Thermische geleidbaarheid en warmtecapaciteit van bakstenen

Thermische geleidbaarheid en warmtecapaciteit van bakstenen zijn belangrijke parameters waarmee u kunt beslissen over de materiaalkeuze voor de constructie van woongebouwen, terwijl u het vereiste warmteniveau erin behoudt. Specifieke indicatoren worden berekend en gegeven in speciale tabellen.

Thermische geleidbaarheid is het proces dat plaatsvindt in een materiaal tijdens de overdracht van thermische energie tussen deeltjes of moleculen. In dit geval krijgt het koudere deel warmte van het warmere. Energieverliezen en warmte-emissies treden in materialen niet alleen op als gevolg van het warmteoverdrachtsproces, maar ook tijdens straling. Het hangt af van wat de structuur van de stof is.

Elk bouwelement heeft een bepaalde warmtegeleidingsindex, empirisch verkregen in het laboratorium. Het warmtevoortplantingsproces is ongelijkmatig, daarom ziet het eruit als een curve in de grafiek. Thermische geleidbaarheid is een fysieke grootheid die traditioneel wordt gekenmerkt door een coëfficiënt. Als u naar de tabel kijkt, ziet u gemakkelijk de afhankelijkheid van de indicator van de bedrijfsomstandigheden van dit materiaal. Uitgebreide naslagwerken bevatten tot enkele honderden soorten coëfficiënten die de eigenschappen van bouwmaterialen van verschillende constructies bepalen.

Als richtlijn worden bij het kiezen drie voorwaarden in de tabel aangegeven: gebruikelijk - voor een gematigd klimaat en gemiddelde vochtigheid in de kamer, de "droge" toestand van het materiaal en "nat" - dat wil zeggen, werking in omstandigheden van een verhoogde hoeveelheid vocht in de atmosfeer. Het is gemakkelijk te zien dat voor de meeste materialen de coëfficiënt toeneemt met toenemende luchtvochtigheid. De "droge" toestand wordt bepaald bij temperaturen van 20 tot 50 graden boven nul en normale atmosferische druk.

Als de stof als warmte-isolator wordt gebruikt, worden de indicatoren bijzonder zorgvuldig gekozen. Poreuze structuren houden warmte beter vast, terwijl dichtere materialen deze meer afgeven aan de omgeving. Daarom hebben traditionele kachels de laagste thermische geleidbaarheidscoëfficiënten.

Baksteen, tegenwoordig in vele soorten geproduceerd, wordt overal in de bouw gebruikt. Geen enkel object - een groot industrieel gebouw, een woonflatgebouw of een kleine privéwoning - wordt gebouwd zonder een bakstenen fundering. De bouw van huisjes, populair en relatief goedkoop, is uitsluitend gebaseerd op metselwerk. Baksteen is lange tijd het belangrijkste bouwmateriaal geweest.

Dit gebeurde vanwege zijn universele eigenschappen:

• betrouwbaarheid en duurzaamheid;
• kracht;
• milieu vriendelijkheid;
• uitstekende geluids- en geluidsisolerende eigenschappen.

De volgende soorten stenen worden onderscheiden.

• Rood. Het is gemaakt van gebakken klei en additieven. Verschilt in betrouwbaarheid, duurzaamheid en vorstbestendigheid. Geschikt voor wand- en funderingsbouw. Meestal geplaatst in een of twee rijen. Thermische geleidbaarheid is afhankelijk van de aanwezigheid van gaten in het product.

• Klinker. De meest duurzame en dichte gevelsteen.Een corpulent, eendelig en betrouwbaar ovenmateriaal heeft vanwege zijn hoge dichtheid ook de belangrijkste thermische geleidbaarheidscoëfficiënt. En daarom heeft het geen zin om het voor de muren te gebruiken - het zal koud zijn in huis, er is aanzienlijke muurisolatie nodig. Maar klinkers zijn onmisbaar in de wegenbouw en bij het leggen van vloeren in bedrijfsgebouwen.

• Silicaat. Een goedkoop materiaal gemaakt van een mengsel van kalk en zand, producten worden vaak gecombineerd tot blokken om de prestaties te verbeteren. Bij de constructie van gebouwen wordt niet alleen massief, maar ook silicaat met holtes gebruikt. De duurzaamheidsindicatoren van het zandblok zijn gemiddeld en de thermische geleidbaarheid hangt af van de grootte van de verbinding, maar blijft nog steeds hoog genoeg, dus het huis heeft extra isolatie nodig.

• Keramiek. Modern en mooi materiaal geproduceerd in een breed assortiment. Als we het hebben over thermische geleidbaarheid, dan is deze aanzienlijk lager dan die van gewone rode baksteen.

Er is een stevige keramische briket, vuurvast en gesleufd, met holtes. De warmtegeleidingscoëfficiënt is afhankelijk van het gewicht van de steen, het type en het aantal scheuren erin. Warm keramiek is mooi van buiten en heeft veel fijne spleten aan de binnenkant, waardoor het erg warm is en dus ideaal om mee te bouwen. Als het keramische product ook poriën heeft die het gewicht verminderen, wordt de steen poreus genoemd.

De nadelen van een dergelijke steen zijn onder meer het feit dat individuele eenheden klein en kwetsbaar zijn. Warm keramiek is daarom niet voor alle ontwerpen geschikt. Bovendien is het een duur materiaal.

Wat vuurvaste keramiek betreft, dit is de zogenaamde vuurvaste steen - een verbrand blok klei met een hoge thermische geleidbaarheid, bijna hetzelfde als die van een gewoon vast materiaal. Tegelijkertijd is brandwerendheid een waardevolle eigenschap waar tijdens de bouw altijd rekening mee wordt gehouden.

Haarden zijn gemaakt van dergelijke "kachel" -stenen, het heeft een esthetische uitstraling, houdt de warmte in het huis vast vanwege de hoge thermische geleidbaarheid, vorstbestendig, leent zich niet voor zuren en logen.

Specifieke warmte is de energie die wordt verbruikt om één kilogram materiaal één graad te verwarmen. Deze indicator is nodig om de warmteweerstand van de muren van een gebouw te bepalen, vooral bij lage temperaturen.

Onder de materialen die kunnen concurreren met bakstenen, zijn er zowel natuurlijk als traditioneel - hout en beton, en modern synthetisch - penoplex en gasbeton.

In de noordelijke en andere regio's met lage wintertemperaturen worden al lang houten gebouwen opgetrokken, en dit is geen toeval. De soortelijke warmtecapaciteit van hout is veel lager dan die van baksteen. Huizen in dit gebied zijn gebouwd van massief eiken, naaldbomen en er wordt ook spaanplaat gebruikt.

Als het hout over de vezels wordt gesneden, is de thermische geleidbaarheid van het materiaal niet groter dan 0,25 W / M * K. Spaanplaat heeft ook een lage indicator - 0,15. En de meest optimale constructiecoëfficiënt is hout dat langs de vezels is gesneden - niet meer dan 0,11. Het is duidelijk dat in huizen gemaakt van dergelijk hout een uitstekende warmteopslag wordt bereikt.

De tabel toont duidelijk de spreiding in de waarde van de thermische geleidbaarheid van een baksteen (uitgedrukt in W/M*K):

• klinker - tot 0,9;
• silicaat - tot 0,8 (met holtes en scheuren - 0,5-0,65);
• keramiek - van 0,45 tot 0,75;
• spleetkeramiek - 0,3-0,4;
• poreus - 0,22;
• warme keramiek en blokken - 0.12-0.2.

Tegelijkertijd kunnen alleen warme keramiek en poreuze bakstenen, die ook duur en kwetsbaar zijn, ruzie maken met hout in termen van het niveau van warmtebehoud in huis. Niettemin wordt metselwerk vaker gebruikt bij de constructie van muren, en niet alleen vanwege de hoge kosten van massief hout. Houten muren zijn bang voor atmosferische neerslag, ze vervagen in de zon. Hij houdt niet van hout en chemische invloeden, bovendien kan hout gaan rotten en uitdrogen, er vormt zich schimmel op. Daarom vereist dit materiaal een speciale verwerking voorafgaand aan de constructie.

Wat betreft andere moderne materialen, worden meestal schuimblokken en gasbeton gekozen ter vergelijking met baksteen. Schuimblokken zijn beton met poriën, waaronder water en cement, een schuimmiddel en verharders, evenals weekmakers en andere componenten. Het composiet neemt geen vocht op, is zeer vorstbestendig en houdt warmte vast. Het wordt gebruikt voor de bouw van lage (twee of drie verdiepingen) particuliere gebouwen. Thermische geleidbaarheid is 0,2-0,3 W / M * K.

Cellenbeton is een zeer sterke verbinding met een vergelijkbare structuur. Ze bevatten tot 80% poriën en zorgen voor een uitstekende warmte- en geluidsisolatie. Het materiaal is milieuvriendelijk en handig in gebruik, maar ook niet duur. De thermische isolatie-eigenschappen van cellenbeton zijn 5 keer hoger dan die van rode baksteen en 8 keer hoger dan die van silicaat (thermische geleidbaarheid niet hoger dan 0,15).

Gasblokstructuren zijn echter bang voor water. Bovendien zijn ze qua dichtheid en duurzaamheid inferieur aan rode baksteen. Een van de bouwmaterialen waarnaar op de markt vraag is, wordt geëxtrudeerd polystyreenschuim of penoplex genoemd. Dit zijn platen die zijn ontworpen voor thermische isolatie. Het materiaal is brandveilig, neemt geen vocht op en rot niet.

Volgens experts doorstaat dit composiet de vergelijking met baksteen alleen in termen van thermische geleidbaarheid. De isolatie heeft een indicator gelijk aan 0,037-0,038. Penoplex is niet dicht genoeg, het heeft niet het vereiste draagvermogen. Daarom is het het beste om het te combineren met een baksteen bij het plaatsen van muren, terwijl een metselwerk van anderhalve holle baksteen aangevuld met penoplex u in staat stelt te voldoen aan de bouwvoorschriften voor thermische isolatie van een woning. Penoplex wordt ook gebruikt voor de fundering van huizen en blinde ruimtes.

Vorstbestendigheid wordt bepaald door cycli van bevriezen en ontdooien. Deze parameter is belangrijk bij het kiezen van het type baksteen voor het leggen van dragende muren. Het merk is afhankelijk van het aantal cycli en staat vermeld op de producten. Gevelstenen en rode bakstenen hebben de hoogste vorstbestendigheid, die bestand zijn tegen temperaturen tot -50 graden Celsius en lager. Als u kalkzandsteen gebruikt, zijn de eigenschappen slechter, dus het metselwerk moet in twee lagen worden gedaan. Silicaat is ook niet geschikt voor het bouwen van een fundering.

Bij slechte winterse omstandigheden wordt de warmte in huis vastgehouden door de verwarmingsketel van het verwarmingssysteem. Maar om warmteafvoer te voorkomen, zijn wanden, vloeren en plafonds nodig van het juiste materiaal dat de ingestelde temperatuur goed houdt. Het type metselwerk speelt een belangrijke rol tijdens de bouw. Het materiaal moet worden gekozen rekening houdend met alle parameters en weersomstandigheden.

In de volgende video vindt u een overzicht van de thermische geleidbaarheid van SB 8-stenen.