Բետոնի ջերմահաղորդություն՝ առանձնահատկություններ, գործակից և աղյուսակ

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-17 18:55

Բետոնի ամենակարևոր բնութագրիչներից մեկը, իհարկե, նրա ջերմահաղորդունակությունն է։ Այս ցուցանիշը կարող է զգալիորեն տարբերվել տարբեր տեսակի նյութերի համար: Բետոնի ջերմային հաղորդունակությունը հիմնականում կախված է նրանում օգտագործվող լցանյութի տեսակից: Որքան թեթև լինի նյութը, այնքան լավ մեկուսիչ կլինի ցրտից։

Ինչ է ջերմային հաղորդունակությունը. սահմանում

Շենքերի և շինությունների կառուցման համար կարող են օգտագործվել տարբեր նյութեր: Ռուսական կլիմայական պայմաններում բնակելի և արդյունաբերական շենքերը սովորաբար մեկուսացված են: Այսինքն, դրանց կառուցման ընթացքում օգտագործվում են հատուկ մեկուսիչներ, որոնց հիմնական նպատակը տարածքի ներսում հարմարավետ ջերմաստիճանի պահպանումն է: Հանքային բուրդի կամ պոլիստիրոլի փրփուրի անհրաժեշտ քանակությունը հաշվարկելիս հաշվի է առնվում պարիսպների կառուցման համար օգտագործվող հիմքային նյութի ջերմահաղորդականությունը։

Շատ հաճախ մեր երկրում շենքերն ու շինությունները կառուցվում են տարբեր տեսակի բետոնից: Այդ նպատակով օգտագործվում են նաև աղյուս և փայտ: Իրականում, ջերմային հաղորդունակությունն ինքնին նյութի ունակությունն է՝ մոլեկուլների շարժման շնորհիվ իր հաստությամբ էներգիա փոխանցելու։ ԳնաՆմանատիպ պրոցեսը կարող է և՛ նյութի պինդ մասերում, և՛ նրա ծակոտիներում: Առաջին դեպքում այն կոչվում է հաղորդունակություն, երկրորդում՝ կոնվեկցիա։ Նյութի սառեցումը շատ ավելի արագ է իր պինդ մասերում։ Ծակոտիները լցնող օդը թակարդում է ջերմությունը, իհարկե ավելի լավ:

Ինչն է որոշում ցուցանիշը

Եզրակացություններ վերը նշվածից կարելի է անել հետևյալ կերպ. Բետոնի, փայտի և աղյուսի ջերմային հաղորդունակությունը, ինչպես ցանկացած այլ նյութ, կախված է դրանցից՝

• խտություն;
• ծակոտկենություն;
• խոնավություն.

Բետոնի խտության աճի հետ բարձրանում է նաև նրա ջերմահաղորդականության աստիճանը։ Որքան շատ են նյութի ծակոտիները, այնքան այն ավելի լավ է մեկուսացնում ցրտից:

Բետոնի տեսակները

Ժամանակակից շինարարության մեջ կարող են օգտագործվել այս նյութի տարբեր տեսակներ: Այնուամենայնիվ, շուկայում առկա բոլոր բետոնները կարելի է դասակարգել երկու մեծ խմբերի.

• ծանր;
• թեթև փրփուր կամ ծակոտկեն լցոնիչով։

Ծանր բետոնի ջերմային հաղորդունակությունը. ցուցանիշներ

Նման նյութերը նույնպես բաժանվում են երկու հիմնական խմբի. Բետոնը կարող է օգտագործվել շինարարության մեջ:

• ծանր;
• հատկապես ծանր.

Երկրորդ տեսակի նյութի արտադրության մեջ օգտագործվում են լցոնիչներ՝ մետաղի ջարդոն, հեմատիտ, մագնետիտ, բարիտ։ Հատկապես ծանր բետոնները սովորաբար օգտագործվում են միայն այն օբյեկտների կառուցման ժամանակ, որոնց հիմնական նպատակը ճառագայթումից պաշտպանությունն է: Այս խումբը ներառում է 2500 կգ/մ խտությամբ նյութեր 3.

Սովորական ծանր բետոն պատրաստվում է լցանյութերի այնպիսի տեսակների օգտագործմամբ, ինչպիսիք են գրանիտը, դիաբազը կամ կրաքարը, որոնք պատրաստված են մանրացված քարի հիման վրա: Շենքերի և շինությունների կառուցման ժամանակ օգտագործվում է նմանատիպ նյութ՝ 1600-2500 կգ/մ խտությամբ3.

Ինչպիսի՞ն կարող է լինել բետոնի ջերմահաղորդականությունը այս դեպքում: Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս տարբեր տեսակի ծանր նյութերի արդյունավետությունը:

Ծանր բետոնի ջերմահաղորդականություն

Բետոնի տեսակ	Չափազանց ծանր	Ծանր RC կառույցների համար	Ավազի վրա
Ջերմային հաղորդունակություն W/(m°C)	1, 28-1, 74	2500կգ/մ3 խտությամբ - 1,7	խտությամբ 1800-2500 կգ/մ3 - 0,7

Թեթև բջջային բետոնի ջերմային հաղորդունակություն

Այս նյութը նույնպես դասակարգվում է երկու հիմնական սորտերի: Շատ հաճախ, շինարարության մեջ օգտագործվում են ծակոտկեն լցանյութի վրա հիմնված բետոններ: Որպես վերջինս օգտագործվում է ընդարձակ կավ, տուֆ, խարամ, պեմզա։ Թեթև բետոնների երկրորդ խմբում օգտագործվում է սովորական լցոնիչ: Բայց հունցման գործընթացում նման նյութը փրփրում է։ Արդյունքում, հասունացումից հետո այն մնում է շատ ծակոտիներ։

Թեթև բետոնի ջերմային հաղորդունակությունը շատ ցածր է: Բայց միևնույն ժամանակ, ուժի բնութագրերով, նման նյութը զիջում է ծանրին: Թեթև բետոնն առավել հաճախ օգտագործվում է տարբեր տեսակի բնակելի ևտնտեսական շինություններ, որոնք ենթակա չեն լուրջ բեռների։

Թեթև բետոնները դասակարգվում են ոչ միայն ըստ արտադրության եղանակի, այլև ըստ նշանակության։ Այս կապակցությամբ կան նյութեր՝

• ջերմամեկուսիչ (մինչև 800 կգ/մ3 խտությամբ);
• կառուցվածքային և ջերմամեկուսիչ (մինչև 1400 կգ/մ3);
• կառուցվածքային (մինչև 1800 կգ/մ3).

Բջջային թեթև բետոնի տարբեր տեսակների ջերմահաղորդականությունը ներկայացված է աղյուսակում։

Թեթև բետոն. ջերմահաղորդականության ցուցանիշներ

Բետոնի տեսակ	Ջերմամեկուսիչ	Կառուցվածքային և ջերմամեկուսացում	Շինարարական
Առավելագույն թույլատրելի ջերմային հաղորդունակություն W/(m°C)	0, 29	0, 64	Ոչ ստանդարտացված

Ջերմամեկուսիչ նյութեր

Նման բետոնե բլոկները սովորաբար օգտագործվում են աղյուսներից հավաքված կամ ցեմենտի հավանգից թափված պատերի երեսպատման համար: Ինչպես երևում է աղյուսակից, այս խմբի բետոնի ջերմահաղորդականությունը կարող է տատանվել բավականին մեծ տիրույթում։

Ամենաթեթև բետոնների ջերմահաղորդություն

Նյութ	Գազավորված բետոն	Ընդհանուր բետոն
Ջերմային հաղորդունակություն W/(m°C)	0, 12-0, 14	0, 23-0, 4

Այս սորտի բետոնն առավել հաճախ օգտագործվում էորպես մեկուսիչ նյութեր. Բայց երբեմն դրանցից տարբեր տեսակի աննշան շինությունների ծրարներ են տեղադրվում։

Կառուցվածքային, ջերմամեկուսիչ և կառուցվածքային նյութեր

Այս խմբից շինարարության մեջ առավել հաճախ օգտագործվում են փրփուր բետոն, խարամ-պեմզաբետոն, խարամբետոն: Այս տարատեսակին կարելի է վերագրել նաև 0,29 Վտ / (մ ° C) ավելի խտությամբ ընդլայնված կավե բետոնի որոշ տեսակներ:

Կառուցվածքային բետոններ. ջերմահաղորդականություն

Նյութ	Գազավորված բետոն	Խարամային պեմզաբետոն	Խարամբետոն
Ջերմային հաղորդունակություն	0.3W/(m°C)	Մինչև 0,63 W/(m°C)	0.6W/(m°C)

Շատ հաճախ ցածր ջերմային հաղորդունակությամբ նման բետոնն ուղղակիորեն օգտագործվում է որպես շինանյութ: Բայց երբեմն այն նաև օգտագործվում է որպես մեկուսիչ, որը թույլ չի տալիս ցրտին անցնել:

Ինչպե՞ս է ջերմային հաղորդունակությունը կախված խոնավությունից

Բոլորը գիտեն, որ գրեթե ցանկացած չոր նյութ շատ ավելի լավ է մեկուսացնում ցրտից, քան թացը: Սա առաջին հերթին պայմանավորված է ջրի ջերմահաղորդականության շատ ցածր աստիճանով: Նրանք պաշտպանում են բետոնե պատերը, հատակը և առաստաղը արտաքին ցածր ջերմաստիճանից, ինչպես պարզեցինք, հիմնականում նյութի մեջ օդով լցված ծակոտիների առկայության պատճառով: Երբ խոնավ է, վերջինս տեղահանվում է ջրով։ Եվ, հետևաբար, զգալիորեն մեծանում է բետոնի ջերմահաղորդականության գործակիցը։ Սառը սեզոնում, բռնվել է ծակոտիների մեջնյութական ջուրը սառչում է. Արդյունքն այն է, որ պատերի, հատակի և առաստաղների ջերմապահպանման որակներն էլ ավելի են նվազում։

Բետոնի տարբեր տեսակների խոնավության թափանցելիության աստիճանը կարող է տարբեր լինել: Ըստ այս ցուցանիշի՝ նյութը դասակարգվում է մի քանի դասարանների։

Բետոնի խոնավաթափանցելիություն

Բետոնի դասարան	W4	W6	W8	W10-W14	W16-W20
Ջուր-ցեմենտի հարաբերակցությունը (ոչ ավելի)	0, 6	0, 55	0, 45	0, 35	0, 30

Փայտը որպես մեկուսիչ

Թե՛ «սառը» ծանր և թե՛ թեթև բետոնները, որոնց ջերմահաղորդականությունը ցածր է, իհարկե, շինանյութի շատ տարածված և պահանջված տեսակներ են։ Ամեն դեպքում, շենքերի և շինությունների մեծ մասի հիմքերը կառուցված են ցեմենտի շաղախից՝ խառնված մանրացված քարի կամ քարի հետ։

Բետոնի խառնուրդը կամ դրանից պատրաստված բլոկները նույնպես օգտագործվում են շենքերի ծրարների կառուցման համար։ Բայց բավականին հաճախ հատակը, առաստաղը և պատերը հավաքելու համար օգտագործվում են այլ նյութեր, օրինակ՝ փայտ։ Ճառագայթը և տախտակը տարբերվում են, իհարկե, շատ ավելի քիչ ուժ, քան բետոնը: Այնուամենայնիվ, փայտի ջերմային հաղորդունակության աստիճանը, իհարկե, շատ ավելի ցածր է: Բետոնի համար այս ցուցանիշը, ինչպես պարզեցինք, կազմում է 0,12-1,74 Վտ / (մ ° C): Ծառի մեջ ջերմային հաղորդունակության գործակիցը կախված է, ներառյալներառյալ և այս կոնկրետ ցեղից։

Փայտի տարբեր տեսակների ջերմահաղորդություն

Փայտի տեսակ	Pine	Լորենու, եղևնի	Սպռուս	Բարդի, կաղնու, թխկի
Ջերմային հաղորդունակություն W/(m°C)	0, 1	0, 15	0, 11	0, 17-0, 2

Մյուս ցեղատեսակների դեպքում այս ցուցանիշը կարող է տարբեր լինել: Ենթադրվում է, որ մանրաթելերի միջով փայտի միջին ջերմային հաղորդունակությունը կազմում է 0,14 Վտ / (մ ° C): Տիեզերքը ցրտից մեկուսացնելու լավագույն միջոցը մայրին է: Նրա ջերմային հաղորդունակությունը կազմում է ընդամենը 0,095 W/(m C):

Աղյուսը որպես մեկուսիչ

Հաջորդ, համեմատության համար, հաշվի առեք բնութագրերը ջերմային հաղորդունակության և այս հայտնի շինանյութի առումով: Ամրության հատկությունների առումով աղյուսը ոչ միայն չի զիջում բետոնին, այլեւ հաճախ գերազանցում է նրան։ Նույնը վերաբերում է այս շինարարական քարի խտությանը։ Բոլոր աղյուսները, որոնք այսօր օգտագործվում են շենքերի և շինությունների կառուցման մեջ, դասակարգվում են կերամիկական և սիլիկատային:

Այս երկու տեսակի քարերն էլ իրենց հերթին կարող են լինել՝

• կոռպուլենտ;
• դատարկություններով;
• slotted.

Իհարկե, պինդ աղյուսները ավելի վատ են պահում ջերմությունը, քան խոռոչ և փորվածները:

Աղյուսների ջերմահաղորդականություն

Աղյուս	Ամբողջ մարմնով սիլիկատ/կերամիկա	Սիլիկատ/կերամիկա՝ դատարկություններով	Խոսքավոր սիլիկատ/կերամիկա
Ջերմային հաղորդունակություն W/(m°C)	0, 7-0, 8/0, 5-0, 8	0, 66 /0, 57	0, 4/0, 34-0, 43

Բետոնի և աղյուսի ջերմային հաղորդունակությունը, հետևաբար, գրեթե նույնն է: Ե՛վ սիլիկատային, և՛ կերամիկական քարերը բավականին թույլ են մեկուսացնում սենյակները ցրտից: Հետեւաբար, նման նյութից կառուցված տները պետք է լրացուցիչ մեկուսացված լինեն: Որպես մեկուսիչներ, երբ պատում են աղյուսե պատերը, ինչպես նաև սովորական ծանր բետոնից թափվողները, առավել հաճախ օգտագործվում է ընդլայնված պոլիստիրոլ կամ հանքային բուրդ: Այս նպատակով կարող եք նաև օգտագործել ծակոտկեն բլոկներ:

Ինչպես է հաշվարկվում ջերմային հաղորդունակությունը

Այս ցուցանիշը որոշվում է տարբեր նյութերի, այդ թվում՝ բետոնի համար, ըստ հատուկ բանաձևերի։ Ընդհանուր առմամբ, կարելի է օգտագործել երկու մեթոդ. Բետոնի ջերմային հաղորդունակությունը որոշվում է Կաուֆմանի բանաձևով. Կարծես հետևյալն է՝

0,0935x(m) 0,5x2,28m + 0,025, որտեղ m-ը լուծույթի զանգվածն է։

Թաց (ավելի քան 3%) լուծույթների համար օգտագործվում է Նեկրասովի բանաձևը՝ (0.196 + 0.22 մ2) 0.5 - 0.14.

1000 կգ/մ3 խտությամբ ընդլայնված բետոնն ունի 1 կգ զանգված։ Համապատասխանաբար, օրինակ, ըստ Կաուֆմանի, այս դեպքում կստացվի 0,238 գործակից, բետոնի ջերմահաղորդականությունը որոշվում է +25 C խառնուրդի ջերմաստիճանում: Սառը և տաքացվող նյութերի դեպքում դրաթվերը կարող են մի փոքր տարբերվել։