wil zeggen werking onder verhoogde vochtomstandigheden in de atmosfeer. Het is gemakkelijk om te zien dat voor de meeste materialen de coëfficiënt toeneemt met toenemende vochtigheid van de omgeving. De "droge" toestand wordt bepaald bij temperaturen van 20 tot 50 graden boven nul en normale atmosferische druk.

Als de stof wordt gebruikt als een warmte-isolator, worden de indicatoren bijzonder zorgvuldig gekozen. Poreuze structuren houden de warmte beter vast, en meer dichte materialen geven het weg aan de omgeving. Daarom heeft traditionele isolatie de laagste thermische geleidingscoëfficiënt.

Baksteen, tegenwoordig geproduceerd in vele soorten, wordt gebruikt bij de bouw van alomtegenwoordige. Geen enkel object - een groot industrieel gebouw, een residentieel appartementengebouw of een klein privé-huis, wordt gebouwd zonder een bakstenen fundering. De bouw van huisjes, populair en relatief goedkoop, is uitsluitend gebaseerd op het metselwerk. Baksteen is lang het belangrijkste bouwmateriaal geweest.

Dit komt door zijn universele eigenschappen:

• betrouwbaarheid en duurzaamheid;
• sterkte;
• milieuvriendelijkheid;
• uitstekende geluids- en geluidsisolerende eigenschappen.

Wijs de volgende soorten stenen toe.

• Red. Het is gemaakt van gebakken klei en additieven.Verschilt in betrouwbaarheid, duurzaamheid en vorstbestendigheid. Geschikt voor wandconstructie en funderingsconstructie. Meestal geplaatst in een of twee rijen. Thermische geleidbaarheid is afhankelijk van de aanwezigheid van openingen in het product.

• Klinker. De sterkste en dichte gevelsteen. Volwaardig, solide en betrouwbaar ovenmateriaal heeft vanwege zijn hoge dichtheid de meest significante thermische geleidingscoëfficiënt. En daarom is het zinloos om het voor de muren te gebruiken - het zal koud zijn in huis, je zult een aanzienlijke opwarming van de muren nodig hebben. Maar de baksteenklinker is onmisbaar in de wegenbouw en bij het leggen van de vloer in industriële gebouwen.

• Silicaat. Goedkoop materiaal uit een mengsel van kalk en zand, vaak worden producten gecombineerd tot blokken om de prestatie-eigenschappen te verbeteren. Bij de constructie van gebouwen wordt niet alleen full-bodied, maar ook silicaat met holtes gebruikt. De duurzaamheid van het zandblok is gemiddeld en de thermische geleidbaarheid is afhankelijk van de grootte van de verbinding, maar blijft nog steeds vrij hoog, dus het huis zal extra isolatie vereisen.

• Keramiek. Modern en mooi materiaal, geproduceerd in een aanzienlijk bereik. Als we het hebben over thermische geleidbaarheid, is deze aanzienlijk lager dan die van gewone rode baksteen.

Er is een volledige keramische briket, vuurvast en ingelast, met holtes. De geleidingscoëfficiënt van warmte hangt af van het gewicht van de steen, het type en het aantal sleuven erin. Warm keramiek ziet er prachtig uit, bovendien heeft het binnenin veel dunne openingen, waardoor het erg warm is en daarom ideaal voor constructie. Als er ook gewichtsreducerende poriën in het keramiek zitten, wordt de steen poreus genoemd.

De nadelen van een dergelijke steen moeten het feit omvatten dat de afzonderlijke eenheden klein en breekbaar zijn. Warme keramiek is daarom niet geschikt voor alle ontwerpen. Bovendien is het een duur materiaal.

Wat vuurvaste keramische materialen betreft, is deze zogenaamde vuursteenklei een verbrand blok klei met een hoge thermische geleidbaarheid, bijna hetzelfde als dat van een gewoon vast materiaal. Maar vuurvastheid is een waardevolle eigenschap waarmee tijdens de bouw altijd rekening wordt gehouden.

Open haarden zijn opgebouwd uit een dergelijke "kachel" baksteen, het heeft een esthetische uitstraling, het houdt warmte vast in het huis vanwege de hoge thermische geleidbaarheid, het is vorstbestendig en wordt niet beïnvloed door zuren en logen.

De specifieke warmtecapaciteit is de energie die wordt verbruikt om één kilogram materiaal met één graad te verwarmen. Deze indicator is nodig om de weerstand tegen hitte van de wanden van een gebouw te bepalen, vooral bij lage temperaturen.

Onder de materialen die kunnen concurreren met stenen, zijn er zowel natuurlijke als traditionele - hout en beton, en moderne synthetische - penoplex en cellenbeton.

Houten gebouwen zijn al lang gebouwd in de noordelijke en andere gebieden die worden gekenmerkt door lage wintertemperaturen, en dit is geen toeval. De soortelijke warmte van een boom is veel lager dan die van een baksteen. Huizen in dit gebied zijn gebouwd van massief eiken, naaldbomen en hebben ook spaanplaat gebruikt.

Als de boom over de vezels wordt gesneden, overschrijdt de thermische geleidbaarheid van het materiaal niet meer dan 0,25 W / M * K. De lage snelheid en spaanplaat - 0.15. En de meest optimale factor voor constructie is hout, langs de vezels gesneden - niet meer dan 0,11. Vanzelfsprekend wordt in de huizen van deze boom een ​​uitstekende hittebehoud bereikt.

De tabel toont duidelijk de variatie in de waarde van de warmtegeleidingscoëfficiënt van een baksteen (uitgedrukt in W / M * K):

• klinker - tot 0,9;
• silicaat - tot 0,8 (met holtes en hiaten - 0,5-0,65);
• keramiek - van 0,45 tot 0,75;
• gesleufd keramiek - 0.3-0.4;
• poreus - 0,22;
• warme keramiek en blokken - 0.12-0.2.

Tegelijkertijd kunnen alleen warme keramiek en poreuze stenen, die ook fragiel zijn, met de boom twisten wat betreft het niveau van hittebehoud in het huis. Metselwerk wordt echter vaker gebruikt bij de constructie van muren, en niet alleen vanwege de hoge kosten van massief hout. Houten muren zijn bang voor atmosferische neerslag, vervagen in de zon. Houdt niet van hout en chemische invloeden, bovendien is hout in staat om te rotten en uitdrogen en er wordt schimmel op gevormd. Daarom vereist dit materiaal een speciale behandeling voorafgaand aan de bouw.

Zoals voor andere moderne materialen, worden gewoonlijk ter vergelijking met een baksteen, schuimblok en cellenbeton gekozen. Schuimblokken zijn beton met poriën bestaande uit water en cement, een schuimende samenstelling en verharders, evenals weekmakers en andere componenten. Het composiet neemt geen vocht op, is zeer vorstbestendig en behoudt warmte. Gebruikt bij de bouw van lage (in twee of drie verdiepingen) privégebouwen. Thermische geleidbaarheid is 0,2-0,3 W / M * K.

Cellenbeton - zeer sterke verbindingen met een vergelijkbare structuur. Ze bevatten tot 80% van de poriën en bieden uitstekende thermische en geluidsisolatie. Het materiaal is milieuvriendelijk en gemakkelijk te gebruiken, evenals niet duur. De thermische isolatie-eigenschappen van cellenbeton zijn 5 keer hoger dan die van rode baksteen en 8 keer hoger dan die van silicaat (thermische geleidbaarheid is niet groter dan 0,15).

Gasblokstructuren zijn echter bang voor water. Bovendien zijn ze qua dichtheid en duurzaamheid inferieur aan rode baksteen. Geëxtrudeerd geëxtrudeerd polystyreen, of penoplex wordt een van de meest populaire bouwmaterialen op de markt genoemd.Dit zijn de platen die bedoeld zijn voor thermische isolatie. Het materiaal is brandveilig, neemt geen vocht op en rot niet.

Volgens deskundigen is de vergelijking met een baksteen deze composiet alleen bestand tegen thermische geleidbaarheid. Isolatie heeft een cijfer van 0,037-0,038. Penoplex is niet compact genoeg, het heeft niet de benodigde draagkracht. Daarom is het het beste om het te combineren met baksteen in de constructie van muren, met de toevoeging van een penoplex metselwerk en een half holle bakstenen zal het mogelijk maken om te voldoen aan bouwnormen voor thermische isolatie van residentiële gebouwen. Penoplex wordt ook gebruikt voor stichtingen van huizen en paviljoens.

Vorstweerstand wordt bepaald door vries- en dooicycli. Deze parameter is belangrijk bij het kiezen van het type baksteen voor het leggen van dragende wanden. Het merk is afhankelijk van het aantal cycli en wordt aangegeven op de producten. De hoogste vorstbestendigheid is in het bezit van tegenover elkaar liggende en rode stenen, die temperaturen tot wel -50 graden Celsius en lager kunnen weerstaan. Als je silicaatsteen gebruikt, zijn de eigenschappen slechter, dus het leggen moet in twee lagen gebeuren. Silicaat is niet geschikt voor de bouw van de fundering.

In winterse weersomstandigheden wordt de warmte in het huis onderhouden door de verwarmingsketel van het verwarmingssysteem. Maar om warmtedissipatie te voorkomen, hebben we muren, vloer en plafond van het juiste materiaal nodig, die de gewenste temperatuur goed handhaven. Het type metselwerk speelt een belangrijke rol tijdens de bouw. Materiaal moet worden gekozen, rekening houdend met alle parameters en weersomstandigheden.

In de volgende video vindt u een bespreking van de thermische geleidbaarheid van de baksteen SB 8