Старый бетон на новый лад. Часть 3. Теплопроводность тяжелого бетона


Теплопроводность бетона | ООО "Бетон-Цемент Снабжение"

Данное свойство представляет собой способность бетона передавать теплоту при перепаде температур по всему объему. Ее коэффициент зависит в первую очередь от качеств материала (строения, состава), здесь наблюдается интересная зависимость — чем легче материал, тем ниже у него теплопроводность. Это явление обусловлено тем, что легкий материал имеет небольшую плотность, а, следовательно, большое количество пор. В этих порах содержится воздух, который играет роль хорошего теплоизолятора. Поэтому легкие бетоны, в основу которых положены ячеистые и пористые заполнители, имеют низкие показатели теплопроводности, около 0,25 — 0,5 Вт/(м.°С).В бытовых целях ценится низкая теплопроводность, именно из таких материалов изготавливаются наружные стены в жилых домах.

Совсем иначе обстоит дело с тяжелыми бетонами. Имея большую плотность и фактически не содержа пор заполненных воздухом, они в 2-4 раза превышают показатели теплопроводности для легких бетонов. Применение их в жилищном строительстве ограничено в силу данного недостатка. В случае использования тяжелого бетона для наружных стен применяется конструктивное дополнение — утеплитель во внутреннем слое бетона.

Говоря о теплопроводности, не будет лишним упомянуть еще об одной теплофизической характеристике — линейном коэффициенте температурного расширения.

В среднем для бетона он составляет приблизительно 0,00001°С, поэтому при больших колебаниях температур существует опасность раскола конструкции, особенно если она выполнена на большой протяженности. Для этого применяют температурно-усадочные швы. Существует еще одна проблема: значение линейного коэффициента температурного расширения для раствора и заполнителя могут быть разными и при большой амплитуде колебания температур возможны серьезные трещины внутри конструкции. Для строительства жилых помещений этот факт является неприемлемым, поэтому строители подбирают материалы со сходными тепловыми характеристиками.

Несмотря на выведенную общую зависимость между плотностью материала и его теплопроводностью, существуют и исключения. В разряд отклонения попадают аморфные материалы, которые показывают меньшую теплопроводность, чем кристаллические, и этим опровергают общую зависимость. В связи с этим широкое распространение получил шлакопемзобетон, имеющий в качестве заполнителя шлаковую пемзу. Этот наполнитель был приготовлен быстрым охлаждением расплава, минующим кристаллизацию. Вообще, рекомендуют в качестве заполнителей для бетона, используемого в жилищном строительстве, материалы, содержащие большой процент стекла.

Также одним из факторов определяющим показатель теплопроводности бетона является гранулометрический состав заполнителей. От этого состава будет зависеть количество и характер пор. Нелишним будет упомянуть, что мелкопористый материал намного предпочтительней крупнопористого вследствие того, что воздух сохраняет свойства теплоизолятора в мелких порах. Еще одним важным нюансом является влажность бетона. Поскольку теплопроводность воды намного больше воздуха, то наличие ее в порах бетона резко повышает теплопотери конструкции. Кроме того, возможно промерзание стен при отрицательных температурах, что является неприемлемым фактором в жилищном строительстве. Показатели влажности легких бетонов напрямую зависят от показателей заполнителя. В соответствии с показателями влажности в строительстве рекомендуется использовать такие материалы как пемза, аглопорит, керамзит.

Наша продукция: марка бетона м300, бетон м 250, советуем прочесть: водонепроницаемость различных бетонов.

www.beton-cement.net

Теплопроводность бетона. характеристики тяжелых и легких

Еще 30 – 40 лет назад у нас сохранению тепла громадного значения не придавалось. Дома строились из конструкций, основанных на тяжелых видах бетона, и на первом месте стояло количество возводимых зданий, а теплопроводность бетона считалась параметром сопутствующим. Но времена изменились, источники энергии подорожали, исходя из этого на данный момент на рынке ценятся энергосберегающие материалы.

Что такое теплопроводность

Теплопроводностью в настоящее время именуют то количество тепла, которое может проходить за 1 час через 1 м? материала (в этом случае бетона) при трансформации окружающей температуры на 1 ?С.

  • Данная величина именуется коэффициентом теплопроводности и измеряется в ваттах на метр-кельвин.
  • Коэффициент измеряется и рассчитывается в лабораторных условиях с применением специализированной аппаратуры. Для широкого пользования существует таблица теплопроводности бетона, благодаря которой возможно определить характеристики любого применяемого в строительных работах вида бетона.

Принципиально важно: на данный коэффициент громаднейшее влияние оказывает материал, применяемый в качестве наполнителя в монолите. Для мокрого материала при отпуске используется ГОСТ 20024-76. Сухие материалы регламентируются по ГОСТ 7076-78.

Характеристики материалов

В настоящее время на строительном рынке присутствует пара видов бетонов. Кроме общеизвестных тяжелых составов активно применяются так именуемые легкие виды бетонов, любой из которых владеет своими неповторимыми чертями.

Тяжелые составы

Тяжелыми составами именуют монолиты, каковые основаны на цементно-песчаной смеси, так называемый пескобетон.

Либо растворы, в состав которых не считая цементно-песочной смеси входит тяжелый наполнитель в виде щебня разной фракции.

  • Также большая часть конструкций подобного рода идут с внутренним железным армированием, что придает изделию дополнительную прочность и устойчивость к механическим нагрузкам.
  • Если сравнивать с новыми видами материала теплопроводность железобетона считается самой высокой, она может доходить до 1,5 – 1,7 Вт/мК. Это вызвано тем, что тяжелые составы имеют самую высокую плотность и удельный вес.
  • Воздушное пространство, который как правило выступает как теплоизолятор, на протяжении заливки изделия по технологии должен быть максимально удален. В большинстве случаев, для этого используется вибропресование. Плюс наличие железного арматурного каркаса дополнительно увеличивает и без того большой коэффициент.
  • Данный материал на данный момент больше используется для возведения несущих конструкций. Но в случае если кроме того проектом предусмотрено применение стеновых железобетонных панелей, то они в обязательном порядке утепляются дополнительным слоем теплоизоляции.
  • Однослойные панели смогут использоваться при возведении промышленных зданий, в которых не предусмотрено внутреннее отопление помещений. В основном это заводские цеха металлургических фабрик либо крытые складские павильоны.

Потом мы будем говорить только о легких видах бетонов, все они появились недавно и являются продуктом новейших технологий. Большая часть этих материалов намерено разрабатывалось с целью энергосбережения. Отличаются они маленьким весом и низкой теплопроводностью.

Газобетонные блоки

Данный материал имеет пористую структуру, низкая теплопроводность газобетонных блоков обуславливается тем, что в качестве теплоизолятора выступает воздушное пространство.

Помимо этого, технология производства не предусматривает применение таких классических материалов как песок и щебень для бетона.

  • В случае если отойти от инженерных терминов, то газобетон делается по принципу дрожжевого теста. Замешивается состав на базе особых видов цемента и присадок, по окончании чего в него добавляется разрыхлитель, в большинстве случаев, алюминиевая пудра. Полученная смесь заливается в форму и «подымается». В следствии получаем монолит, по всему объему которого равномерно распределены воздушные поры диаметром от 1, до 3 мм.
  • По сравнению с другими пористыми материалами теплопроводность газобетона возможно смело назвать чуть ли не самой высокой, в среднем порядка 0,12 – 0,14Вт/мК.

Принципиально важно: не обращая внимания на такие высокие показатели данный материал, владеет повышенной гигроскопичностью. Другими словами он способен напитываться влагой, исходя из этого если вы решили строить дом из газобетонных блоков, необходимо будет без шуток поразмыслить над качественной облицовкой.

На видео в данной статье возможно проследить строительство дома из газобетона.

Керамзитбетонный монолит

  • В первую очередь, остановимся на том, что же такое фактически керамзит. Данный материал известен уже давно, он представляет собой особенным образом обожженную особую глину, в состав которой введены присадки. По окончании обжига получаем пористый материал в виде гранул.
  • Промышленность производит готовые блоки 2 видов, легкие пустотелые и цельнолитые. Первый вид больше употребляется как теплоизолятор либо для возведения легких, одноэтажных строений. Второй рекомендован для монтажа несущих конструкций, он владеет большей плотностью и повышенной прочностью.
  • Теплопроводность керамзитобетонного блока предназначенного для утепления, непременно, выше, но отличие наряду с этим не громадна. В среднем теплопроводность керамзитобетона равна 0,23 – 0,4 Вт/мК.

Совет: керамзитбетон оптимальнее подходит для обустройства стяжки либо заливки блоков своими руками. Инструкция по замешиванию и заливке раствора классическая, пропорции 1 часть цемента, 2 части песка и 3 части керамзита. Наряду с этим цена состава будет в полной мере доступной.

На видео в данной статье продемонстрированы правила строительства из керамзитбетона.

Пенобетон

  • Технология производства этого материала сродни производству газобетона. Но в его состав еще входит песок, плюс благодаря особенным присадкам пенобетонные блоки фактически не впитывают влагу.
  • Цена этих блоков немного ниже, нежели у газобетона, не смотря на то, что и прочность пенобетона кроме этого не радует. Он больше используется для обустройства дополнительной теплоизоляции либо строительства коттеджей не выше 12 м. Теплопроводность пенобетона кроме этого немного выше, нежели у газосиликата, она образовывает порядка 0,3 Вт/мК.

Полистиролбетон

  • Теплоизолятором в данном стройматериале выступают гранулы вспененного пенополистирола, в остальном же все традиционно, цемент, песок и присадки. В следствии конструкция получается более плотной и прочной.
  • Эти блоки выпускаются с разной плотностью, в следствии они также будут употребляться как утеплитель и как несущая конструкция. В виду для того чтобы широкого ассортимента теплопроводность полистиролбетона кроме этого может колебаться в зависимости от назначения изделий.
  • Так для утеплительных цементных блоков она образовывает 0,05 Вт/мК, потом по мере повышения плотности может доходить до 0,14 Вт/мК.

На видео в данной статье продемонстрированы кое-какие моменты строительства из полистиролбетона.

Вывод

В данной статье мы привели усредненные, стандартные данные теплопроводности распространенных бетонов. Но они смогут заметно изменяться в зависимости от уровня влажности материала и наличия армирующего каркаса.

blog-oremonte.ru

Теплопроводность бетонов - Справочник химика 21

    Теплопроводность бетонов зависит от многих факторов теплопроводности заполнителей размера и формы их частиц соотношения фракций теплопроводности цементного камня и его объемного [c.346]

    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. [c.457]

    Железобетонные резервуары по сравнению с металлическими обладают рядом преимуществ, к которым относятся, как видно из данных табл. 37, меньший удельный расход стали, значительно меньшие потери легких фракций от испарения (примерно в 8—12 раз) вследствие малой теплопроводности бетона, большие проти- [c.134]

    Ко,эффициенты теплопроводности бетонов при 400 и 600° приведены в табл. 12. [c.48]

    Результаты исследования показывают, что коэффициент теплопроводности бетонов снижается с использованием более легких заполнителей. Снижение коэффициента теплопроводности бетонов [c.48]

    Коэффициенты теплопроводности бетона, красного и огнеупорного [c.80]

Рис. 78. Зависимость теплопроводности бетона от плотности и влажности Рис. 78. Зависимость теплопроводности бетона от плотности и влажности
    Если бетон в конструкции подвергается длительному нагреву при 200°, то прочность его падает до 50%. При нагреве выше темпер-туры диссоциации гидрата окиси кальция (547°) и последующем увлажнении бетон разрушается из-за гашения свободной извести. При пожарах, однако, бетон является достаточно стойким. Вследствие сравнительно малой теплопроводности бетона кратковременное воздействие высоких температур не успевает вызвать значительного нагревания бетона и находящейся в нем арматуры. [c.484]

    Теплопроводность бетона определяется его способностью проводить тепло и характеризуется коэффициентом теплообмена, численно равным количеству тепла, проходящему за 1 ч через 1 м поверхности при толщине ее I м и разности температур на противоположных сторонах 1 С. Размерность коэффициента теплопроводности Вт/ (м К). [c.11]

    Эксплуатационные характеристики торкрет-бетонов и технологические свойства торкрет-смесей определяются соответствующими свойствами материалов, использованных для их приготовления, а также соотношением количества этих материалов в смеси. Основной объем в затвердевшем бетоне приходится на заполнитель (до 70% в тяжелых и до 98% в легких и теплоизоляционных бетонах), поэтому плотность и теплопроводность бетонов в первую очередь определяются свойствами заполнителей. [c.12]

    Число отбираемых вентилятором 10 продуктов сгорания для установки регулируется шибером 7. До поступления в вентилятор газы совершают путь под дном бассейна (указано стрелками) по каналам И. При движении горячих газов по этим каналам установка работает как рекуперативный теплообменник газы снижают температуру в результате отдачи тепла суспензии и частично земле за счет теплопроводности бетона. Охлажденные газы нагнетаются вентилятором 10 в газоход 12, сооруженный из железобетона и кирпича. [c.238]

Рис. XVIII, 9. Номограмма для определения отношения теплопроводностей бетона и цемента Яб/Лц в зависимости от расхода цемента и отношения теплопроводностей заполнителя и цемента Лз/Яц. Рис. XVIII, 9. Номограмма для <a href="/info/1080468">определения отношения</a> теплопроводностей бетона и цемента Яб/Лц в зависимости от расхода цемента и отношения теплопроводностей заполнителя и цемента Лз/Яц.
    Коэффициент теплопроводности бетона зависит от его влажности (рис. XVIII. 10). Так, при влажности бетона до 5% его теплопроводность увеличивается на 30—35%. Линейная зависимость между теплопроводностью и влажностью (Явл/Я— 1)== 0,69 [НгО]. [c.347]

    Расчеты температуры нагрева стенки ствола проведены при следующих исходных данных 5= 1,5 Вт/(м-°С), 0,6 Вт/(м-°С), 0,29 Вт/(м-°С), = 0,31 Вт/(м- °С) — коэффициенты теплопроводности бетона, кирпича глиняного обьпсновенного, шлака котельного и воздушного зазора (50 мм) соответственно. [c.257]

    Тепловая защита бетона хранилища. Материалом биологической защиты хранилищ служит в большинстве случаев бетон, в котором вследствие поглощения у-излучения выделяется тепло (источники в положении хранения). Из-за малой теплопроводности бетона Яб==0,2- 1,5 Вт/(м-°С) и значительной толщины его (0,5ч-2,0 м) при повышении температуры, вызываемом радиационным разогревом, может происходить разрушение хранилища. Во избежание этого, т. е. для создания нормальных тепловых нагрузок на хранилище из бетона, в конструкции хранилища обычно предусматривают тепловой экран. Экран изготовляют в виде металлического блока с вмонтированным в нем теплообменником. В качестве материала экрана выбирают металл с достаточно высокими коэффициенто.м теплопроводности и коэффициентом поглощения у-излучення применяемого радионуклида. [c.188]

    На теплопроводность бетонов влияет структура твердой фазы заполнителя и цедюнтного камня. Известно, что теплопроводность материалов кристаллического строения отличается от теплопроводности аморфных материалов. [c.37]

    Различные составы бетонов предварительно оценивались на основе характеристики совместной работы и сцепления с металлом, предела прочности при сжатии, а также коэффициента теплопроводности бетона при нагреве до 600°. Для оптимальных составов бетонов в дальнейшем определялись прочность при растяжении, термическая стойкость после 20 воздушных и водных тенлосмен, термические линейные деформации при первом и втором йагревах и охлаждениях, а также объемный вес и кажущаяся пористость. Образцы изготовлялись из цемента, тонкомолотой добавки и заполнителей (шамота, легковеса марки БЛ-1,3, пенолегковеса марки БЛ-0,8). Эти материалы были взяты в соотношении (по весу) 1 1 3. Кроме того, был испытан состав из  [c.46]

    Коэффициенты теплопроводности бетонов на пуццолановом портланд-цементе с добазкой диабазовой муки (1 1) е различными заполнителями [c.48]

chem21.info

Старый бетон на новый лад. Часть 3, Теплопроводность бетона, Теплоемкость тяжелого бетона | Материалы | Фундамент | Дом

Теплопроводность бетона Это наиболее важная теплофизическая характеристика бетона, в особенности, если он используется в ограждающих конструкциях зданий. Теплопроводность тяжелого бетона в воздушно сухом состоянии 1,2 Вт/(м °С), то есть в 2–4 раза больше, чем у легких бетонов (на пористых и ячеистых заполнителях). Высокая теплопроводность — недостаток тяжелого бетона, поэтому панели наружных стен из него изготавливают с внутренним слоем утеплителя.

Теплоемкость тяжелого бетона изменяется в узких пределах - 0,75 0,92 Вт/(м °С). Линейный коэффициент температурного расширения бетона — около 0,00001 °С. При увеличении температуры на 50° С расширение достигает примерно 0,5 мм/м. Во избежание растрескивания сооружений большой протяженности бетон разрезают температурно-усадочными швами.

Крупный заполнитель и раствор, как составляющие бетона, имеют различный коэффициент температурного расширения и по-разному деформируются при изменении температуры. Большие колебания температуры (более 80°С) смогут вызвать внутреннее растрескивание бетона в результате различного теплового расширения крупного заполнителя и раствора.

Характерные трещины распространяются по поверхности заполнителя, некоторые из них образуются в растворе, а иногда и в слабых зернах заполнителя. Внутреннее растрескивание можно предотвратить, если правильно подобрать составляющие бетона с близкими коэффициентами температурного расширения. Морозостойкость бетонаМорозостойкость бетона зависит от качества примененных материалов и капиллярной пористости бетона. Морозостойкость определяется путем попеременного замораживания в холодильной камере при температуре от –15 до –20 °С и оттаивания в воде при температуре 15–20°С бетонных образцов кубов с размерами ребра 10, 15 или 20 см (в зависимости от наибольшей крупности заполнителя).

Образцы испытывают после 28 суток выдерживания в камере нормального твердения или через 7 суток после тепловой обработки. Контрольные образцы, предназначенные для испытания на сжатие в эквивалентном возрасте, хранят в камере нормального твердения. Объем капиллярных пор оказывает решающее влияние на водопроницаемость и морозостойкость бетона.

Морозостойкость бетона значительно возрастает, когда капиллярная пористость менее 7%. Установлены марки бетона по морозостойкости: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500 водонепроницаемость С уменьшением объема капиллярных макропор снижается водонепроницаемость и одновременно повышается морозостойкость бетона.

Для уменьшения водонепроницаемости в бетон при его изготовлении вводят уплотняющие (алюминат натрия) и гидрофобизующие добавки. Нефтепродукты (бензин, керосин и др.) имеют меньшее, чем у воды, поверхностное натяжение, поэтому они легче проникают через обычный бетон. Для снижения фильтрации нефтепродуктов в бетонную смесь вводят специальные добавки (хлорное железо и др.).

Проницаемость бетона по отношению к воде и нефтепродуктам резко уменьшается, если вместо обычного применяют расширяющийся портландцемент. По водонепроницаемости бетон делят на марки W2, W4, W6, W8 и W12, где марка обозначает давление воды (кгс/см2), при котором образец цилиндр высотой 15 см не пропускает воду в условиях стандартного испытания.

Автор: Татьяна Скрипченко Источник: Украинский Строительный Каталог (Секреты успешной стройки)

 

www.accbud.ua