Теплопроводность бетона, от чего зависит и как измеряется теплопередача

Бетон

Теплопроводность — это характерная особенность материала передавать тепло от одной своей части другой. Данное свойство является одним из доминирующих при проектировании и возведении объектов. Оно напрямую зависит от состава бетонного раствора и его плотности. Изменение коэффициента теплопроводности может стать причиной потери прочности конструкции.

Теплопроводность бетона, от чего зависит и как измеряется теплопередача

Что такое теплопроводность и на что она влияет?

Стройматериалы, используемые при сооружении объектов, должны иметь низкую теплопередачу.

1. Определяется количеством тепловой энергии, проходящим за 1 ч через поверхность в 1 м3, способной изменить t воздуха на 1 °С. Метрическая единица измерения — Вт/мК.

2. На данный коэффициент влияет вид используемого заполнителя. Передача тепла у сплошного бетона равна 1,75:

  • с щебнем — 1,3;
  • у пористого — 1,4;
  • у теплоизоляционного — 0,18.
  • Теплопроводность бетона, от чего зависит и как измеряется теплопередача

    3. Зависит от нескольких условий:

    Основные Второстепенные
    состав бетонной смеси;

    плотность материала;

    качество;

    наличие теплоизоляционных заполнителей.

    влажность конструкции;

    качественное состояние монолита;

    температура окружающей среды.

    Теплопроводность бетона, от чего зависит и как измеряется теплопередача

    4. Чем больше вес наполнителя и плотность монолита, тем быстрее происходит теплопередача. Если при возведении здания используется состав с высоким содержанием щебня или гравия, то требуется дополнительное утепление.

    Вид Коэффициент, Вт/м*°С Характеристика
    Газобетонный кирпич 0,12-0,14 Имеет низкий показатель, полученный за счет усиленной поризации раствора.
    Пенобетон 0,30 Сочетает небольшую теплопроводность бетона с хорошими прочностными качествами. Кирпич используется при возведении несущих стен в малоэтажном строительстве.
    Керамзитобетон 0,23-0,40 Сопротивление теплопередаче и прочность позволяют применять при создании зданий в несколько этажей.

    Коэффициент проводимости тепла у бетона — величина не постоянная. Зависит от температурно-влажностных параметров окружающей среды, имеет тенденцию к увеличению и уменьшению.

    Теплопроводность бетона, от чего зависит и как измеряется теплопередача

    Как измерить, сравнение по теплопроводности с деревом и кирпичом

    Определение коэффициента теплопередачи — активный метод контроля путем воздействия на объект тепловым потоком заданной интенсивности.

    Производится при помощи специальных приборов:

  • стационарный применяется при лабораторном изучении образцов ограниченного размера;
  • зондовый используют в полевых условиях и для обследования крупногабаритных конструкций из бетона.
  • Тепломер является работающим в цифровом режиме высокотехнологичным микропроцессорным прибором, позволяющим выполнять обработку данных с привлечением соответствующего программного обеспечения.

    Теплопроводность бетона, от чего зависит и как измеряется теплопередача

    Измерения проводятся следующим образом:

    1. В контрольном образце на расстоянии не менее 7,5 см от края сверлится отверстие, по длине и диаметру не превышающее размеры зонда более чем на 15-20 %.

    2. Стержень тепломера для усиления термического контакта с изделием смазывается глицерином или техническим вазелином.

    3. Опытную модель со вставленным в нее зондом термостатируют на протяжении 2-4 ч.

    4. Устройство подключают к сети, прогревают около 5 мин:

  • фиксируют показания температуры среды в начале испытания;
  • одновременно запускают секундомер и нагревательный элемент тепломера;
  • регистрируют температурные показания в таблицу через 2; 2,5; 3; 4; 5; 6 мин;
  • отключают прибор и повторяют процедуру через 30-40 минут.
  • 5. Для достоверности проводится не менее 3 повторов снятия данных.

    Каждый материал имеет свой коэффициент теплопередачи, который самостоятельно замерить сложно. Для бетона М200-300, предприятия вообще не указывают данные. Сравнительная таблица теплопроводности дерева, кирпича и бетона может оказать незаменимую помощь при выборе сырья.

    Стройматериал Коэффициент, Вт/м*К
    Кирпич Кремнеземный 0,15
    Пустотелый 0,44
    Силикатный 0,81
    Сплошной 0,67
    Шлаковый 0,58
    Пенобетон 0,05-0,3
    Легкий бетон М300 (200) 0,25-0,51
    Древесина Липа, дуб, клен, ель, пихта 0,15
    Доски, фанера 0,15
    Сосна 0,23
    Твердые породы древесины и ДСП 0,2
    Камень 1,4

    Значения указываются для толщины в 1 метр. Чтобы вычислить данные для других размеров, надо заданный в таблице параметр разделить на нужную величину, выраженную в метрах.

    Оцените статью
    Добавить комментарий