Теплофизические свойства ячеистого бетона

26 мая 2014

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

Теплофизические свойства ячеистого бетона определяются на основе ряда показателей. Они имеют важнейшее значение для определения тепловлажностного режима как для ограждающих конструкций, так и внутри помещений. 

Основные теплофизические характеристики ячеистого бетона: 

• Удельная теплоемкость. Величина, характеризующая количество затрат тепла, необходимых для повышения температуры 1 кг материала на 1 градус. Удельная теплоемкость является показателем, характеризующим способность бетона аккумулировать тепловую энергию. Этот показатель напрямую зависит от уровня влажности и температуры воздуха и определяется в соответствии с ГОСТ 23250. Для определения показателя удельной теплоемкости образец определенной массы нагревается до заданной температуры, после чего происходит измерение количества тепла, отданного им калориметру. Для учета тепла, поглощаемого в процессе проведения исследований самим калориметром, в уравнение теплового баланса вводят показатель водяного эквивалента прибора. Он представляет собой количество дистиллированной воды (в г), поглощающее при изменении на 1 С температуры такое же количество тепла, что и калориметр. Водяной эквивалент калориметра определяется экспериментальным путем при помощи мерного эталона с известным показателем теплоемкости;

• Коэффициент теплопроводности. Определяется его структурным строением. Коэффициент является множителем пропорциональности математического выражения закона Фурье – основного закона распространения тепла на основе теплопроводности. Коэффициент теплопроводности представляет собой физические параметры вещества, характеризующие его способность проводить тепло. Данный показатель отражает количество тепла, которое проходит через единицу поверхности за единицу времени при падении температуры в 1 градус на единицу длины. Он характеризует теплоизоляционные свойства материала. Коэффициент теплопроводности ячеистого бетона находится в прямой зависимости от его плотности – при увеличении плотности бетона одновременно увеличивается его теплопроводность, а термическое сопротивление – наоборот, уменьшается. Поскольку в ограждающих конструкциях зданий в течение года под влиянием температурных перепадов и влажности наружного воздух в зависимости от сезона могут происходить процессы конденсации водяных паров, способствующих увеличению влажности строительных материалов, при проведении теплотехнических расчетов используются расчетные значения коэффициента теплопроводности бетона, которые определены при равновесном уровне эксплуатационной влажности. Помимо плотности и уровня влажности, на теплопроводность ячеистого бетона свое влияние также оказывают качество макроструктуры используемого для производства сырья, температура, при которой проводились измерения и некоторые другие факторы;

•  Эксплуатационная влажность по массе. Важный показатель, поскольку в процессе хранения, транспортировки и монтажа бетонных конструкций влажность ячеистого бетона может увеличиваться за счет атмосферных осадков, а также непосредственно в конструкциях здания под воздействием конденсации. Для предотвращения дополнительного увлажнения бетона, материалы поставляются на строительные площадки во влагонепроницаемой упаковке. Мероприятия, не допускающие увлажнения бетонных конструкций, осуществляются и в процессе их монтажа. Влажность бетона влияет на такие физико-механические показатели как прочность и морозостойкость, а также на теплопроводность. Наличие большого количества незамкнутых пор внутри ячеистого бетона, сообщающихся между собой, делают этот материал очень чувствительным к увлажнению и высыханию. Бетон, высушенный до постоянной массы, при помещении в среду с повышенным уровнем влажности подвержен существенному сорбционному увлажнению;

• Коэффициент теплоусвоения. Характеризует способность поверхности материала воспринимать тепло при колебаниях температуры воздуха и теплового поток. Если конструкция здания однослойная и однородная, теплоусвоение при заданном периоде температурных колебаний зависит от физико-технических свойств используемого материала. Такой показатель называется коэффициентом теплоусвоения и представляет собой физическую характеристику материала, определяющую его способность воспринимать тепло при температурных колебаниях на поверхности;

• Коэффициент паропроницаемости. Степень паропроницаемости ячеистого бетона является одним из показателей его качества. Коэффициент паропроницаемости характеризует способность бетона пропускать (задерживать) водяной пар. На этот показатель оказывает прямое воздействие плотность бетона. Показатель паропроницаемости представляет собой величину, равную количеству пара в миллиграммах, проходящего за единицу времени (1 час) через слой бетона толщиной 1 м и площадью 1 кв.м. Величина рассчитывается при условии одинаковой температуры воздуха у противоположных сторон образца, а разность парциального давления пара принята за единицу (1 Па). Коэффициент паропроницаемости определяется в соответствии с ГОСТ 25898-83 «Материалы и изделия строительные. Методы определения сопротивления паропроницанию» (ц, мг/м*ч*Па). Основная задача при определении паропроницаемости материала – создание стационарного потока водяных паров, пропускаемого через исследуемый образец и измерение величины данного потока.

Ячеистый бетон характеризуется одним из самых низких показателей по сопротивлению паропроницаемости по сравнению с другими стеновыми строительными материалами (бетон, кирпич, дерево и пр.) 

Свойства ячеистого бетона, описанные в данном разделе, наделяют его большим количеством преимуществ, отвечающих высоким требованиям, предъявляемым в современном строительстве к физико-механическим и теплоизоляционным свойствам строительных материалов. 

Назад