Бетонның жылу өткізгіштігі: ерекшеліктері, коэффициенті және кестесі

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-17 18:58

Бетонның ең маңызды сипаттамаларының бірі, әрине, оның жылу өткізгіштігі. Бұл көрсеткіш материалдың әртүрлі түрлері үшін айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Бетонның жылу өткізгіштігі, ең алдымен, онда қолданылатын толтырғыштың түріне байланысты. Материал неғұрлым жеңіл болса, оқшаулағыш суықтан жақсырақ болады.

Жылуөткізгіштік дегеніміз не: анықтама

Ғимараттар мен құрылыстарды салуда әртүрлі материалдарды қолдануға болады. Ресей климатындағы тұрғын және өнеркәсіптік ғимараттар әдетте оқшауланады. Яғни, олардың құрылысы кезінде арнайы оқшаулағыштар пайдаланылады, олардың негізгі мақсаты үй-жайлардың ішіндегі қолайлы температураны сақтау болып табылады. Минералды жүннің немесе пенополистиролдың қажетті мөлшерін есептеу кезінде қоршау конструкцияларын салу үшін пайдаланылатын негізгі материалдың жылу өткізгіштігі ескеріледі.

Өте жиі біздің елімізде ғимараттар мен құрылыстар әр түрлі бетоннан салынады. Бұл үшін кірпіш пен ағаш та қолданылады. Шын мәнінде, жылу өткізгіштіктің өзі заттың молекулалардың қозғалысына байланысты оның қалыңдығында энергияны беру қабілеті. Барыңызұқсас процесс материалдың қатты бөліктерінде де, оның кеуектерінде де болуы мүмкін. Бірінші жағдайда ол өткізгіштік, екіншісінде конвекция деп аталады. Материалдың салқындауы оның қатты бөліктерінде әлдеқайда жылдам. Кеуектерді толтырған ауа жылуды ұстайды, әрине жақсы.

Индикаторды не анықтайды

Жоғарыда айтылғандардан келесідей қорытынды жасауға болады. Бетонның, ағаштың және кірпіштің жылу өткізгіштігі, кез келген басқа материал сияқты, оларға байланысты:

• тығыздығы;
• кеуектілік;
• ылғалдылық.

Бетонның тығыздығы артқан сайын оның жылу өткізгіштік дәрежесі де артады. Материалдағы тесіктер неғұрлым көп болса, соғұрлым ол суықтан жақсы оқшаулағыш болады.

Бетон түрлері

Қазіргі құрылыста бұл материалдың алуан түрін қолдануға болады. Дегенмен, нарықта бар барлық бетондарды екі үлкен топқа бөлуге болады:

• ауыр;
• ашық көбікті немесе кеуекті толтырғышпен.

Ауыр бетонның жылу өткізгіштігі: көрсеткіштері

Мұндай материалдар да екі негізгі топқа бөлінеді. Құрылыста бетонды қолдануға болады:

• ауыр;
• әсіресе ауыр.

Екінші типті материалды өндіруде металл сынықтары, гематит, магнетит, барит сияқты толтырғыштар қолданылады. Әсіресе ауыр бетондар, әдетте, негізгі мақсаты радиациядан қорғау болып табылатын объектілердің құрылысында ғана қолданылады. Бұл топқа тығыздығы 2500 кг/м3 дейінгі материалдар кіреді.

Кәдімгі ауыр бетон қиыршық тас негізінде жасалған гранит, диабаз немесе әктас сияқты толтырғыш түрлерінің көмегімен жасалады. Ғимараттар мен құрылыстарды салуда 1600-2500 кг/м тығыздығы бар ұқсас материал пайдаланылады3.

Бұл жағдайда бетонның жылу өткізгіштігі қандай болуы мүмкін? Төмендегі кесте ауыр материалдың әртүрлі түрлерінің өнімділігін көрсетеді.

Ауыр бетонның жылу өткізгіштігі

Бетон түрі	Өте ауыр	RC құрылымдары үшін ауыр	Құмда
Жылуөткізгіштік Вт/(м°C)	1, 28-1, 74	Тығыздықта 2500кг/м3 - 1,7	1800-2500 кг/м3 тығыздықта - 0,7

Жеңіл ұяшықты бетонның жылу өткізгіштігі

Бұл материал да екі негізгі сортқа жіктеледі. Құрылыста кеуекті толтырғышқа негізделген бетондар жиі қолданылады. Соңғысы ретінде керамзит, туф, шлак, пемза қолданылады. Жеңіл бетондардың екінші тобында кәдімгі толтырғыш қолданылады. Бірақ илеу процесінде мұндай материал көбіктенеді. Нәтижесінде, пісіп-жетілгеннен кейін ол көптеген тері тесіктері болып қалады.

Жеңіл бетонның жылу өткізгіштігі өте төмен. Бірақ сонымен бірге беріктік сипаттамалары бойынша мұндай материал ауыр материалдан төмен. Жеңіл бетон көбінесе әртүрлі тұрғын үйлерді салу үшін қолданыладыауыр жүктемелерге ұшырамайтын қосалқы ғимараттар.

Жеңіл бетондар өндіріс әдісі бойынша ғана емес, сонымен қатар тағайындалуы бойынша да жіктеледі. Осыған байланысты материалдар бар:

• жылуоқшаулағыш (тығыздығы 800 кг/м3 дейін);
• құрылымдық және жылу оқшаулағыш (1400 кг/м3 дейін);
• құрылымдық (1800 кг/м3 дейін).

Әртүрлі типтегі ұяшықты жеңіл бетонның жылу өткізгіштігі кестеде берілген.

Жеңіл бетон: жылу өткізгіштік көрсеткіштері

Бетон түрі	Жылуоқшаулағыш	Құрылымдық және жылу оқшаулау	Құрылыстық
Рұқсат етілген ең жоғары жылуөткізгіштік Вт/(м°C)	0, 29	0, 64	Стандартталмаған

Жылуоқшаулағыш материалдар

Мұндай бетон блоктары әдетте кірпіштен құрастырылған немесе цемент ерітіндісінен құйылған қабырғаларды төсеу үшін қолданылады. Кестеден көріп отырғанымыздай, осы топтағы бетонның жылу өткізгіштігі айтарлықтай үлкен диапазонда өзгеруі мүмкін.

Ең жеңіл бетондардың жылу өткізгіштігі

Материал	Гобетон	кеңейтілген бетон
Жылуөткізгіштік Вт/(м°C)	0, 12-0, 14	0, 23-0, 4

Бұл сорттың бетоны жиі қолданыладыоқшаулағыш материалдар ретінде. Бірақ кейде олардан әртүрлі елеусіз құрылыс конверттері салынады.

Құрылымдық, жылу оқшаулағыш және конструкциялық материалдар

Бұл топтан құрылыста көбіне көбік бетон, қож-пемза, шлакбетон қолданылады. Тығыздығы 0,29 Вт/(м°С) асатын керамзит бетонның кейбір түрлерін де осы сортқа жатқызуға болады.

Конструкциялық бетондар: жылу өткізгіштік

Материал	Гобетон	Шлак пемза бетоны	Шлакбетон
Жылуөткізгіштік	0,3Вт/(м°C)	0,63 Вт/(м°C) дейін	0,6 Вт/(м°C)

Жылуөткізгіштігі төмен мұндай бетонды құрылыс материалы ретінде жиі пайдаланады. Бірақ кейде ол суықты өткізбейтін оқшаулағыш ретінде де қолданылады.

Жылуөткізгіштік ылғалдылыққа қалай тәуелді

Кез келген дерлік құрғақ материал дымқылға қарағанда суықтан жақсы оқшаулайтынын бәрі біледі. Бұл, ең алдымен, судың жылу өткізгіштігінің өте төмен дәрежесіне байланысты. Олар бетон қабырғаларын, едендер мен төбелерді төмен сыртқы температурадан қорғайды, біз анықтағандай, негізінен материалда ауа толтырылған тесіктердің болуына байланысты. Ылғал болған кезде соңғысы сумен ығыстырылады. Және, демек, бетонның жылу өткізгіштік коэффициенті айтарлықтай артады. Суық мезгілде кеуектерде ұсталадыматериалды су қатып қалады. Нәтижесінде қабырғалардың, едендердің және төбелердің жылуды сақтайтын қасиеттері одан әрі төмендейді.

Әртүрлі типтегі бетондардың ылғал өткізгіштік дәрежесі әртүрлі болуы мүмкін. Осы көрсеткіш бойынша материал бірнеше сорттарға жіктеледі.

Бетонның ылғал өткізгіштігі

Бетон сорты	W4	W6	W8	W10-W14	W16-W20
Су-цемент қатынасы (артық емес)	0, 6	0, 55	0, 45	0, 35	0, 30

Ағаш оқшаулағыш ретінде

Жылуөткізгіштігі төмен «суық» ауыр бетон да, жеңіл бетон да, әрине, құрылыс материалдарының өте танымал және сұранысқа ие түрлері болып табылады. Қалай болғанда да, көптеген ғимараттар мен құрылыстардың іргетасы қиыршық тас немесе қиыршық тас араласқан цемент ерітіндісінен салынады.

Бетон қоспасы немесе одан жасалған блоктар да құрылыс конверттерін салу үшін қолданылады. Бірақ көбінесе еденді, төбелерді және қабырғаларды, мысалы, ағашты құрастыру үшін басқа материалдар қолданылады. Арқалық пен тақтай ерекшеленеді, әрине, бетоннан әлдеқайда аз беріктік. Дегенмен, ағаштың жылу өткізгіштік дәрежесі, әрине, әлдеқайда төмен. Бетон үшін бұл көрсеткіш, біз анықтағандай, 0,12-1,74 Вт / (м ° C). Ағашта жылу өткізгіштік коэффициенті, соның ішінде байланыстысоның ішінде және осы тұқымнан.

Әртүрлі ағаш түрлерінің жылу өткізгіштігі

Ағаш түрі	Қарағай	Линден, шырша	Шырша	Терек, емен, үйеңкі
Жылуөткізгіштік Вт/(м°C)	0, 1	0, 15	0, 11	0, 17-0, 2

Басқа тұқымдарда бұл көрсеткіш басқаша болуы мүмкін. Талшықтар бойынша ағаштың орташа жылу өткізгіштігі 0,14 Вт / (м ° C) деп саналады. Суықтан кеңістікті оқшаулаудың ең жақсы жолы - балқарағай. Оның жылу өткізгіштігі небәрі 0,095 Вт/(м С).

Оқшаулағыш ретінде кірпіш

Содан кейін, салыстыру үшін жылу өткізгіштік және осы танымал құрылыс материалы бойынша сипаттамаларды қарастырыңыз. Беріктік қасиеттері бойынша кірпіш бетоннан кем түспейді, бірақ көбінесе одан асып түседі. Бұл құрылыс тасының тығыздығына да қатысты. Бүгінгі күні ғимараттар мен құрылыстарды салуда қолданылатын барлық кірпіштер керамика және силикат болып жіктеледі.

Тастың осы екі түрі де өз кезегінде келесідей болуы мүмкін:

• шұбар;
• бос орындармен;
• саңылау.

Әрине, қатты кірпіштер жылуды қуыс және ойық кірпіштерге қарағанда нашар ұстайды.

Кірпіштің жылу өткізгіштігі

Кірпіш	Толық денелі силикат/керамика	Бос жері бар силикат/керамика	Саңылаулы силикат/керамика
Жылуөткізгіштік Вт/(м°C)	0, 7-0, 8/0, 5-0, 8	0, 66 /0, 57	0, 4/0, 34-0, 43

Сонымен бетон мен кірпіштің жылу өткізгіштігі бірдей дерлік. Силикатты және керамикалық тас бөлмелерді суықтан әлсіз оқшаулайды. Сондықтан мұндай материалдан салынған үйлер қосымша оқшаулануы керек. Кірпіш қабырғаларды қаптау кезінде оқшаулағыш ретінде, сондай-ақ қарапайым ауыр бетоннан құйылған, кеңейтілген полистирол немесе минералды жүн жиі қолданылады. Бұл мақсат үшін кеуекті блоктарды да пайдалануға болады.

Жылуөткізгіштік қалай есептеледі

Бұл көрсеткіш әртүрлі материалдар үшін, соның ішінде бетон үшін арнайы формулалар бойынша анықталады. Барлығы екі әдісті қолдануға болады. Бетонның жылу өткізгіштігі Кауфман формуласымен анықталады. Мынадай көрінеді:

0,0935x(м) 0,5x2,28м + 0,025, мұндағы m - ерітіндінің массасы.

Ылғалды (3%-дан астам) ерітінділер үшін Некрасов формуласы қолданылады: (0,196 + 0,22 м2) 0,5 - 0,14.

Тығыздығы 1000 кг/м3 кеңейтілген бетонның массасы 1 кг. Тиісінше, мысалы, Кауфман бойынша, бұл жағдайда 0,238 коэффициент алынады. Бетонның жылу өткізгіштігі +25 С қоспа температурасында анықталады. Суық және қыздырылған материалдар үшін оныңсандар аздап өзгеруі мүмкін.