Tính dẫn nhiệt của bê tông: tính năng, hệ số và bảng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-17 19:12

Tất nhiên, một trong những đặc tính quan trọng nhất của bê tông là tính dẫn nhiệt. Chỉ số này có thể thay đổi đáng kể đối với các loại vật liệu khác nhau. Khả năng dẫn nhiệt của bê tông phụ thuộc chủ yếu vào loại chất độn được sử dụng trong đó. Vật liệu càng nhẹ, cách nhiệt càng tốt.

Độ dẫn nhiệt là gì: định nghĩa

Các vật liệu khác nhau có thể được sử dụng trong việc xây dựng các tòa nhà và cấu trúc. Các tòa nhà dân cư và công nghiệp ở khí hậu Nga thường được cách nhiệt. Đó là, trong quá trình xây dựng của họ, các chất cách nhiệt đặc biệt được sử dụng, mục đích chính là duy trì nhiệt độ thoải mái bên trong cơ sở. Khi tính toán lượng bông khoáng hoặc bọt polystyrene yêu cầu, độ dẫn nhiệt của vật liệu cơ bản được sử dụng để xây dựng các cấu trúc bao quanh được tính đến.

Rất thường xuyên, các tòa nhà và công trình kiến trúc ở nước ta được xây dựng từ các loại bê tông khác nhau. Gạch và gỗ cũng được sử dụng cho mục đích này. Trên thực tế, bản thân tính dẫn nhiệt là khả năng của một chất để truyền năng lượng theo chiều dày của nó do chuyển động của các phân tử. Đimột quá trình tương tự có thể xảy ra, cả trong các phần rắn của vật liệu và trong các lỗ rỗng của nó. Trong trường hợp đầu tiên, nó được gọi là dẫn truyền, trong trường hợp thứ hai - đối lưu. Việc làm mát vật liệu nhanh hơn nhiều trong các bộ phận rắn của nó. Không khí lấp đầy các lỗ chân lông sẽ giữ nhiệt, tất nhiên sẽ tốt hơn.

Điều gì quyết định chỉ số

Kết luận từ những điều trên có thể được rút ra như sau. Tính dẫn nhiệt của bê tông, gỗ và gạch, giống như bất kỳ vật liệu nào khác, phụ thuộc vào chúng:

• mật độ;
• độ xốp;
• độ ẩm.

Với sự gia tăng mật độ của bê tông, mức độ dẫn nhiệt của nó cũng tăng lên. Vật liệu càng có nhiều lỗ rỗng thì càng cách nhiệt tốt hơn với cái lạnh.

Các loại bê tông

Trong xây dựng hiện đại, nhiều loại vật liệu này có thể được sử dụng. Tuy nhiên, tất cả các loại bê tông hiện có trên thị trường có thể được phân thành hai nhóm lớn:

• nặng;
• bọt nhẹ hoặc có chất độn xốp.

Tính dẫn nhiệt của bê tông nặng: chỉ số

Nguyên liệu như vậy cũng được chia thành hai nhóm chính. Bê tông có thể được sử dụng trong xây dựng:

• nặng;
• đặc biệt nặng.

Trong sản xuất loại vật liệu thứ hai, các chất độn như phế liệu kim loại, hematit, magnetit, barit được sử dụng. Đặc biệt là bê tông nặng thường chỉ được sử dụng trong xây dựng các cơ sở có mục đích chính là bảo vệ khỏi bức xạ. Nhóm này bao gồm các vật liệu có tỷ trọng từ 2500 kg / m3.

Bê tông nặng thông thường được làm bằng cách sử dụng các loại chất độn như đá granit, đá dăm hoặc đá vôi, được làm trên cơ sở đá nghiền. Trong việc xây dựng các tòa nhà và công trình, một loại vật liệu tương tự có mật độ từ 1600-2500 kg / m được sử dụng3.

Tính dẫn nhiệt của bê tông trong trường hợp này là gì? Bảng dưới đây cho thấy hiệu suất của các loại vật liệu nặng khác nhau.

Tính dẫn nhiệt của bê tông nặng

Loại bê tông	Cựcnặng	Nặng cho kết cấu RC	Trên cát
Độ dẫn nhiệt W / (m ° C)	1, 28-1, 74	Ở mật độ 2500kg / m3 - 1,7	Ở mật độ 1800-2500 kg / m3 - 0,7

Tính dẫn nhiệt của bê tông nhẹ di động

Nguyên liệu này cũng được phân thành hai loại chính. Rất thường xuyên, bê tông dựa trên chất độn xốp được sử dụng trong xây dựng. Sau đó, đất sét trương nở, tuff, xỉ, đá bọt được sử dụng. Trong nhóm thứ hai của bê tông nhẹ, chất độn thông thường được sử dụng. Nhưng trong quá trình nhào trộn, nguyên liệu đó sủi bọt. Kết quả là sau khi trưởng thành, nó vẫn còn rất nhiều lỗ chân lông.

Khả năng dẫn nhiệt của bê tông nhẹ rất thấp. Nhưng đồng thời, về đặc tính sức mạnh, một vật liệu như vậy kém hơn một vật liệu nặng. Bê tông nhẹ được sử dụng thường xuyên nhất để xây dựng các loại nhà ở vànhà phụ không phải chịu tải trọng nghiêm trọng.

Bê tông nhẹ không chỉ được phân loại theo phương pháp sản xuất mà còn theo mục đích sử dụng. Về vấn đề này, có các tài liệu:

• cách nhiệt (với tỷ trọng lên đến 800 kg / m3);
• cấu trúc và cách nhiệt (lên đến 1400 kg / m3);
• kết cấu (lên đến 1800 kg / m3).

Tính dẫn nhiệt của bê tông nhẹ di động của các loại khác nhau được trình bày trong bảng.

Bê tông nhẹ: chỉ số dẫn nhiệt

Loại bê tông	Cách nhiệt	Kết cấu và cách nhiệt	Dựng
Độ dẫn nhiệt tối đa cho phép W / (m ° C)	0, 29	0, 64	Không chuẩn

Vật liệu cách nhiệt

Những khối bê tông như vậy thường được sử dụng để lót tường lắp ghép từ gạch hoặc đổ từ vữa xi măng. Có thể thấy từ bảng này, độ dẫn nhiệt của bê tông thuộc nhóm này có thể thay đổi trong một phạm vi khá lớn.

Tính dẫn nhiệt của bê tông nhẹ nhất

Chất liệu	Bê tông khí	Bê tông mở rộng
Độ dẫn nhiệt W / (m ° C)	0, 12-0, 14	0, 23-0, 4

Bê tông của loại này thường được sử dụng nhấtlàm vật liệu cách điện. Nhưng đôi khi các loại phong bì xây dựng tầm thường khác nhau được dựng lên từ chúng.

Vật liệu kết cấu, cách nhiệt và kết cấu

Từ nhóm này, bê tông bọt, bê tông đá bọt, bê tông xỉ thường được sử dụng nhiều nhất trong xây dựng. Một số loại bê tông đất sét trương nở có mật độ trên 0,29 W / (m ° C) cũng có thể là do sự đa dạng này.

Bê tông kết cấu: dẫn nhiệt

Chất liệu	Bê tông khí	Bê tông bọt xỉ	Bê tông xỉ
Dẫn nhiệt	0.3W / (m ° C)	Lên đến 0,63 W / (m ° C)	0.6W / (m ° C)

Rất thường bê tông như vậy có hệ số dẫn nhiệt thấp được sử dụng trực tiếp làm vật liệu xây dựng. Nhưng đôi khi nó cũng được sử dụng như một chất cách nhiệt không cho cái lạnh đi qua.

Độ dẫn nhiệt phụ thuộc vào độ ẩm như thế nào

Mọi người đều biết rằng hầu hết mọi vật liệu khô đều cách nhiệt với cái lạnh tốt hơn nhiều so với ướt. Điều này chủ yếu là do mức độ dẫn nhiệt của nước rất thấp. Chúng bảo vệ tường, sàn và trần bê tông khỏi nhiệt độ thấp ngoài trời, như chúng tôi đã tìm hiểu, chủ yếu là do sự hiện diện của các lỗ rỗng chứa đầy không khí trong vật liệu. Khi bị ướt, phần sau sẽ bị thay thế bởi nước. Và do đó, hệ số dẫn nhiệt của bê tông tăng lên đáng kể. Vào mùa lạnh, bị bí lỗ chân lông.nước đóng băng nguyên liệu. Kết quả là chất lượng giữ nhiệt của tường, sàn và trần nhà bị giảm hơn nữa.

Mức độ thấm ẩm của các loại bê tông có thể khác nhau. Theo chỉ số này, vật liệu được phân thành nhiều cấp.

Khả năng thấm ẩm của bê tông

Cấp bê tông	W4	W6	W8	W10-W14	W16-W20
Tỷ lệ xi măng nước (không hơn)	0, 6	0, 55	0, 45	0, 35	0, 30

Gỗ làm chất cách điện

Cả bê tông nặng và nhẹ "lạnh", độ dẫn nhiệt thấp, tất nhiên, đều là những loại vật liệu xây dựng rất được ưa chuộng và săn lùng. Trong mọi trường hợp, nền móng của hầu hết các tòa nhà và công trình được xây dựng từ vữa xi măng trộn với đá dăm hoặc đá vụn.

Hỗn hợp bê tông hoặc các khối làm từ nó cũng được sử dụng để xây dựng các tòa nhà. Nhưng khá thường xuyên, các vật liệu khác được sử dụng để lắp ráp sàn, trần và tường, ví dụ như gỗ. Tất nhiên, dầm và ván khác nhau, cường độ kém hơn nhiều so với bê tông. Tuy nhiên, mức độ dẫn nhiệt của gỗ, tất nhiên, thấp hơn nhiều. Đối với bê tông, chỉ số này, như chúng tôi đã tìm hiểu, là 0,12-1,74 W / (m ° C). Trong cây, hệ số dẫn nhiệt phụ thuộc, bao gồmbao gồm và từ giống chó đặc biệt này.

Tính dẫn nhiệt của các loại gỗ khác nhau

Loại gỗ	Thông	Linden, linh sam	Vân sam	Cây dương, cây sồi, cây phong
Độ dẫn nhiệt W / (m ° C)	0, 1	0, 15	0, 11	0, 17-0, 2

Ở các giống chó khác, con số này có thể khác. Người ta tin rằng hệ số dẫn nhiệt trung bình của gỗ qua các sợi là 0,14 W / (m ° C). Cách tốt nhất để cách nhiệt không gian khỏi cái lạnh là tuyết tùng. Độ dẫn nhiệt của nó chỉ là 0,095 W / (m C).

Gạch làm chất cách điện

Tiếp theo, để so sánh, hãy xem xét các đặc điểm về tính dẫn nhiệt và vật liệu xây dựng phổ biến này. Về đặc tính chịu lực, gạch không những không thua kém bê tông mà còn vượt trội hơn hẳn. Điều tương tự cũng áp dụng cho mật độ của đá xây dựng này. Tất cả gạch được sử dụng ngày nay trong việc xây dựng các tòa nhà và cấu trúc được phân loại thành gốm và silicat.

Cả hai loại đá này lần lượt có thể là:

• thân thiện;
• có khoảng trống;
• rãnh.

Tất nhiên, gạch đặc giữ nhiệt kém hơn gạch rỗng và có rãnh.

Tính dẫn nhiệt của gạch

Gạch	Silicate / gốm toàn thân	Silicat / gốm có lỗ rỗng	Silicat có rãnh / gốm
Độ dẫn nhiệt W / (m ° C)	0, 7-0, 8/0, 5-0, 8	0, 66/0, 57	0, 4/0, 34-0, 43

Tính dẫn nhiệt của bê tông và gạch do đó gần như giống nhau. Cả đá silicat và đá gốm đều cách nhiệt các phòng khỏi cái lạnh khá yếu. Do đó, những ngôi nhà được xây dựng từ vật liệu này nên được cách nhiệt bổ sung. Là chất cách nhiệt khi sơn tường gạch, cũng như những bức tường đổ từ bê tông nặng thông thường, polystyrene giãn nở hoặc bông khoáng thường được sử dụng nhiều nhất. Bạn cũng có thể sử dụng các khối xốp cho mục đích này.

Cách tính độ dẫn nhiệt

Chỉ số này được xác định cho các vật liệu khác nhau, bao gồm cả bê tông, theo các công thức đặc biệt. Tổng cộng, có thể sử dụng hai phương pháp. Hệ số dẫn nhiệt của bê tông được xác định theo công thức Kaufman. Nó trông như thế này:

0,0935x (m) 0,5x2,28m + 0,025, trong đó m là khối lượng của dung dịch.

Đối với dung dịch ướt (hơn 3%), công thức Nekrasov được sử dụng: (0,196 + 0,22 m2) 0,5 - 0,14.

Bê tông trương nở khối lượng riêng 1000 kg / m3 có khối lượng 1 kg. Theo đó, theo Kaufman, ví dụ, trong trường hợp này, sẽ thu được hệ số 0,238. Hệ số dẫn nhiệt của bê tông được xác định ở nhiệt độ hỗn hợp +25 C. Đối với vật liệu nguội và nóng,số liệu có thể thay đổi một chút.