Книги по строительству и ремонту

Строительные материалы

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

1. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

Теплопроводностью называют способность материала передавать через свою толщу тепловой поток, возникающий вследствие разности температур на поверхностях, ограничивающих материал.

Очень важно знание теплопроводности материалов, используемых при устройстве так называемых ограждающих конструкций зданий (т. е. наружных стен, верхних перекрытий, полов в нижнем этаже), и в особенности теплоизоляционных материалов, предназначенных для сохранения тепла в помещениях и тепловых установках.

Теплопроводность материала зависит от характера пор и вида материала, его пористости, влажности, объемного веса и средней температуры, при которой происходит передача тепла. Величина ее характеризуется коэффициентом теплопроводности К.

Как было отмечено выше, коэффициент теплопроводности зависит \ от пористости материала. У пористых материалов тепловой поток проходит через их массу и через поры, наполненные воздухом. Теплопроводность воздуха очень низка   (Я=0,02), вследствие   чего   он   оказывает большое термическое сопротивление прохождению   теплового   потока. Коэффициент теплопроводности сухих пористых материалов   является промежуточной  величиной   между   коэффициентами   теплопроводности   { их вещества и воздуха: чем больше пористость (т. е. чем меньше объем-   I ный вес материала), тем ниже коэффициент теплопроводности, и наобо-У рот. Таким образом, наиболее эффективными для ограждающих конструкций являются легкие материалы. Вместе с тем   общей   зависимости между объемным весом и теплопроводностью для   всех   строительных материалов установить нельзя. Для воздушно-сухих материалов  (т. е. имеющих характерную для стен зданий естественную влажность 1—7% по объему) величину коэффициента теплопроводности можно ориентировочно определять по объемному весу, пользуясь эмпирической формулой, предложенной проф. В. П. Некрасовым

Очень сильно повышает теплопроводность материала его влажность, так как у воды ^, = 0,51, т. е. в 25 раз больше, чем у воздуха. Поэтому поры, заполненные водой, гораздо лучше проводят тепловой поток, чем поры, заполненные воздухом.

Некоторое влияние на величину теплопроводности оказывает температура, при которой происходит передача тепла: коэффициент теплопроводности металлов с повышением температуры уменьшается, у большинства же прочих материалов возрастает. Это особенно необходимо учитывать при выборе материалов для тепловой изоляции паропроводов, котельных установок и т. п.

Структура материала также оказывает влияние на коэффициент теплопроводности. Так, при слоистом или волокнистом строении с определенным направлением волокон коэффициент теплопроводности зависит от направления потока тепла по отношению к волокнам.  

Величина пор материала также оказывает влияние на коэффициент его теплопроводности: мелкопористые материалы менее теплопроводны, ччем крупнопористые, материалы с замкнутыми порами имеют меньшую теплопроводность, чем материалы с сообщающимися порами. Это объясняется тем, что при крупных и сообщающихся порах в них возникает движение воздуха, сопровождающееся переносом тепла (явление конвекции)   и   повышением суммарного   коэффициента   теплопроводности.

ффф

Ж. ТЕПЛОЕМКОСТЬ

Теплоемкостью называют свойство материала поглощать при нагревании определенное количество тепла.

Теплоемкостью материалов пользуются для определения теплоустойчивости стен в перекрытий т расчета степени подогрева материалов для зимних бетонных и каменных работ, а также прн расчете печей. Под теплоустойчивостью стен и перекрытий понимают их способность сохранять на внутренней поверхности более или менее постоянную температуру, несмотря на колебания теплового потока вследствие неравномерной работы отопления. Суточные колебания температуры в жилых зданиях не должны превышать 6°.

В отапливаемых помещениях в частях стен или перекрытий, обращенных внутрь здания, аккумулируется запас тепла, благодаря чему в помещениях температура значительно не повышается. По окончании топки запас тепла, накопленный в стенах и перекрытиях, расходуется на подогрев воздуха, чем и выравниваются в помещениях колебания температуры воздуха. Для стен и перекрытий жилых и отапливаемых зданий желательно применять материалы с возможно более высоким коэффициентом теплоемкости. Такими являются лесные материалы, широко используемые для устройства стен и перекрытий небольших отапливаемых зданий.

3. ОГНЕСТОЙКОСТЬ

Под Огнестойкостью понимают способность мгатеряаяов вшгерживать без разрушения действие высоких температур. По огнестойкости строительные материалы делятся на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Несгораемые материалы при воздействии огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. Некоторые несгораемые материалы (например, кирпич, черепица, бетоны, асбестовые материалы) при воздействии высоких температур деформируются незначительно, другие же могут деформироваться сильно (сталь) или разрушаться (некоторые природные каменные материалы, например гранит, мрамор, известняк, гипс). Трудносгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют и обугливаются. Горение (тление) таких материалов (фибролит, войлок, пропитанный глиняным раствором, и др.) происходит только при наличии источника огня, а после его удаления горение прекращается. Сгораемые материалы (дерево, рубероид, толь, пластмассы и др.) под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня.

4. ОГНЕУПОРНОСТЬ

Огнеупорностью называют свойство материала противостоять, не деформируясь, длительному воздействию высоких температур.

Для различных отопительных устройств (печей, труб, обмуровки

котлов и др.) используют строительные материалы,;которые могут не

только выдерживать действие высоких температур, но и нести опреде

лённую нагрузку при постоянной высокой температуре. Такие материа

лы делят на три группы: огнеупорные, выдерживающие действие темпе

ратур от 1580° С и выше (шамот, динас и др.); тугоплавкие, выдержи

вающие действие температур выше 1350 до 1580° С (гжельский кирпич);

легкоплавкие — с огнеупорностью ниже 1350° С (обыкновенный глиня

ный кирпич).