Conductivitat tèrmica i capacitat calorífica dels maons

La conductivitat tèrmica i la capacitat tèrmica dels maons són paràmetres importants que us permeten determinar l'elecció del material per a la construcció d'edificis residencials, mantenint-hi el nivell de calor necessari. Els indicadors específics es calculen i es donen en taules especials.

La conductivitat tèrmica és el procés que té lloc a l'interior d'un material durant la transferència d'energia tèrmica entre partícules o molècules. En aquest cas, la part més freda rep calor de la més calenta. Les pèrdues d'energia i les emissions de calor es produeixen en els materials no només com a resultat del procés de transferència de calor, sinó també durant la radiació. Depèn de quina sigui l'estructura de la substància.

Cada component de l'edifici té un determinat índex de conductivitat tèrmica, obtingut empíricament al laboratori. El procés de propagació de la calor és desigual, per tant sembla una corba al gràfic. La conductivitat tèrmica és una magnitud física que tradicionalment es caracteritza per un coeficient. Si mireu la taula, podeu notar fàcilment la dependència de l'indicador de les condicions de funcionament d'aquest material. Els llibres de referència ampliats contenen fins a diversos centenars de tipus de coeficients que determinen les propietats dels materials de construcció de diverses estructures.

Com a pauta, a l'hora de triar, a la taula s'indiquen tres condicions: habituals - per a un clima temperat i humitat mitjana a l'habitació, l'estat "sec" del material i "humit", és a dir, el funcionament en condicions d'un augment de la humitat a l'atmosfera. És fàcil veure que per a la majoria de materials, el coeficient augmenta amb l'augment de la humitat ambiental. L'estat "sec" es determina a temperatures de 20 a 50 graus per sobre de zero i pressió atmosfèrica normal.

Si la substància s'utilitza com a aïllant tèrmic, els indicadors es trien amb especial cura. Les estructures poroses retenen millor la calor, mentre que els materials més densos l'alliberen més al medi ambient. Per tant, els escalfadors tradicionals tenen els coeficients de conductivitat tèrmica més baixos.

El maó, produït avui en molts tipus, s'utilitza a la construcció a tot arreu. No es construeix cap objecte -un gran edifici industrial, un edifici d'apartaments residencials o una petita casa privada- sense fonaments de maó. La construcció de cases de camp, popular i relativament econòmica, es basa únicament en maons. El maó ha estat durant molt de temps el principal material de construcció.

Això va passar a causa de les seves propietats universals:

• fiabilitat i durabilitat;
• força;
• respectuós amb el medi ambient;
• excel·lents característiques d'aïllament acústic i acústic.

Es distingeixen els següents tipus de maons.

• Vermell. Està fet d'argila cuita i additius. Difereix en fiabilitat, durabilitat i resistència a les gelades. Apte per a la construcció de parets i fonaments. Normalment es col·loca en una o dues files. La conductivitat tèrmica depèn de la presència de buits en el producte.

• Clínquer. El maó de cara més durador i dens.A causa de la seva alta densitat, un material de forn sòlid, sòlid i fiable també té el coeficient de conductivitat tèrmica més significatiu. I, per tant, no té sentit utilitzar-lo per a les parets: farà fred a la casa, es necessitarà un aïllament important de les parets. Però els maons de clínquer són indispensables en la construcció de carreteres i en la col·locació de terres en naus industrials.

• Silicat. Un material econòmic fet d'una barreja de calç i sorra, els productes sovint es combinen en blocs per millorar el rendiment. En la construcció d'edificis, s'utilitza no només sòlid, sinó també silicat amb buits. Els indicadors de durabilitat del bloc de sorra són mitjans i la conductivitat tèrmica depèn de la mida de la connexió, però segueix sent prou alta, de manera que la casa necessitarà un aïllament addicional.

• Ceràmica. Material modern i bonic, produït en una àmplia gamma. Si parlem de conductivitat tèrmica, és significativament inferior a la del maó vermell normal.

Hi ha una briqueta ceràmica massissa, refractària i ranurada, amb buits. El coeficient de conductivitat tèrmica depèn del pes del maó, del tipus i del nombre d'esquerdes. Les ceràmiques càlides són precioses per fora i tenen molts buits fins a l'interior, la qual cosa la fa molt càlida i, per tant, ideal per a la construcció. Si el producte ceràmic també té porus que redueixen el pes, el maó s'anomena porós.

Els desavantatges d'aquest maó inclouen el fet que les unitats individuals són petites i fràgils. Per tant, la ceràmica càlida no és adequada per a tots els dissenys. A més, és un material car.

Pel que fa a la ceràmica refractària, aquest és l'anomenat maó d'argila refractaria: un bloc d'argila cremat amb una alta conductivitat tèrmica, gairebé la mateixa que la d'un material sòlid normal. Al mateix temps, la resistència al foc és una propietat valuosa que sempre es té en compte durant la construcció.

Les xemeneies es construeixen amb aquests maons "estufa", té un aspecte estètic, reté la calor a la casa a causa de la seva alta conductivitat tèrmica, resistent a les gelades, no es presta a àcids i àlcalis.

La calor específica és l'energia consumida per escalfar un quilogram de material en un grau. Aquest indicador és necessari per determinar la resistència a la calor de les parets d'un edifici, especialment a baixes temperatures.

Entre els materials que poden competir amb els maons, n'hi ha tant naturals com tradicionals: fusta i formigó, i sintètics moderns: penoplex i formigó cel·lular.

Fa temps que s'han construït edificis de fusta al nord i altres regions amb temperatures hivernals baixes, i això no és casual. La capacitat calorífica específica de la fusta és molt inferior a la dels maons. Les cases d'aquesta zona es construeixen amb roure massís, arbres de coníferes i també s'utilitzen aglomerats.

Si la fusta es talla a través de les fibres, la conductivitat tèrmica del material no supera els 0,25 W / M * K. L'aglomerat també té un indicador baix: 0,15. I el coeficient més òptim per a la construcció és la fusta tallada al llarg de les fibres, no més de 0,11. Òbviament, a les cases fetes amb aquesta fusta, s'aconsegueix una excel·lent retenció de calor.

La taula demostra clarament la dispersió del valor de la conductivitat tèrmica d'un maó (expressat en W / M * K):

• clinker - fins a 0,9;
• silicat - fins a 0,8 (amb buits i esquerdes - 0,5-0,65);
• ceràmica - de 0,45 a 0,75;
• ceràmica d'escletxes - 0,3-0,4;
• porós - 0,22;
• ceràmica calenta i blocs - 0,12-0,2.

Al mateix temps, només la ceràmica càlida i els maons porosos, que també són cars i fràgils, poden discutir amb la fusta pel que fa al nivell de conservació de la calor a la casa. No obstant això, la maó s'utilitza més sovint en la construcció de parets, i no només a causa de l'alt cost de la fusta massissa. Les parets de fusta tenen por de les precipitacions atmosfèriques, s'esvaeixen al sol. No li agrada la fusta i les influències químiques, a més, la fusta es pot podrir i assecar-se, es forma floridura. Per tant, aquest material requereix un processament especial abans de la construcció.

Pel que fa a altres materials moderns, normalment es trien blocs d'escuma i formigó cel·lular per comparar-los amb el maó. Els blocs d'escuma són de formigó amb porus, que inclou aigua i ciment, un compost d'escuma i enduridors, així com plastificants i altres components. El compost no absorbeix la humitat, és molt resistent a les gelades i reté la calor. S'utilitza en la construcció d'edificis privats baixos (dos o tres pisos). La conductivitat tèrmica és de 0,2-0,3 W / M * K.

El formigó cel·lat és un compost molt fort d'una estructura similar. Contenen fins a un 80% dels porus que proporcionen un excel·lent aïllament tèrmic i acústic. El material és respectuós amb el medi ambient i còmode d'utilitzar, a més de barat. Les propietats d'aïllament tèrmic del formigó cel·lular són 5 vegades superiors a les del maó vermell i 8 vegades superiors a les del silicat (la conductivitat tèrmica no supera el 0,15).

Tanmateix, les estructures de blocs de gas tenen por de l'aigua. A més, pel que fa a la densitat i la durabilitat, són inferiors al maó vermell. Un dels materials de construcció més demandats al mercat s'anomena escuma de poliestirè extruït o penoplex. Són lloses dissenyades per a l'aïllament tèrmic. El material és ignífug, no absorbeix la humitat i no es podreix.

Segons els experts, aquest compost només resisteix la comparació amb el maó en termes de conductivitat tèrmica. L'aïllament té un indicador igual a 0,037-0,038. Penoplex no és prou dens, no té la capacitat portant necessària. Per tant, el millor és combinar-lo amb un maó en aixecar parets, mentre que una maçoneria de maons buits i mig complementada amb penoplex us permetrà complir amb els codis de construcció per a l'aïllament tèrmic d'un habitatge. Penoplex també s'utilitza per als fonaments de cases i zones cegues.

La resistència a les gelades es determina pels cicles de congelació i descongelació. Aquest paràmetre és important a l'hora de triar el tipus de maó per col·locar parets de càrrega. La marca depèn del nombre de cicles i s'indica als productes. Els maons de cara i vermells tenen la major resistència a les gelades, que poden suportar temperatures de fins a -50 graus centígrads i per sota. Si s'utilitza maó arenoso calç, les seves propietats són pitjors, per la qual cosa la maçoneria s'haurà de fer en dues capes. El silicat tampoc és adequat per construir una base.

En males condicions hivernals, la calor de la casa és retinguda per la caldera de calefacció del sistema de calefacció. Però per evitar la dissipació de la calor, calen parets, terres i sostres del material adequat que mantingui bé la temperatura establerta. El tipus de maó té un paper important durant la construcció. El material s'ha de triar tenint en compte tots els paràmetres i condicions meteorològiques.

Al següent vídeo, trobareu una visió general de la conductivitat tèrmica dels maons SB 8.