Как определить коэффициент теплопроводности бетона и от чего он зависит. Теплопроводность бетона


» Как определить коэффициент теплопроводности бетона и от чего он зависит

Одно из основных требований современного строительства – это сохранение тепла внутри помещений, что влияет на экономию денежных средств. Поэтому еще при проектировании здания инженеры подбирают строительные материалы с низкой теплопроводностью. Это в полной мере относится и к бетонным конструкциям. Что же это такое – теплопроводность бетона и от чего зависит этот показатель?

Способность материалов проводить тепло

По сути, это свойство любого материала пропускать через свою структуру тепло. И чем больше тепловой энергии проходит, тем выше теплопроводность. Для того чтобы сохранить температуру внутри дома, необходимы стройматериалы с низким коэффициентом.

Теплопроводность бетона

Измеряется данный эксплуатационный показатель как соотношение тепловой энергии (измеряемой в ваттах), которая может изменить температуру воздуха на 1ºC при прохождении через строительный материал толщиной 1 м за один час. Соответственно единица измерения коэффициента теплопроводности будет такой – Вт/м К ©.

Критерии зависимости

От чего зависит коэффициент теплопроводности бетона? На него влияет несколько факторов, среди которых есть основные и второстепенные. К основным признакам можно отнести плотность бетона, его состав и качество компонентов, пористость и наличие в составе теплоизоляционных материалов, к примеру, керамзита или перлита.

К второстепенным относят влажность бетонной конструкции, температуру окружающей среды, качественное состояние самого бетона.

Классификация бетонов

Основное разделение бетонных растворов производится по их плотности, вот почему этот технический показатель стоит на первом месте определения теплопроводности материала.Чтобы показать, как влияет плотность на способность проводить тепло, необходимо рассмотреть все группы классификации. Приведем несколько примеров бетонных растворов, которые чаще других используются в строительстве. Вот таблица их теплопроводности.

Бетон Теплопроводность, Вт/м К.
С щебнем 1,3
С песком 0,7
Пористый 1,4
Сплошной 1,75
Теплоизоляционный 0,18

Тяжелый

Таблица наглядно демонстрирует, что чем тяжелее наполнитель, тем выше теплопроводность бетонного раствора. То есть большой вес материала, а значит, и высокая плотность говорят о том, что изделие из него будет быстрее пропускать тепло.

Поэтому когда в сооружении фундамента дома применяется классическая рецептура изготовления бетонного раствора, где используется большое количество щебня, специалисты рекомендуют такое основание дополнительно утеплять (лучше снаружи).

Бетон для фундамента

По классификации бетонных растворов получается так: тяжелые виды (плотностью 1800—2500 кг/м³) обладают повышенной теплопроводностью, а легкие (плотностью 500-1800 кг/м³) пониженной. Соответственно их коэффициент будет варьироваться в диапазонах:

  • тяжелый – 1.2-1,5 Вт/м К;
  • легкий – 0,25-0,52 Вт/м К.

Теплоизоляционный

В таблице есть так называемый теплоизоляционный вид, в состав которого входят керамзит, шлаки, вместо песка добавляется вспученный перлит (мелкий речной песок). В эту же категорию можно отнести ячеистые виды бетонов.

У этого материала самый низкий коэффициент теплопроводности. Правда, его прочность тоже очень низкая. Но назначение этой марки – создание именно теплоизоляционных слоев. Из него не производятся несущие конструкции.

Состав легких бетонов

Итак, нас будут интересовать легкие бетоны, которые обладают самой низкой теплопроводностью и могут использоваться для сооружения несущих конструкций. Обозначим два из них, которые сегодня все чаще стали применяться для сооружения домов.

Легкие бетоны

Это бетон, в состав которого входит перлит и керамзит. Сразу же оговоримся, что перлитобетон имеет плотность 1200 кг/м³, а керамзитобетон 950-1000 кг/м³.

Перлитобетон

Наименование компонента Количество компонентов
Цемент, кг 280
Перлит вспученный, м³/кг 0,9/240
Песок кварцевый, м³/кг 0,4/680
Вода, л 100-1500

Кстати, из этого раствора можно заливать как монолитные изделия, так и пустотелые. Так вот, марка первого всегда М50, а вот марка второго – М35.

Керамзитобетон

Наименование компонентов Количество компонентов
Цемент, кг 250
Керамзит, м³/кг 1,2/720
Вода, л 100-150

В зависимости от фракции используемого наполнителя керамзитобетон может быть марки М50 или М35.

Как рассчитать коэффициент

Для определения коэффициента теплопроводности бетона используются специальные математически формулы. Их две:

  1. Формула Кауфмана: 0,0935•(m) 0,5•2,28m + 0,025, применяется для сухих растворов;
  2. Формула Некрасова: (0,196 + 0,22 m2) 0,5 – 0,14, для влажных (3%) смесей.

В них буква m – это масса раствора, которую можно вычислить из его плотности. К примеру, все тот же керамзитобетон плотностью 1000 кг/м³, значит, его масса равна 1,0 кг. Именно этот показатель и учитывается в формулах.

Если это число подставить в любую из формул, то по Кауфману, к примеру, получится коэффициент – 0,238 Вт/м К. Температура раствора при расчетах должна быть равна +25 °С.

Прочность или теплоизоляция?

Конечно, есть определенные условия, при которых теплопроводность бетонной смеси будет или уменьшаться, или возрастать. В первую очередь придется обращать внимание на толщину заливаемой смеси. Чем этот показатель больше, тем ниже теплопроводность. Но при этом увеличивается расход самого материала, что влияет на себестоимость производимых работ.

Вот почему, решая сразу две задачи: увеличение теплоизоляционных характеристик конструкции и снижение ее себестоимости, в первую очередь необходимо соблюсти точное соотношение прочности и количества раствора.

В некоторых случаях идут на то, чтобы увеличить прочность, то есть использовать тяжелые бетоны, но при этом снизить теплоизоляционные свойства. Или наоборот. В любом случае основное требование – это прочность, а затем уже теплоизоляционные качества и другие характеристики.

tehno-beton.ru

Теплопроводность бетона: показатели теплоотдачи

Главная задача строительства — обеспечить сохранность тепла в помещении, поэтому в процессе работ подбираются материалы с низкой теплопроводностью. Теплопроводность — важная техническая характеристика элементов. В том числе бетона, который применяется в строительстве конструкций, образующих наружную оболочку зданий. Чем ниже теплопроводность, тем меньшее количество тепла уходит из дома в холодное время года, тем прохладней в жару.

Определение

Как установить коэффициент теплопроводности и от каких критериев она зависит? Относительная величина, которая определяется как величина теплоты, проходящая за один час через стены, толщиной в один метр, площадью в квадратный метр, с разницей температуры снаружи и внутри в один градус.

Способность предмета проводить через себя тепло — важный показатель, чем больше пропускная способность, тем выше коэффициент теплосбережения. Соотношение энергии, которое охлаждает или нагревает тело в процессе теплообмена, характеризует степень пропуска.

Вернуться к оглавлению

Показатели теплоотдачи

Коэффициент теплопроводности бетона.

На определение коэффициента влияют два фактора:

  • заполнитель, влияющий на плотность материала;
  • температура природных условий.

Распределение бетонных растворов происходит по плотности, поэтому по техническим характеристикам заполнитель занимает почетное первое место. Чтобы показать, как плотность влияет на теплообмен, рассмотрим их по расположению в таблице. На величину теплообмена воздействуют специальные строительные стандарты. Таблица содержит в себе коэффициент тепла наиболее часто используемых в строительстве наполнителей (заполнитель, теплопроводимость):

  • щебень — 1,3;
  • песок — 0,7;
  • пористый бетон — 1,4;
  • сплошной бетон — 1,75;
  • теплозащитный — 0,18.

По предоставленным в схеме данным видно, что чем тяжелее заполнитель, тем больше теплопроводность бетона. Тяжелый элемент, значит большая плотность, тяжелее сохраняет тепло. При типовом подходе подготовки состава добавляют щебень, такие конструкции требуют дополнительного утепления.

Указанный в таблице теплозащитный показатель говорит о входящем в состав керамзитобетоне. Содержание керамзитобетона в материале с низким процентом теплопроводности (0,41) указывает на возможность создавать тепловую защиту. Но теплозащитный материал слабо подходит для возведения несущей конструкции. Для сравнения, плотность железобетона 1,70, он требует обязательного утепления.

Следовательно, бетонные растворы делят:

  • легкие — небольшая плотностью;
  • тяжелые — концентрация высокая.

Теплопроводимость тяжелого бетона велика, в том числе и железобетона. В строительстве часто применяют легкие бетоны для возведения несущих конструкций с низкой теплопроводностью, что отодвигает в строительстве железобетон на второй план. Главные представители:

  • Перлитобетон. Отлично подходит для монолитных и пустотелых конструкций. Марка прочности для монолита всегда м 50, для пустотелых элементов м35.
  • Керамзитобетон. Плотность колеблется от м35 до м50.
Вернуться к оглавлению

Влажность

На способность передавать тепло влияет влажность. Повышенная влажность уменьшает способность конструкций сохранять тепло. При заполнении пор материала водой, а не воздухом, составляющая сохранения тепла понижается, а в зимний период увеличивается вероятность промерзания стен.

Например, пористый бетон обладает способностью проводить тепло на 0,14 Вт, а пропитанный водой материал — 1,1 — 2,9 Вт.

Выбирая материал для строительства будущего дома, стоит ориентироваться на инструкции по теплопроводности, сетки с указанием коэффициентов. Для предварительного проектирования учитывают не только способность стен удержать тепло, а температуру окружающей среды, систему отопления, которая будет использоваться в доме.

kladembeton.ru

Теплопроводность бетона и ее коэффициент для легкого и сплошного материала

Если бетон собираются применять для ограждающих конструкций, тогда необходимо выяснить величину его теплопроводности, она прямо пропорционально зависима от веса материала. Это связано с уменьшением плотности и повышением пористости. А значит, что в один объем вовлекают больше воздуха, что и делает его хорошим теплоизолятором.

Заполнитель бетона (шамот)

Заполнитель бетона (шамот)

Что влияет на данную величину?

Она зависит:

  1. от типа заполнителя;
  2. плотности и структуры материала;
  3. равновесия влажности.

Рассмотрим каждый случай по отдельности.

Известно, что теплопроводность бетона зависима от типа заполнителя, потому что при постройке жилого дома для наружных стен в массовом применении так называемые легкие панели, которые имеют различное назначение (конструкционное, теплоизоляционное и др.).

Отметим, что помимо некоторых отклонений, есть и некая зависимость плотности и теплопроводности. Например, если материал находится в кристаллическом состоянии, то эти обе величины имеют большее значение, чем тогда, когда его структура аморфная. Поэтому более популярны те заполнители, в состав которых входит пемза (шлаковая). Ее можно получить во время быстрого охлаждения пористого расплава, так как при данном процессе он не кристаллизуется, а шлакопемзобетон имеет маленькую теплопроводность.

Ячеистый бетон с низкой теплопроводностью

Ячеистый бетон с низкой теплопроводностью

Если бетон крупнопористый или малопесчанный, то есть имеет неплотную структуру, тогда на его проводность влияет состав гранулометрического заполнителя, так как от него зависима и межзерновая пористость.

Если имеется два вида бетона, у которых объем пор одинаковый, тогда теплопроводность мелкопористого будет меньше, так как она зависима от величины пор.

Если применяют легкий бетон, тогда его влажность (эксплуатационная) связана с равновесием этой же величины в различных условиях (сорбции – поглощение влаги из окружающей среды и десорбции – высыхание заполнителя, который был переувлажнен). При относительной влажности воздуха 60 – 80 % и применении таких заполнителей, как пемза, керамзит, аглопорит, десорбционная влажность не имеет особого значения, так как это относительно малая величина. А если в качестве наполнителя применяют древесные опилки, тогда это заметно влияет на его теплопроводность, так как равновесная влажность составляет 15 %. В ином случае величина десорбционной влажности должна быть выше сорбционной.

Отметим, что если теплопроводность легкого бетона резко увеличится, тогда вместе с ней возрастет и его тепловая потеря, но это в том случае, если вместо воздуха поры материала заполнит вода  (теплопроводимость которой составляет 0,58 Вт/ м- °С, что намного больше, чем у воздуха). А зимой ограждающая конструкция, выполненная из такого материала, может промерзнуть, так как данный коэффициент для льда равен 1,8 Вт/м- °С и поэтому в таких условиях теплопроводность бетона увеличивается в разы.

Коэффициент теплопроводности материала

Для того чтобы определить данную величину имеются специальные ГОСТ- ы, которые различны для бетона в сухом состоянии и с отпускной влажностью.

Если бетон легкий и его должны применить для стеновых панелей, тогда он имеет поризованную  или плотную однородную структуру, причем объем между зерновыми пустотами, который заполнен раствором цемента и уплотнен бетонной смесью, не должен составить более 3%.

Рассмотрим, коэффициент теплопроводности бетона для разных его видов:

  • Если материал сплошной, тогда эта величина составляет – 1,75;
  • Если бетон пористый – коэффициент равен 1,4;
  • На каменном щебне – 1,3;
  • На песке – 0,7;
  • Термоизоляционный бетон имеет коэффициент 0,18.
Теплопроводность бетона

Теплопроводность бетона

Если при изготовлении применяют парообразующие или воздухововлекающие примеси, тогда их объем не должен составить на порцию:

  • Для бетона без песка – более 25;
  • На плотном песке – более 15;
  • На пористом песке – более 12.

Заключение

Подведя итог, отметим, что отпускная влажность легкого бетона для жилых и общественных зданий составляет 15, а для промышленных и сельскохозяйственных сооружений – 13.

Если соблюдать все нормы и требования при производстве панелей, тогда нет необходимости использовать антикоррозийную защиту для арматуры.

stroitel5.ru

Теплопроводность бетона: особенности, определение коэффициента

При выполнении мероприятий по строительству зданий или ремонту ранее возведенных построек важно надежно теплоизолировать стены строения. Для уменьшения объема тепловых потерь и снижения затрат на поддержание комфортной температуры важно ответственно подойти к выбору теплоизоляционных материалов и выполнению тепловых расчетов. Решая задачи, связанные с обеспечением энергоэффективности бетонных строений, необходимо учитывать теплопроводность бетона. Этот показатель характеризует способность проводить тепло и является одной из наиболее важных характеристик.

Теплопроводность бетонаТеплопроводность бетонного массива

Как влияет теплопроводность бетона на микроклимат внутри помещения

Из множества строительных материалов, применяемых для возведения зданий, одним из наиболее распространенных является бетон. Среди главных рабочих характеристик материала выделяется коэффициент теплопроводности бетона. На этапе проектирования необходимо предусмотреть применение в процессе строительства теплоизоляционных материалов, позволяющих превратить возведенную железобетонную конструкцию в жилое строение. Ведь важно возвести не только устойчивое, экологически чистое и оригинальное здание, но и создать благоприятные условия для проживания.

Зная теплопроводность бетонного массива, и правильно выбрав теплоизоляционные материалы, можно добиться значительных результатов:

  • существенно сократить тепловые потери;
  • снизить затраты на обогрев помещения;
  • обеспечить внутри здания комфортный микроклимат.

Влияние уровня теплопроводности на внутренний микроклимат выражается простой зависимостью:

  • при возрастании коэффициента, интенсивность тепловой передачи возрастает, и строение, возведенное из материала с такими характеристиками, быстрее остывает и, соответственно, ускоренными темпами нагревается;
  • снижение способности бетонного массива передавать тепло позволяет на протяжении увеличенного периода времени сохранять внутри помещения комфортную температуру, с соответственным уменьшением тепловых потерь.
Комфортный микроклимат внутри здания Зная теплопроводность бетонного массива можно обеспечить внутри здания комфортный микроклимат

Если подытожить, то степень теплопроводимости бетона является определяющим фактором, влияющим на комфортность жилища. Различные виды бетона отличаются структурой массива, свойствами применяемого наполнителя и, соответственно, степенью теплопроводности. Важно использовать такие марки бетона совместно с утеплителями, чтобы обеспечить надежное удержание бетонным массивом тепла в помещении. Выбор применяемых для строительства материалов производится на проектной стадии.

Теплопроводность железобетона и тепловое сопротивление – знакомимся с понятиями

Принимая решение об использовании для строительства здания определенной марки бетона или другого строительного материала, следует обращать внимание на следующие характеристики, обеспечивающие энергоэффективность строения:

  • коэффициент теплопроводности железобетона или бетона. Это специальный показатель, характеризующий объем тепловой энергии, которая может пройти через различные стройматериалы за определенный промежуток времени. При снижении величины коэффициента, способность материала проводить тепло уменьшается, а при возрастании показателя – скорость отвода тепла возрастает;
  • тепловое сопротивление строительных конструкций. Этот параметр характеризует свойства стройматериалов препятствовать потерям тепловой энергии. Тепловое сопротивление является обратным показателем, если сравнивать со степенью теплопроводности. При повышенном значении показателя теплового сопротивления стройматериал может применяться для теплоизоляционных целей, а при пониженном – для ускоренного отвода тепла.

Разрабатывая проект будущего здания, и выполняя тепловые расчеты, необходимо учитывать указанные показатели.

Теплопроводность железобетонаКоэффициент теплопроводности материалов

Коэффициент теплопроводности бетона для различных видов монолита

Определяясь с видом бетона, который будет использоваться для постройки жилого дома, следует оценить, как изменяется теплопроводность монолита для разновидностей этого строительного материала. Поможет сравнить теплопроводность бетона таблица, которая охватывает характеристики всех типов бетона. Рассмотрим, как изменяется уровень теплопроводности бетонного массива, который выражается в Вт/м2х ºC для наиболее распространенных разновидностей материала.

Наименьшее значение коэффициента у бетонных композитов с ячеистой структурой:

  • для сухого пенобетона и газонаполненного бетона величина показателя небольшая, по сравнению с другими видами. Она возрастает при повышении плотности материала. При удельном весе 0,6 т/м3 коэффициент равен 0,14, а при плотности 1 т/м3 уже составляет 0,31. При базовой влажности значения возрастают от 0,22 до 0,48, а при повышенной от 0,26 до 0,55;
  • керамзитонаполненный бетон, в зависимости от плотности массива, также имеет различную величину коэффициента, который изменяется пропорционально возрастанию удельного веса. Так керамзитобетон с плотностью 0,5 т/м3 имеет низкий коэффициент, равный 0,14, а при возрастании плотности до 1,8 т/м3 параметр теплопроводности возрастает до 0,66.

Величина коэффициента определяется также используемым для приготовления бетонной смеси наполнителем:

  • для тяжелого бетона плотностью 2,4 т/м3, содержащего щебеночный наполнитель, показатель составляет 1,51;
  • бетон, где в качестве наполнителя используются шлаки, характеризуется уменьшенной величиной теплопроводности, составляющей 0,3–0,7;
  • керамзитобетон, содержащий кварцевый или перлитовый песок, имеет плотность 0,8–1 и, соответственно, уровень теплопроводности, равный 0,22–0,41.
Показатели теплоотдачиКоэффициент теплопроводности бетона

Ячеистые виды бетона надежно теплоизолируют возводимое строение. При сооружении стен зданий из бетона, имеющего пористую структуру и пониженный уровень теплопроводности, необходим тонкий слой теплоизолятора. Применение тяжелых марок бетона требует усиленного утепления строения. Для этого укладывается толстый слой теплоизолятора. При подборе материала следует учитывать, что с возрастанием плотности увеличивается теплопроводность бетонного массива.

Какие факторы влияют на коэффициент теплопроводности железобетона

Уровень теплопроводимости бетона, независимо от его марки и наличия в массиве стальной арматуры, зависит от комплекса факторов. Рассмотрим показатели, каждый из которых оказывает определенное влияние на данную характеристику:

  • структура бетонного массива. При создании внутри монолита воздушных полостей процесс передачи тепла через ячеистый массив осуществляется на небольшой скорости и с минимальными потерями. Если подытожить, то увеличенная концентрация ячеек позволяет снизить потери тепла;
  • удельный вес материала. Плотность бетонного массива влияет на его структуру и, соответственно, на интенсивность процесса теплообмена. При возрастании плотности материала увеличивается степень теплопередачи и возрастает объем тепловых потерь;
  • концентрация влаги в бетонных стенах. Бетонный массив, имеющий пористую структуру, гигроскопичен. Частицы влаги, которые по капиллярам просачиваются вглубь бетона, заполняют воздушные поры и ускоряют тем самым процесс теплопередачи.

Выполняя расчеты необходимо учитывать, что с уменьшением влажности материала снижается степень теплопроводимости, и теряется меньшее количество тепла. Применение пористого заполнителя позволяет снизить потери тепла и обеспечить комфортный микроклимат помещения. Стройматериалы с низкой теплопроводностью целесообразно использовать для теплоизоляционных целей. Зная зависимость теплопроводности бетона от его характеристик можно выбрать оптимальный вид материала для постройки стен.

Теплопроводность железобетонаКоэффициент теплопроводности железобетона

Теплопроводность бетона и утепление зданий

Решение о теплоизоляции стен возводимых зданий принимается в зависимости от того, из каких видов бетона производится сооружение стен. Бетонные изделия делятся на следующие виды:

  • конструкционные, применяемые для капитальных стен. Отличаются повышенной нагрузочной способностью, увеличенной плотностью, а также способностью ускоренными темпами проводить тепло;
  • теплоизоляционные, используемые в ненагруженных конструкциях. Характеризуются уменьшенным удельным весом, ячеистой структурой, благодаря которой снижается теплопроводность стен.
Таблица теплопроводностиТаблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты

Для поддержания комфортной температуры в помещении можно возводить стены из различных видов бетона. При этом толщина стен будет существенно изменяться. Одинаковый уровень теплопроводности капитальных стен обеспечивается при следующей толщине:

  • пенобетон – 25 см;
  • керамзитобетон – 50 см;
  • кирпичная кладка – 65 см.

Для поддержания благоприятного микроклимата, в рамках мероприятий по энергосбережению, выполняется теплоизоляция строительных конструкций. На стадии разработки проекта специалисты определяют возможные пути потери тепла и выбирают оптимальный вариант утеплителя.

Сравнительный график коэффициентов теплопроводностиСравнительный график коэффициентов теплопроводности некоторых строительных материалов и утеплителей

Основной объем тепловых потерь происходит из-за недостаточно эффективной теплоизоляции следующих частей здания:

  • поверхности пола;
  • капитальных стен;
  • кровельной конструкции;
  • оконных и дверных проемов.

При профессиональном подходе и выборе эффективных утеплителей можно сделать свой дом более комфортным, а также сэкономить значительный объем денежных средств на отоплении.

Как производится расчет с учетом коэффициента теплопроводности бетона

Для поддержания комфортной температуры и снижения теплопотерь несущие стены современных зданий выполняются многослойными и включают капитальные конструкции, теплоизоляционные материалы, отделочные покрытия. Каждый слой сэндвича имеет определенную толщину.

Решая задачу по расчету толщины теплоизолятора, необходимо использовать формулу расчета теплового сопротивления – R=p/k, которая расшифровывается следующим образом:

  • R – величина температурного сопротивления;
  • p – значение толщины слоя, указанное в метрах;
  • k – коэффициент теплопроводности железобетона, бетона или другого материала, из которого изготовлены стены.

Используя данную зависимость можно самостоятельно выполнить расчет, используя обычный калькулятор. Для этого необходимо разделить толщину строительной конструкции на коэффициент теплопроводимости бетона или другого материала. Рассмотрим пример расчета для стен толщиной 0,3 метра, возведенных из газобетона с удельным весом 1000 т/м3 и степенью теплопроводности, равной 0,31.

Алгоритм вычислений:

  • Рассчитайте термосопротивление, разделив толщину стен на коэффициент теплопроводности – 0,3:0,31=0,96.
  • Отнимите полученный результат от предельно допустимого для определенной климатической зоны – 3,28-0,96=2,32.

Перемножив коэффициент теплопроводности утеплителя на величину термического сопротивления, получим в результате требуемый размер слоя. Например, толщина листового пенопласта с коэффициентом теплопроводности 0,037 составит – 0,037х2,32=0,08 м.

Заключение

При выполнении проектных работ и осуществлении мероприятий по теплоизоляции зданий необходимо учитывать теплопроводность бетона. Она зависит от структуры, плотности и влажности стройматериала. Понимая определение теплопроводности, и владея методикой расчетов, несложно определить толщину утеплителя для бетонных стен здания. Правильно подобранный теплоизолятор позволит минимизировать тепловые потери, уменьшить затраты на отопление, а также обеспечить поддержание благоприятной температуры.

pobetony.expert

Теплопроводность легкого бетона — Бетонные и железобетонные работы

Определять коэффициенты теплопроводности следует по ГОСТ 7076—78 – для бетона в сухом состоянии и по ГОСТ 20024—76 – для бетона с отпускной влажностью.

Фактическое значение теплопроводности не должно превышать значений, приведенных в табл. 7, более чем на 10 %.

Легкий бетон, применяемый в стеновых панелях, должен иметь однородную плотную или поризованную структуру с заполнением всех пустот между зернами заполнителя цементным раствором и объемом межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси и затвердевшем бетоне не более 3 %·

Для получения панелей с подобной структурой бетона при наименьшей его плотности и наиболее рациональном использовании пористых заполнителей следует приготовлять легкие бетоны с применением воздухововлекаемых или порообразующих (пенообразующих и газообразующих) добавок.

При использовании воздухововлекающих или порообразующих добавок объем вовлеченного в бетонную смесь воздуха не должен превышать, проц.: 12 – для бетонов на пористом песке; 15 – для бетонов на плотном песке; 25 – для бетонов без песка.

Коэффициенты теплопроводности, кВт/ (м – К)

Проектная плотность легкого бетона в сухом состоянии, кг/мЗ

Керамзитобетона, шунгизитобетона и аглопоритобетона

Шлакопемзобетона и перлитобетона

Бетонов на природных пористых заполнителях

В сухом состоянии При отпуске потребителю В сухом состоянии При отпуске потребителю В сухом состоянии При отпуске потребителю
700 0,185 0,31 0,14 0.28
800 0,21 0,35 0,16 0,31
900 0,24 0,39 0,18 0,35
1000 0,28 0,44 0,22 0,38 0,24 0,38
1100 0,32 0,5 0,25 0,42 0,28 0,42
1200 0,37 0,54 0,29 0,45 0,31 0,48
1300 0,42 0,59 0,33 0,49 0,37 0,52
1400 0,48 0,65 0,37 0,53 0,42 0,57
1500 0,52 0,72 0,40 0,58 0,48 0,63
1600

0,58

0,79 0,44 0,63 0,52 0,70
1700 0,49 0,69 0,58 0,78
1800 0,52 0,74

Примечание. Для обеспечения требуемых теплозащитных свойств конструкций в первый год эксплуатации отпускная влажность легкого бетона в стеновых панелях по объему не должна превышать, проц.: 13 —в панелях для жилых и общественных зданий; 15 —в панелях для производственных и сельскохозяйственных зданий. Для легких бетонов на вспученном перлитовом песке или золе ТЭС предельная отпускная влажность (по объему) может соответственно быть повышена до 15 и 18%. При применении плотных песков для приготовления легких бетонов необходимо стремиться к снижению отпускной влажности соответственно до 10-12 %.

При соблюдении указанных требований в панелях, предназначенных для жилых и общественных зданий, а также производственных зданий с неагрессивной средой, не требуется специальная антикоррозионная защита арматуры.

arxipedia.ru

Теплопроводность бетона и теплоизоляционные бетоны

Теплопроводность бетонаТеплопроводность является важным параметром материалов, применяемых в ограждающих конструкциях. Сюда относятся некоторые виды конструтивно-теплоизоляционных и теплоизоляционные бетоны. Основным параметром, который влияет на характеристики застывшей смеси, является её объемный вес. Материалы, изготовленные на основе цементного теста, и предназначенные для теплоизоляции имеют массу кубического метра не более 500 кг. Конструктивно-теплоизоляционные бетоны обладают большей плотностью — до 1400 кг/М3. Объемный вес является характеристикой пористости, т.е. показывает процент воздушных или газовых включений. Так для легких бетонов, используемых в качестве теплоизоляционных материалов, малая масса достигается благодаря 70% воздушных пор в застывшей смеси. Теплопроводность тяжелых составов, удельный вес которых находится в пределах 2000 кг/М3, варьируется от 0.7 до 1.5 килокалорий на метр за час, при изменении температуры на один градус. Для сравнения воздух имеет лишь 0.02 единицы: такая разница обусловлена наличием плотного заполнителя с высоким коэффициентом передачи тепла. Низкие изоляционные характеристики делают неоправданным применение тяжелых бетонов для устройства ограждающих конструкций. Чаще всего реализуется комбинированный метод: поддержание необходимых температурных условий обеспечивается плитами из легких смесей, а конструкционные составы несут основную нагрузку.

Теплоизоляционные бетоны и их теплопроводность, Вт/(м*С):

  • газобетон — 0.12-0.14; Один из самых низких показателей такого параметра, как теплопроводность бетона. Его удалось добиться за счёт того, что использован наиболее эффективный метод поризации состава. Он подразумевает введение специальной добавки, вызывающей активное образование газа в структуре материала. Это приводит к возникновению значительного числа пор, составляющих большую часть объёма конструкции после того, как она станет полностью монолитной.  

  • пенобетон — 0.3; Теплопроводность бетона не столь мала, как у газобетона, но материал имеет ключевые преимущества. Прежде всего, они заключаются в возможности обеспечения относительно высокого показателя прочности. Теплопроводность бетона снижает характеристики прочности, но материал широко используется для создания несущих стен. При выполнении строительства, это позволяет применять блоки для малоэтажных конструкций.

  • керамзитобетон — 0.23-0.4; Теплопроводность бетона относительно невелика, а его прочность подходит для того, чтобы выдержать массу нескольких этажей, если они выполняются из облегчённых материалов.

  • шлакобетон — 0.6. Теплопроводность бетона требует дополнительной теплоизоляции, если защита от потери тепла является основным фактором, на который обращается внимание в процессе осуществления работ.

Уменьшение теплопроводности готовых изделий из бетона приводит к падению их прочности. Однако данная проблема уже частично решена, поскольку существуют составы для несущих конструкций с относительно малым объемным весом. Они при обеспечении необходимого армирования применяются для возведения различных сооружений. Теплопроводность бетона и его прочность – это решение, требующее компромисса. Одним из вариантов выхода из сложившейся ситуации является использование армированного каркаса. Это очень важный момент, поскольку он способствует существенному повышению прочности. Несмотря на свои преимущества, присутствуют некоторые сложности, которые должны учитываться, для достижения необходимого результата. Теплопроводность бетона с каркасом несколько снижается, поскольку металлические элементы легко передают тепло. Дополнительно, их применение приводит к существенному повышению массы, особенно, для самых лёгких типов материалов данной группы.

Влияет на скорость утечки тепла и размер воздушных включений. Как показали исследования, при равном объемном весе меньшую теплопроводность имеет тот материал, структура которого более сложная. Мелкопористые бетоны выгодно отличаются от собратьев, имеющих более крупные воздушные включения. Теплопроводность бетона такого типа уменьшается за счёт того, что для передачи тепла требуется более длительное время. Коэффициент теплопроводности бетонного изделия не постоянный, а является функцией от температуры, причем он может, как увеличиваться, так и уменьшаться. Например, материал, компоненты которого были получены из дробленых горных пород, при нагреве хуже проводит тепло, а искусственные керамические включения, такие как керамзит, наоборот увеличивают свою теплопроводность бетона. Все эти факторы учитываются, когда происходит проектирование объекта.

Существенное влияние на характеристики бетона оказывают условия эксплуатации и защита от сторонних воздействий. Так открытые с внешней стороны поры могут быть заполнены атмосферной влагой, которая намного лучше проводит тепло, чем воздух, вытесненный её из внутреннего объема. Поэтому, чтобы избежать снижения теплопроводности материала, необходимо учитывать паро- и гидроизоляцию. Теплопроводность бетона, как уже говорилось, увеличивает одни показатели, но приводит к уменьшению других. Главной проблемой составов с эффективным показателем теплопроводности, является низкая устойчивость к воздействию влаги. Вода легко впитывается в поры изделия, что приводит к возникновению проблем. Теплопроводность бетона обратно пропорциональна морозостойкости. Когда температура опускается ниже нуля градусов по Цельсию, влага, в том числе и та, что содержится в структуре материала, переход в твёрдое состояние. Это приводит к её расширению на 7-10 процентов и растрескиваниям.

Теплопроводность бетона является важным фактором, на который следует обратить внимание в процессе планирования строительства объекта.

dombeton.ru

Теплопроводность бетона - это... Что такое Теплопроводность бетона?

Теплопроводность бетона – способность бетона передавать через свою толщу тепловой поток, возникающий вследствие разности температур на поверхностях, ограничивающих данный элемент или часть конструкции бетона.

Теплопроводность бетона зависит от его структуры, плотности, влажности и оценивается величиной коэффициента теплопроводности, который является важной характеристикой бетонов и используется для теплотехнических расчетов ограждающих конструкций отапливаемых зданий.

[Портик А. А. Все о пенобетоне. – СПб.: 2003. – 224 с.]

Рубрика термина: Тепловые свойства материалов

Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование

Источник: Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. - Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.

construction_materials.academic.ru


Смотрите также