Betono šilumos laidumas: savybės, koeficientas ir lentelė

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-17 19:00

Viena iš svarbiausių betono savybių, be abejo, yra jo šilumos laidumas. Šis rodiklis gali labai skirtis skirtingoms medžiagų rūšims. Betono šilumos laidumas visų pirma priklauso nuo jame naudojamo užpildo tipo. Kuo lengvesnė medžiaga, tuo geriau izoliuoja nuo šalčio.

Kas yra šilumos laidumas: apibrėžimas

Statant pastatus ir statinius galima naudoti įvairias medžiagas. Gyvenamieji ir pramoniniai pastatai Rusijos klimato sąlygomis dažniausiai yra izoliuojami. Tai yra, jų statybos metu naudojami specialūs izoliatoriai, kurių pagrindinis tikslas – palaikyti komfortišką temperatūrą patalpų viduje. Skaičiuojant reikiamą mineralinės vatos arba putų polistireninio putplasčio kiekį, atsižvelgiama į atitvarų konstrukcijų statybai naudotos pagrindinės medžiagos šilumos laidumą.

Labai dažnai pastatai ir statiniai mūsų šalyje yra statomi iš įvairių rūšių betono. Tam taip pat naudojamos plytos ir mediena. Tiesą sakant, pats šilumos laidumas yra medžiagos gebėjimas perduoti energiją savo storiu dėl molekulių judėjimo. Eikpanašus procesas gali vykti ir kietose medžiagos dalyse, ir jos porose. Pirmuoju atveju jis vadinamas laidumu, antruoju - konvekcija. Medžiaga daug greičiau atšaldoma kietose dalyse. Oras, užpildantis poras, sulaiko šilumą, žinoma, geriau.

Kas lemia rodiklį

Iš to, kas išdėstyta pirmiau, galima padaryti tokias išvadas. Betono, medžio ir plytų, kaip ir bet kurios kitos medžiagos, šilumos laidumas priklauso nuo jų:

• tankis;
• poringumas;
• drėgmė.

Didėjus betono tankiui, didėja ir jo šilumos laidumo laipsnis. Kuo daugiau porų medžiagoje, tuo geriau ji izoliuoja nuo šalčio.

Betono tipai

Šiuolaikinėje statyboje gali būti naudojamos įvairios šios medžiagos rūšys. Tačiau visus rinkoje esančius betonus galima suskirstyti į dvi dideles grupes:

• sunkus;
• lengvai putojantis arba su porėtu užpildu.

Sunkiojo betono šilumos laidumas: rodikliai

Tokios medžiagos taip pat skirstomos į dvi pagrindines grupes. Betonas gali būti naudojamas statybose:

• sunkus;
• ypač sunkus.

Antrojo tipo medžiagų gamyboje naudojami užpildai, tokie kaip metalo laužas, hematitas, magnetitas, baritas. Ypač sunkūs betonai dažniausiai naudojami tik statant objektus, kurių pagrindinė paskirtis – apsauga nuo radiacijos. Šiai grupei priklauso medžiagos, kurių tankis nuo 2500 kg/m3.

Paprastas sunkusis betonas gaminamas naudojant tokius užpildus kaip granitas, diabazė arba kalkakmenis, gaminamas iš skaldos. Statant pastatus ir statinius, naudojama panaši medžiaga, kurios tankis 1600-2500 kg/m3.

Koks šiuo atveju gali būti betono šilumos laidumas? Toliau pateiktoje lentelėje parodytas įvairių tipų sunkiųjų medžiagų veikimas.

Sunkiojo betono šilumos laidumas

Betono tipas	Ypatingai sunkus	Sunkūs RC konstrukcijoms	Ant smėlio
Šiluminis laidumas W/(m°C)	1, 28-1, 74	Esant tankiui 2500 kg/m3 – 1,7	Esant tankiui 1800–2500 kg/m3 – 0,7

Lengvo akytojo betono šilumos laidumas

Ši medžiaga taip pat skirstoma į dvi pagrindines rūšis. Labai dažnai statyboje naudojami betonai, kurių pagrindą sudaro akytasis užpildas. Kaip pastarasis naudojamas keramzitas, tufas, šlakas, pemza. Antroje lengvųjų betonų grupėje naudojamas įprastas užpildas. Tačiau minkant tokia medžiaga putoja. Dėl to po brandinimo lieka daug porų.

Lengvo betono šilumos laidumas yra labai mažas. Tačiau tuo pačiu metu, atsižvelgiant į stiprumo charakteristikas, tokia medžiaga yra prastesnė už sunkią. Lengvasis betonas dažniausiai naudojamas įvairių rūšių gyvenamųjų patalpų statybai irūkiniai pastatai, kuriems nėra didelės apkrovos.

Lengvieji betonai klasifikuojami ne tik pagal gamybos būdą, bet ir pagal paskirtį. Šiuo atžvilgiu yra medžiagos:

• šilumą izoliuojantis (tankis iki 800 kg/m3);
• konstrukcinis ir šilumą izoliuojantis (iki 1400 kg/m3);
• konstrukcinis (iki 1800 kg/m3).

Įvairių tipų korinio lengvojo betono šilumos laidumas pateiktas lentelėje.

Lengvas betonas: šilumos laidumo rodikliai

Betono tipas	Šilumą izoliuojantis	Struktūrinė ir šilumos izoliacija	Statybinė
Didžiausias leistinas šilumos laidumas W/(m°C)	0, 29	0, 64	Nestandartizuota

Šilumos izoliacinės medžiagos

Tokie betoniniai blokeliai dažniausiai naudojami sienoms iškloti, surenkamoms iš plytų arba išlietoms iš cementinio skiedinio. Kaip matyti iš lentelės, šios grupės betono šilumos laidumas gali skirtis gana dideliame diapazone.

Lengviausių betonų šilumos laidumas

Medžiaga	Akytas betonas	Betonas
Šiluminis laidumas W/(m°C)	0, 12-0, 14	0, 23-0, 4

Dažniausiai naudojamas šios veislės betonaskaip izoliacinės medžiagos. Tačiau kartais iš jų statomi įvairūs nereikšmingi pastatų apvalkalai.

Konstrukcinės, šilumą izoliuojančios ir konstrukcinės medžiagos

Iš šios grupės statybose dažniausiai naudojamas putų betonas, šlakinis-pemzos betonas, šlakbetonis. Kai kurios keramzitbetonio rūšys, kurių tankis didesnis nei 0,29 W / (m ° C), taip pat gali būti priskirtos šiai veislei.

Struktūriniai betonai: šilumos laidumas

Medžiaga	Akytas betonas	Šlako pemzos betonas	Šlako betonas
Šiluminis laidumas	0,3W/(m°C)	Iki 0,63 W/(m°C)	0,6W/(m°C)

Labai dažnai toks žemo šilumos laidumo betonas naudojamas tiesiogiai kaip statybinė medžiaga. Tačiau kartais jis taip pat naudojamas kaip izoliatorius, kuris nepraleidžia šalčio.

Kaip šilumos laidumas priklauso nuo drėgmės

Visi žino, kad beveik bet kokia sausa medžiaga geriau izoliuoja nuo šalčio nei drėgna. Taip yra visų pirma dėl labai žemo vandens šilumos laidumo laipsnio. Jie apsaugo betonines sienas, grindis ir lubas nuo žemos lauko temperatūros, kaip išsiaiškinome, daugiausia dėl to, kad medžiagoje yra oro užpildytų porų. Sušlapus pastarąjį išstumia vanduo. Ir dėl to betono šilumos laidumo koeficientas žymiai padidėja. Š altuoju metų laiku susigaudo porosemedžiagos vanduo užšąla. Dėl to sienų, grindų ir lubų šilumą išlaikančios savybės dar labiau pablogėja.

Įvairių tipų betono drėgmės pralaidumo laipsnis gali skirtis. Pagal šį rodiklį medžiaga skirstoma į kelias klases.

Betono pralaidumas drėgmei

Betono klasė	W4	W6	W8	W10-W14	W16-W20
Vandens ir cemento santykis (ne daugiau)	0, 6	0, 55	0, 45	0, 35	0, 30

Mediena kaip izoliatorius

Tiek „š altas“sunkusis, tiek lengvas betonas, kurio šilumos laidumas, žinoma, mažas, yra labai populiarios ir paklausios statybinių medžiagų rūšys. Bet kokiu atveju daugumos pastatų ir konstrukcijų pamatai yra pastatyti iš cemento skiedinio, sumaišyto su skalda arba skalda.

Betono mišinys arba iš jo pagaminti blokeliai taip pat naudojami pastatų atitvarų statybai. Tačiau gana dažnai grindims, luboms ir sienoms montuoti naudojamos kitos medžiagos, pavyzdžiui, mediena. Sijos ir lentos stiprumas, žinoma, skiriasi nuo betono. Tačiau medienos šilumos laidumo laipsnis, žinoma, yra daug mažesnis. Betonui šis rodiklis, kaip išsiaiškinome, yra 0,12–1,74 W / (m ° C). Medyje šilumos laidumo koeficientas priklauso, įskaitantįskaitant ir iš šios konkrečios veislės.

Įvairių rūšių medienos šilumos laidumas

Medienos rūšis	Pušis	Liepa, eglė	Eglė	Topa, ąžuolas, klevas
Šiluminis laidumas W/(m°C)	0, 1	0, 15	0, 11	0, 17-0, 2

Kitų veislių atveju šis skaičius gali skirtis. Manoma, kad vidutinis medienos šilumos laidumas per pluoštą yra 0,14 W / (m ° C). Geriausias būdas izoliuoti erdvę nuo šalčio yra kedras. Jo šilumos laidumas yra tik 0,095 W/(m C).

Plyta kaip izoliatorius

Toliau palyginimui apsvarstykite šilumos laidumo ir šios populiarios statybinės medžiagos charakteristikas. Pagal stiprumo savybes plyta ne tik nenusileidžia betonui, bet dažnai ją ir lenkia. Tas pats pasakytina ir apie šio statybinio akmens tankį. Visos šiandien pastatų ir konstrukcijų statyboje naudojamos plytos skirstomos į keramines ir silikatines.

Abu šie akmenų tipai, savo ruožtu, gali būti:

• korpulentas;
• su tuštuma;
• įpjovos.

Žinoma, kietos plytos blogiau išlaiko šilumą nei tuščiavidurės ir įpjovos.

Plytų šilumos laidumas

Plyta	Tvarus silikatas/keramika	Silikatas/keramika su tuštumais	Plyšęs silikatas/keramika
Šiluminis laidumas W/(m°C)	0, 7-0, 8/0, 5-0, 8	0, 66 /0, 57	0, 4/0, 34-0, 43

Todėl betono ir plytų šilumos laidumas yra beveik vienodas. Tiek silikatinis, tiek keraminis akmuo gana silpnai izoliuoja patalpas nuo šalčio. Todėl iš tokios medžiagos pastatyti namai turėtų būti papildomai apšiltinti. Kaip izoliatoriai apkalant plytų sienas, taip pat liejamas iš įprasto sunkaus betono, dažniausiai naudojamas putų polistirenas arba mineralinė vata. Šiuo tikslu taip pat galite naudoti porėtus blokelius.

Kaip apskaičiuojamas šilumos laidumas

Šis indikatorius nustatomas įvairioms medžiagoms, įskaitant betoną, pagal specialias formules. Iš viso galima naudoti du būdus. Betono šilumos laidumas nustatomas pagal Kaufmano formulę. Tai atrodo taip:

0,0935x(m) 0,5x2,28 m + 0,025, kur m yra tirpalo masė.

Šlapiems (daugiau nei 3%) tirpalams naudojama Nekrasovo formulė: (0,196 + 0,22 m2) 0,5 - 0,14.

1000 kg/m3 tankio keramzitbetonio masė yra 1 kg. Atitinkamai, pavyzdžiui, anot Kaufmano, tokiu atveju bus gautas koeficientas 0,238. Betono šilumos laidumas nustatomas esant +25 C mišinio temperatūrai Š altoms ir šildomoms medžiagoms joskaičiai gali šiek tiek skirtis.