Коефициент на топлопроводимост на строителни материали: какво е + таблица на стойностите

Строителният бизнес включва използването на подходящи материали. Основните критерии са безопасността за живот и здраве, топлопроводимост, надеждност. Следват цената, свойствата на естетиката, универсалността на приложението и др.

Обмислете една от най-важните характеристики на строителните материали - коефициентът на топлопроводимост, защото зависи от това свойство, например нивото на комфорт в къщата.

Съдържание
  1. Какво представлява СТП на строителния материал?
  2. Влияние на фактори върху нивото на топлопроводимост
  3. Строителни материали с минимален КТП
  4. Влияние на влагата върху топлопроводимостта на материала
  5. Методи за определяне на коефициента
  6. Таблица на топлопроводимостта на строителните материали
  7. Заключения и полезно видео по темата

Какво представлява СТП на строителния материал?

Теоретично и на практика също така строителните материали, като правило, създават две повърхности - външни и вътрешни. От гледна точка на физиката, топлинният регион винаги се стреми към студената зона.

По отношение на строителните материали, топлината ще се насочва от една повърхност (топла) към друга повърхност (по-малко топла). Тук, всъщност, способността на материала за такъв преход се нарича коефициент на топлопроводимост или в съкращението - КТР.

Схема, обясняваща влиянието на топлопроводимостта: 1 - топлинна енергия; 2 - коефициент на топлопроводимост; 3 - температура на първата повърхност; 4 - температура на втората повърхност; 5 - дебелината на материала

Характеристиката на ТПП обикновено се основава наизпитвания, когато се вземе експериментална проба 100x100 cm и се приложи термичен ефект, като се вземе предвид температурната разлика на двете повърхности в 1 градус. Време на влияние 1 час.

Съответно се измерва топлопроводимостта в ватове на метър в градуси (W /m ° C). Коефициентът се обозначава с гръцкия символ λ.

По подразбиране топлинната проводимост на различни материали за строителство със стойност, по-малка от 0,175 W /m ° C, приравнява тези материали към категорията на изолацията.

Съвременното производство на технологии за производство на строителни материали е овладяно, като нивото на PTPs е по-малко от 0,05 W /m ° C. Благодарение на тези продукти е възможно да се постигне значителен икономически ефект по отношение на потреблението на енергия.

Влияние на фактори върху нивото на топлопроводимост

\ t

Всеки отделен строителен материал има определена структура и има специфично физическо състояние.

Основата на това е:

  • размера на кристалите на структурата;
  • фазовото състояние на материята;
  • Степен на кристализация;
  • анизотропията на топлинната проводимост на кристалите;
  • обем на порьозност и структура;
  • посоката на топлинния поток.

Всички те са фактори на влияние. Определено влияние върху нивото на CTP също осигурява химически състав и примеси. Броят на примесите, както показва практиката, има особено силно влияние върху топлопроводимостта на кристалните компоненти.

Изолационни строителни материали - клас продукти за строителство, проектирани да вземат под внимание свойствата на КТП, приблизителни към оптималните свойства. Въпреки това, за да се постигне идеалтоплопроводимостта при запазване на други качества е изключително трудна

От своя страна влиянието върху КТП осигурява условия за експлоатация на строителния материал - температура, налягане, ниво на влажност и др.

Строителни материали с минимален КТП

Според проучванията, минималната стойност на топлопроводимост (около 0,023 W /m ° C) има сух въздух.

От гледна точка на прилагането на сух въздух в структурата на строителния материал е необходима конструкция, където сухият въздух е в голям брой затворени пространства с малък обем. Структурно такава конфигурация е представена в образа на много пъти в структурата.

Оттук и логичният извод: малка част от КТП трябва да има строителен материал, чиято вътрешна структура е поресто образование.

Освен това, в зависимост от максимално допустимата порьозност на материала, стойността на топлопроводимостта е близка до стойността на СТР на сух въздух.

Създаването на строителни материали с минимална топлопроводимост допринася за порестата структура. Колкото повече има порите в различни обеми в структурата на материала, толкова по-добре се получава КТП

.

В съвременното производство се използват няколко технологии, за да се получи порьозността на строителния материал.

По-специално се използват технологии:

  • образуване на пяна;
  • образуване на газ;
  • отводняване на вода;
  • набъбване;
  • въвеждане на добавки;
  • създаване на оптични рамки.

Трябва да се отбележи: коефициентът на топлопроводимост е пряко свързан с такива свойства,плътност, топлинен капацитет, температурна проводимост.

Стойността на топлопроводимостта може да се изчисли по формулата:

λ = Q /S * (T1-T2) * t,

Къде:

  • Q- количество топлина;
  • S- дебелина на материала;
  • T1, T2- температура от двете страни на материала;
  • tе един час.

Средната стойност на плътността и топлопроводимостта е обратно пропорционална на стойността на порьозността. Следователно, на базата на плътността на структурата на строителния материал, зависимостта от нея на топлопроводимостта може да се изчисли, както следва:

λ = 1.16 96 0.0196 + 0.22d2 - 0.16,

Където:dе стойността на плътността. Това е формулата на В. П. Некрасов, демонстрираща влиянието на плътността на конкретен материал върху стойността на нейния КТП.

Влиянието на влагата върху топлопроводимостта на материала

Отново, съдейки по примерите за използването на строителни материали на практика, се оказва отрицателното въздействие на влагата върху строителния материал на КТП. Забелязва се - колкото по-високо е съдържанието на влага в строителния материал, толкова по-висока е стойността на КТП.

Различни начини се стремят да предпазят от влиянието на влагата материал, използван в строителството. Тази мярка е напълно обоснована, като се отчита увеличението на коефициента за влажни строителни материали

.

Не е трудно да се обоснове такъв момент. Влиянието на влага върху структурата на строителния материал е придружено от влага в порите и частично заместване на въздуха.

Като се има предвид, че коефициентът на топлопроводимост за водата е 0,58 W /m ° C, става ясно, че значителното увеличение на CTP материала.

Следва също така да бъдеЗа да се отбележи по-негативния ефект, когато водата, постъпваща в порестата структура, допълнително замръзва - се превръща в лед.

Съответно, лесно е да се изчисли още по-голямо увеличение на топлопроводимостта, като се вземат предвид параметрите на KTP на лед, равна на 2,3 W /m ° C. Увеличението е приблизително четири пъти по-голяма от топлопроводимостта на водата.

Една от причините за изоставянето на зимното строителство в полза на строителството през лятото е фактът, че е възможно да се замразят някои видове строителни материали и следователно да се увеличи топлопроводимостта

.

Оттук очевидни са строителните изисквания за защита на изолационните материали от влага. В края на краищата, нивото на топлопроводимост нараства директно пропорционално на количествената влажност.

Не по-малко значим се вижда друг момент - обратното, когато структурата на строителния материал претърпи значително нагряване. Прекалено високите температури също предизвикват повишаване на топлопроводимостта.

Това се дължи на увеличаването на кинематичната енергия на молекулите, формиращи структурната основа на строителния материал.

Съществува обаче клас материали, чиято структура, обратно, придобива най-добрите свойства на топлопроводимост в режим на силно нагряване. Един такъв материал е метал.

Ако при силното нагряване повечето от широко разпространените строителни материали променят топлопроводимостта в посока на нарастване, силното нагряване на метала води до обратен ефект - намалява се CTF на метала

.

Методи за определяне на коефициента

В тази посока се използват различни техники, но всъщност всички измервателни технологии се комбинират с две групи методи:

  • Режимът на стационарни измервания.
  • Нестационарен режим на измерване.
  • Стационарният метод включва работа с параметри, които се променят с времето или се променят в малка степен. Тази технология, съдейки по практическото приложение, ни позволява да разчитаме на по-точни резултати от КТП.

    Действия, насочени към измерване на топлопроводимостта, стационарният метод позволява да се провежда в широк температурен диапазон - 20 - 700 ° C. Но в същото време стационарната технология се смята за трудоемка и сложна техника, която изисква много време за изпълнение.

    Пример за устройство, проектирано да извършва измервания на коефициента на топлопроводимост. Това е един от модерните цифрови проекти, който осигурява бърз и точен резултат

    .

    Друга технология за измерване не е стационарна, изглежда по-опростена, изисквайки 10 до 30 минути за завършване на работата. Обаче в този случай температурният диапазон е значително ограничен. Въпреки това техниката е намерила широко приложение в условията на индустриалния сектор.

    Таблица на топлопроводимостта на строителните материали

    Измерването на много съществуващи и широко използвани строителни материали няма смисъл.

    Всички тези продукти обикновено се тестват многократно, въз основа на които е представена таблица на топлопроводимостта на строителните материали, която включва практически всичко необходимо за строителството.материали.

    Един от вариантите на такава таблица е представен по-долу, където KTP - коефициент на топлопроводимост:

    Материал (строителни материали) Плътност, m3 KTP сух, W /mºC % влажен ._1 % мокър ._2 КТП при влага ._1, W /mºC КТП при влага ._2, W /mºC
    Покривни битуми 1400 0.27 0 0 0.27 0.27
    Покривни битуми 1000 0.17 0 0 0.17 0.17
    Покривни плочи 1800 0.35 2 3 0.47 0.52
    Покривни плочи 1600 0.23 2 3 0.35 0.41
    Покривни битуми 1200 0.22 0 0 0.22 0.22
    Лист за азбестови цименти 1800 0.35 2 3 0.47 0.52
    Лист с азбестоцимент 1600 0.23 2 3 0.35 0.41
    Асфалтобетон 2100 1.05 0 0 1.05 1.05
    Строителство на Тол 600 0.17 0 0 0.17 0.17
    Бетон (върху чакълна възглавница) 1600 0.46 4 6 0.46 0.55
    Бетон (върху шлакова възглавница) 1800 0.46 4 6 0.56 0.67
    Бетон (на чакъл) 2400 1.51 2 3 1.74 1.86
    Бетон (на пясъченвъзглавници) 1000 0.28 9 13 0.35 0.41
    Бетон (пореста структура) 1000 0.29 10 15 0.41 0.47
    Бетон (вертикална структура) 2500 1.89 2 3 1.92 2.04
    Пемза бетон 1600 0.52 4 6 0.62 0.68
    Строителни битуми 1400 0.27 0 0 0.27 0.27
    Битум за строителство 1200 0.22 0 0 0.22 0.22
    Минералната вата е лека 50 0.048 2 5 0.052 0,06
    Тежка минерална вата 125 0.056 2 5 0.064 0.07
    Минерална вата 75 0.052 2 5 0,06 0.064
    Вермикулитен лист 200 0.0665 1 3 0.08 0.095
    Вермикулитен лист 150 0.060 1 3 0.074 0.098
    Газ-пяна-златен бетон 800 0.17 15 22 0.35 0.41
    Бетон от газ-пяна-злато 1000 0.23 15 22 0.44 0.50
    Бетон от газ-пяна-злато 1200 0.29 15 22 0.52 0.58
    Газ пенобетон (пеносиликат) 300 0.08 8 12 0.11 0.13
    Газ пенобетон (пеносиликат) 400 0.11 8 12 0,14 0.15
    Газ пенобетон (пеносиликат) 600 0.14 8 12 0.22 0.26
    Газ пенобетон (пеносиликат) 800 0.21 10 15 0.33 0.37
    Газ пенобетон (пеносиликат) 1000 0.29 10 15 0.41 0.47
    Строителни мазилки 1200 0.35 4 6 0.41 0.46
    Керамзитов чакъл 600 2.14 2 3 0.21 0.23
    Керамзитови чакъл 800 0.18 2 3 0.21 0.23
    Гранит (базалт) 2800 3.49 0 0 3.49 3.49
    Керамзитови чакъл 400 0.12 2 3 0.13 0.14
    Керамзитов чакъл 300 0.108 2 3 0.12 0.13
    Керамзитов чакъл 200 0.099 2 3 0.11 0.12
    Сив шунгититов 800 0.16 2 4 0.20 0.23
    Сив шунгититов 600 0.13 2 4 0.16 0.20
    Сив шунгититов 400 0.11 2 4 0.13 0.14
    Дървесни борови напречни влакна 500 0.09 15 20 0.14 0.18
    Шперплат залепен 600 0.12 10 13 0.15 0,18
    Дървесен борвлакна 500 0.18 15 20 0.29 0.35
    Дърво на влакна 700 0.23 10 15 0.18 0.23
    Метален дуралумин 2600 221 0 0 221 221
    Армиран бетон 2500 1.69 2 3 1.92 2.04
    Туфобетон 1600 0.52 7 10 0,7 0.81
    Варовик 2000 0.93 2 3 1.16 1.28
    Варовик с пясък 1700 0.52 2 4 0,70 0.87
    Пясък за строителни работи 1600 0.035 1 2 0.47 0.58
    Туфобетон 1800 0.64 7 10 0.87 0.99
    Облицовъчен картон 1000 0.18 5 10 0.21 0.23
    Многослоен строителен картон 650 0.13 6 12 0.15 0.18
    Порест каучук 60-95 0.034 5 15 0.04 0.0554
    Керамитен бетон 1400 0.47 5 10 0.56 0.65
    Керамитен бетон 1600 0.58 5 10 0.67 0.78
    Керамитен бетон 1800 0.86 5 10 0,80 0.92
    Тухла (куха) 1400 0.41 1 2 0.52 0.58
    Тухла (керамика) 1600 0,47 1 2 0.58 0.64
    Строителна глина 150 0.05 7 12 0,06 0.07
    Тухла (силикат) 1500 0.64 2 4 0.7 0.81
    Тухла (твърда) 1800 0.88 1 2 0.7 0.81
    Тухла (шлака) 1700 0.52 1.5 3 0.64 0.76
    Тухла (глина) 1600 0.47 2 4 0.58 0,7
    Тухла (треел) 1200 0.35 2 4 0.47 0.52
    Метална мед 8500 407 0 0 407 407
    Суха мазилка (лист) 1050 0.15 4 6 0.34 0.36
    Плочи от минерална вата 350 0.091 2 5 0.09 0.11
    Плочи от минерална вата 300 0.070 2 5 0.087 0.09
    Плочи от минерална вата 200 0.070 2 5 0.076 0.08
    Плочи от минерална вата 100 0.056 2 5 0.06 0.07
    Линолеум PVC 1800 0.38 0 0 0.38 0.38
    Пенобетон 1000 0.29 8 12 0.38 0.43
    Пенобетон 800 0.21 8 12 0.33 0.37
    Пенобетон 600 0.14 8 12 0.22 0.26
    Пенобетон 400 0.11 6 12 0.14 0.15
    Пенобетон върху варовици 1000 0.31 12 18 0.48 0.55
    Пенобетон върху цимент 1200 0.37 15 22 0.60 0.66
    Пенополистирол (PSB-C25) 15 - 25 0.029 - 0.033 2 10 0.035 - 0.052 0.040 - 0.059
    Пенополистирол (PSB-C35) 25 - 35 0.036 - 0.041 2 20 0.034 0.039
    Лист от полиуретанова пяна 80 0.041 2 5 0.05 0.05
    Панел от полиуретанова пяна 60 0.035 2 5 0.41 0.41
    Ламинирано пеностъкло 200 0.07 1 2 0.08 0.09
    Претегля пяна стъкло 400 0.11 1 2 0.12 0.14
    Пергамон 600 0.17 0 0 0.17 0.17
    Перлит 400 .111 1 2 0.12 0.13
    Перлитна циментова дъска 200 0.041 2 3 0.052 0,06
    Мрамор 2800 2,91 0 0 2,91 2,91
    Туф 2000 0.76 3 5 0.93 1.05
    Бетон на чакълен чакъл 1400 0.47 5 8 0.52 0.58
    Плочи от дървесни влакна (DSP) 200 0.06 10 12 0.07 0,08
    Плочи от фибростъкло 400 0.08 10 12 0.11 0.13
    Плочи от дървесни влакна (DSP) 600 0.11 10 12 0.13 0.16
    Плочи от дървесни влакна (DSP) 800 0.13 10 12 0.19 0.23
    Плочи от дървесни влакна (DSP) 1000 0.15 10 12 0.23 0.29
    Полистирол бетон на портланд цимент 600 0.14 4 8 0.17 0.20
    Вермикулитен бетон 800 0.21 8 13 0.23 0.26
    Вермикулитен бетон 600 0.14 8 13 0.16 0.17
    Вермикулитен бетон 400 0.09 8 13 0.11 0.13
    Вермикулитен бетон 300 0.08 8 13 0.09 0.11
    Руберойд 600 0.17 0 0 0.17 0.17
    Фибролитна пластина 800 0.16 10 15 0.24 0.30
    Метална стомана 7850 58 0 0 58 58
    Стъкло 2500 0.76 0 0 0.76 0.76
    50 0.048 2 5 0.052 0.06
    Стъклени влакна 50 0.056 2 5 0,06 0.064
    Фибролитна пластина 600 0.12 10 15 0.18 0.23
    Фибролитна плоча 400 0.08 10 15 0,13 0.16
    Фибролитна пластина 300 0.07 10 15 0.09 0.14
    Шперплат от лепене 600 0.12 10 13 0.15 0.18
    Камишита плоча 300 0.07 10 15 0.09 0.14
    Циментово-пясъчен разтвор 1800 0.58 2 4 0.76 0.93
    Метални чугуни 7200 50 0 0 50 50
    Циментово-шлаков разтвор 1400 0.41 2 4 0.52 0.64
    Разтвор на пясъчен пясък 1700 0.52 2 4 0,70 0.87
    Суха мазилка 800 0.15 4 6 0.19 0.21
    Камишита 200 0,06 10 15 0.07 0.09
    Циментова замазка 1050 0.15 4 6 0.34 0.36
    Торф плоча 300 0.064 15 20 0.07 0.08
    Торф плоча 200 0.052 15 20 0.06 0.064

    Заключения и полезно видео по темата

    Видеото е тематично насочено, което обяснява достатъчно подробно - какво е КТП и "с какво се яде". След като прочетете материалите, представени във видеото, има големи шансове да станете професионален строител.

    Очевидномомент - потенциалният строител трябва задължително да знае за топлопроводимостта и нейната зависимост от различни фактори. Това знание ще помогне да се изгради не само качествено, но и с висока степен на надеждност и дълготрайност на обекта. Използването на коефициента по същество е реална икономия на пари, например за плащане за същите комунални услуги.