Betona siltumvadītspēja: pazīmes, koeficients un tabula

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-17 19:00

Viena no svarīgākajām betona īpašībām, protams, ir tā siltumvadītspēja. Šis rādītājs dažādiem materiāla veidiem var ievērojami atšķirties. Betona siltumvadītspēja galvenokārt ir atkarīga no tajā izmantotās pildvielas veida. Jo vieglāks materiāls, jo labāks ir aukstuma izolators.

Kas ir siltumvadītspēja: definīcija

Ēku un būvju celtniecībā var izmantot dažādus materiālus. Dzīvojamās un rūpnieciskās ēkas Krievijas klimatā parasti ir izolētas. Tas ir, to būvniecības laikā tiek izmantoti speciāli izolatori, kuru galvenais mērķis ir uzturēt komfortablu temperatūru telpās. Aprēķinot nepieciešamo minerālvates vai putupolistirola daudzumu, tiek ņemta vērā norobežojošo konstrukciju izbūvei izmantotā pamatmateriāla siltumvadītspēja.

Ļoti bieži mūsu valstī ēkas un būves tiek būvētas no dažāda veida betona. Šim nolūkam tiek izmantoti arī ķieģeļi un koks. Faktiski pati siltumvadītspēja ir vielas spēja pārnest enerģiju savā biezumā molekulu kustības dēļ. Aizietlīdzīgs process var būt gan materiāla cietajās daļās, gan tā porās. Pirmajā gadījumā to sauc par vadīšanu, otrajā - konvekciju. Materiāla dzesēšana ir daudz ātrāka tā cietajās daļās. Gaiss, kas piepilda poras, aiztur siltumu, protams, labāk.

Kas nosaka rādītāju

Secinājumus no iepriekš minētā var izdarīt šādi. Betona, koka un ķieģeļu, tāpat kā jebkura cita materiāla, siltumvadītspēja ir atkarīga no tiem:

• blīvums;
• porainība;
• mitrums.

Palielinoties betona blīvumam, palielinās arī tā siltumvadītspējas pakāpe. Jo vairāk poru materiālā, jo labāks ir aukstuma izolators.

Betona veidi

Mūsdienu būvniecībā var izmantot dažādus šī materiāla veidus. Tomēr visus tirgū esošos betonus var iedalīt divās lielās grupās:

• smags;
• viegli putojošs vai ar porainu pildvielu.

Smagā betona siltumvadītspēja: rādītāji

Šādi materiāli arī tiek iedalīti divās galvenajās grupās. Betonu var izmantot būvniecībā:

• smags;
• īpaši smagi.

Otrā veida materiālu ražošanā tiek izmantotas tādas pildvielas kā metāllūžņi, hematīts, magnetīts, barīts. Īpaši smagie betoni parasti tiek izmantoti tikai tādu objektu celtniecībā, kuru galvenais mērķis ir aizsardzība pret radiāciju. Šajā grupā ietilpst materiāli ar blīvumu no 2500 kg/m3.

Parasto smago betonu ražo, izmantojot tādus pildvielas veidus kā granīts, diabāze vai kaļķakmens, kas izgatavots uz šķembu bāzes. Ēku un būvju celtniecībā tiek izmantots līdzīgs materiāls ar blīvumu 1600-2500 kg/m3.

Kāda var būt betona siltumvadītspēja šajā gadījumā? Tālāk esošajā tabulā parādīta dažāda veida smago materiālu veiktspēja.

Smagā betona siltumvadītspēja

Betona veids	Īpaši smags	Smags RC konstrukcijām	Uz smiltīm
Siltumvadītspēja W/(m°C)	1, 28-1, 74	Pie blīvuma 2500kg/m3 - 1,7	Pie blīvuma 1800-2500 kg/m3 - 0,7

Vieglā šūnbetona siltumvadītspēja

Šis materiāls ir arī klasificēts divās galvenajās šķirnēs. Ļoti bieži būvniecībā tiek izmantoti betoni, kuru pamatā ir poraina pildviela. Kā pēdējais tiek izmantots keramzīts, tufs, izdedži, pumeks. Otrajā vieglo betonu grupā izmanto parasto pildvielu. Bet mīcīšanas procesā tāds materiāls puto. Rezultātā pēc nogatavināšanas tajā paliek daudz poru.

Vieglā betona siltumvadītspēja ir ļoti zema. Bet tajā pašā laikā izturības īpašību ziņā šāds materiāls ir zemāks par smago. Vieglbetonu visbiežāk izmanto dažāda veida dzīvojamo unsaimniecības ēkas, kas nav pakļautas nopietnai slodzei.

Vieglie betoni tiek klasificēti ne tikai pēc ražošanas metodes, bet arī pēc mērķa. Šajā sakarā ir materiāli:

• siltumu izolējošs (ar blīvumu līdz 800 kg/m3);
• konstrukcijas un siltumizolācijas (līdz 1400 kg/m3);
• strukturāls (līdz 1800 kg/m3).

Dažādu veidu šūnveida vieglbetona siltumvadītspēja ir parādīta tabulā.

Vieglais betons: siltumvadītspējas rādītāji

Betona veids	Siltumizolējošs	Strukturālā un siltumizolācija	Konstrukcija
Maksimālā pieļaujamā siltumvadītspēja W/(m°C)	0, 29	0, 64	Nav standartizēts

Siltumizolācijas materiāli

Šādus betona blokus parasti izmanto sienu apšuvumam, kas montētas no ķieģeļiem vai izlietas no cementa javas. Kā redzams tabulā, šīs grupas betona siltumvadītspēja var atšķirties diezgan lielā diapazonā.

Vieglāko betonu siltumvadītspēja

Materiāls	Gāzbetons	Berzītbetons
Siltumvadītspēja W/(m°C)	0, 12-0, 14	0, 23-0, 4

Šīs šķirnes betons tiek izmantots visbiežākkā izolācijas materiāli. Bet dažreiz no tām tiek uzceltas dažādas nenozīmīgas ēku norobežojošās konstrukcijas.

Strukturālie, siltumizolācijas un konstrukcijas materiāli

No šīs grupas būvniecībā visbiežāk izmanto putu betonu, sārņu-pumeka betonu, sārņu betonu. Uz šo šķirni var attiecināt arī dažus keramzīta betona veidus, kuru blīvums pārsniedz 0,29 W / (m ° C).

Strukturālie betoni: siltumvadītspēja

Materiāls	Gāzbetons	Izdedžu pumeka betons	Izdedžu betons
Siltumvadītspēja	0,3W/(m°C)	Līdz 0,63 W/(m°C)	0,6W/(m°C)

Ļoti bieži šādu betonu ar zemu siltumvadītspēju izmanto tieši kā būvmateriālu. Bet dažreiz to izmanto arī kā izolatoru, kas nelaiž cauri aukstumu.

Kā siltumvadītspēja ir atkarīga no mitruma

Ikviens zina, ka gandrīz jebkurš sauss materiāls daudz labāk izolē no aukstuma nekā mitrs. Tas galvenokārt ir saistīts ar ļoti zemo ūdens siltumvadītspējas pakāpi. Tie aizsargā betona sienas, grīdas un griestus no zemas āra temperatūras, kā noskaidrojām, galvenokārt tādēļ, ka materiālā ir ar gaisu piepildītas poras. Kad tas ir mitrs, to izspiež ūdens. Un līdz ar to betona siltumvadītspējas koeficients ievērojami palielinās. Aukstajā sezonā noķerti porāsmateriāls ūdens sasalst. Rezultātā sienu, grīdu un griestu siltumu saglabājošās īpašības vēl vairāk pasliktinās.

Mitruma caurlaidības pakāpe dažādiem betona veidiem var atšķirties. Saskaņā ar šo rādītāju materiāls ir klasificēts vairākās pakāpēs.

Betona mitruma caurlaidība

Betona pakāpe	W4	W6	W8	W10-W14	W16-W20
Ūdens-cementa attiecība (ne vairāk)	0, 6	0, 55	0, 45	0, 35	0, 30

Koks kā izolators

Gan "aukstais" smagais, gan vieglais betons, kura siltumvadītspēja, protams, ir zema, ir ļoti populāri un pieprasīti būvmateriālu veidi. Jebkurā gadījumā vairumam ēku un būvju pamati tiek būvēti no cementa javas, kas sajaukta ar šķembām vai šķembām.

Betona maisījumu vai no tā izgatavotus blokus izmanto arī ēku norobežojošo konstrukciju izbūvei. Bet diezgan bieži grīdas, griestu un sienu montāžai tiek izmantoti citi materiāli, piemēram, koks. Sija un dēlis, protams, atšķiras ar daudz mazāku izturību nekā betonam. Tomēr koksnes siltumvadītspējas pakāpe, protams, ir daudz zemāka. Betonam šis rādītājs, kā mēs noskaidrojām, ir 0,12-1,74 W / (m ° C). Kokā siltumvadītspējas koeficients ir atkarīgs, t.skieskaitot un no šīs konkrētās šķirnes.

Dažādu veidu koksnes siltumvadītspēja

Koksnes veids	Pride	Liepas, egles	Egle	Papele, ozols, kļava
Siltumvadītspēja W/(m°C)	0, 1	0, 15	0, 11	0, 17-0, 2

Citās šķirnēs šis skaitlis var atšķirties. Tiek uzskatīts, ka koksnes vidējā siltumvadītspēja pāri šķiedrām ir 0,14 W / (m ° C). Labākais veids, kā izolēt telpu no aukstuma, ir ciedrs. Tā siltumvadītspēja ir tikai 0,095 W/(m C).

Ķieģelis kā izolators

Tālāk salīdzinājumam apsveriet siltumvadītspējas un šī populārā būvmateriāla raksturlielumus. Stiprības īpašību ziņā ķieģelis ne tikai nav zemāks par betonu, bet arī bieži to pārspēj. Tas pats attiecas uz šī celtniecības akmens blīvumu. Visi mūsdienās ēku un būvju celtniecībā izmantotie ķieģeļi tiek klasificēti keramikas un silikāta ķieģeļos.

Abi šie akmeņu veidi savukārt var būt:

• korpulents;
• ar tukšumiem;
• sprausts.

Protams, cietie ķieģeļi saglabā siltumu sliktāk nekā dobie un rievotie.

Ķieģeļu siltumvadītspēja

Ķieģelis	Pilna ķermeņa silikāts/keramika	Silikāts/keramika ar tukšumiem	Silikāts/keramika ar rievām
Siltumvadītspēja W/(m°C)	0, 7-0, 8/0, 5-0, 8	0, 66/0, 57	0, 4/0, 34-0, 43

Tādējādi betona un ķieģeļu siltumvadītspēja ir gandrīz vienāda. Gan silikāta, gan keramikas akmens diezgan vāji izolē telpas no aukstuma. Tāpēc mājas, kas celtas no šāda materiāla, būtu papildus jāizolē. Kā izolatorus, apšūtot ķieģeļu sienas, kā arī tās, kas izlietas no parastā smagā betona, visbiežāk izmanto putupolistirolu vai minerālvati. Šim nolūkam varat izmantot arī porainus blokus.

Kā tiek aprēķināta siltumvadītspēja

Šis rādītājs tiek noteikts dažādiem materiāliem, tostarp betonam, pēc īpašām formulām. Kopumā var izmantot divas metodes. Betona siltumvadītspēju nosaka pēc Kaufmana formulas. Tas izskatās šādi:

0,0935x(m) 0,5x2,28m + 0,025, kur m ir šķīduma masa.

Mitrām (vairāk nekā 3%) šķīdumiem tiek izmantota Ņekrasova formula: (0,196 + 0,22 m2) 0,5 - 0,14.

Kermercetonam ar blīvumu 1000 kg/m3 ir 1 kg masa. Attiecīgi, piemēram, pēc Kaufmana teiktā, šajā gadījumā tiks iegūts koeficients 0,238. Betona siltumvadītspēja tiek noteikta pie maisījuma temperatūras +25 C. Aukstiem un karsētiem materiāliem tāskaitļi var nedaudz atšķirties.