Conductibilitatea termică a materialelor de construcție: ceea ce este + tabelul de valori

Construcția implică utilizarea oricăror materiale adecvate. Principalele criterii sunt siguranța pentru viață și sănătate, conductivitatea termică, fiabilitatea. Acest lucru este urmat de preț, proprietăți ale esteticii, versatilității etc.

Luați în considerare una dintre cele mai importante caracteristici ale materialelor de construcție - coeficientul de conductivitate termică, deoarece, de exemplu, nivelul de confort într-o casă depinde de această proprietate.

Ce este materialul de construcție KTP?

Teoretic, și practic și cu materialele de construcție, de regulă, sunt create două suprafețe - externe și interne. Din punctul de vedere al fizicii, o regiune caldă tinde mereu spre o regiune rece.

În ceea ce privește materialele de construcție, căldura va avea tendința de la o suprafață (mai caldă) la o altă suprafață (mai puțin caldă). Aici, de fapt, abilitatea unui material cu privire la o astfel de tranziție se numește coeficientul de conductivitate termică sau, în abrevierea lui, KTP.

Schema explicând efectul conductivității termice: 1 - energie termică; 2 - coeficientul de conductivitate termică; 3 - temperatura primei suprafețe; 4 - temperatura celei de-a doua suprafețe; 5 - grosimea materialului de construcție

Caracteristica unui QFT este în mod obișnuit construită pe baza testelor, atunci când se prelevează un eșantion experimental cu dimensiunile de 100x100 cm și se aplică efecte termice, luând în considerare diferența de temperatură dintre cele două suprafețe de 1 grade. Timpul de expunere este de 1 oră.

În consecință, conductivitatea termică este măsurată în wați pe metru pe grad (W / m ° C). Coeficientul este notat cu simbolul grecesc λ.

Implicit, conductivitatea termică a diferitelor materiale pentru construcții cu o valoare mai mică de 0, 175 W / m ° C, echivalează aceste materiale cu categoria materialelor izolatoare.

Producția modernă a stăpânit tehnologia materialelor de construcție, nivelul KTP care este mai mic de 0, 05 W / m ° C. Datorită acestor produse este posibil să se obțină un efect economic pronunțat în ceea ce privește consumul de resurse energetice.

Influența factorilor asupra nivelului de conductivitate termică

Fiecare material de construcție individual are o structură specifică și are o stare fizică deosebită.

Bazele sunt:

• dimensiunea cristalelor structurii;
• faza de stare a materiei;
• gradul de cristalizare;
• anizotropia conductivității termice a cristalelor;
• volumul și structura porozității;
• direcția fluxului de căldură.

Toate acestea - factori de influență. Compoziția chimică și impuritățile au, de asemenea, un anumit efect asupra nivelului QFT. Cantitatea de impurități, așa cum a arătat practica, are un efect deosebit de pronunțat asupra conductivității termice a componentelor cristaline.

Izolarea materialelor de construcție - o clasă de produse în construcție, creată ținând cont de proprietățile KTP, aproape de proprietățile optime. Cu toate acestea, obținerea unei conductivități termice perfecte, menținând în același timp alte calități, este extrem de dificilă.

La rândul său, condițiile de funcționare a materialelor de construcție - temperatură, presiune, umiditate etc. - afectează QFT.

Materiale de constructii cu KTP minim

Potrivit cercetărilor, aerul uscat are o valoare minimă de conductivitate termică (aproximativ 0, 023 W / m ° C).

Din punctul de vedere al utilizării aerului uscat în structura unui material de construcție, este necesară o structură în care aerul uscat se află în spații numeroase închise de volum mic. Structurally, o astfel de configurație este reprezentată în imaginea a numeroși pori din cadrul structurii.

De aici rezultă o concluzie logică: un material de construcție, a cărui structură internă este o formare poroasă, ar trebui să aibă un nivel scăzut al QFT.

În plus, în funcție de porozitatea maximă admisibilă a materialului, valoarea conductivității termice se apropie de valoarea QFT a aerului uscat.

Crearea unui material de construcție cu o conductivitate termică minimă contribuie la structura poroasă. Cu cât mai multe pori de volum diferit sunt cuprinse în structura materialului, cu atât este mai bine să se obțină QFT mai bun

În producția modernă, mai multe tehnologii sunt folosite pentru a obține porozitatea unui material de construcție.

În special, sunt utilizate următoarele tehnologii:

• spumă;
• formarea gazului;
• recuperarea apei;
• umflare;
• introducerea aditivilor;
• creați cadre de fibre.

Trebuie notat: coeficientul de conductivitate termică este direct legat de proprietăți precum densitatea, capacitatea de căldură, conductivitatea temperaturii.

Valoarea conductivității termice poate fi calculată prin formula:

λ = Q / S * (T1-T2) * t,

în cazul în care:

• Q este cantitatea de căldură;
• S este grosimea materialului;
• T ₁, T ₂ - temperatura pe ambele părți ale materialului;
• t este timpul.

Densitatea medie și conductivitatea termică sunt invers proporționale cu cantitatea de porozitate. Prin urmare, pe baza densității structurii materialelor de construcție, dependența de aceasta a conductivității termice poate fi calculată după cum urmează:

λ = 1, 16 √ 0, 0196 + 0, 22d ² - 0, 16,

Unde: d este valoarea densității. Aceasta este V.P. Nekrasov, demonstrând efectul densității unui anumit material asupra valorii lui QFT.

Efectul umidității asupra conductivității termice a materialelor de construcție

Din nou, judecând după exemplele de utilizare a materialelor de construcție în practică, se evidențiază efectul negativ al umidității asupra materialelor de construcție KTP. Se observă - cu cât mai multă umiditate este expusă materialelor de construcție, cu atât este mai mare valoarea QFT.

În diverse moduri, ei caută să protejeze materialul folosit în construcții de umiditate. Această măsură este pe deplin justificată, având în vedere creșterea coeficientului pentru materialele de construcție umede.

Justificați un astfel de moment este ușor. Impactul umidității asupra structurii materialului de construcție este însoțit de umidificarea aerului în pori și înlocuirea parțială a mediului aerian.

Având în vedere că parametrul coeficientului de conductivitate termică pentru apă este de 0, 58 W / m ° C, o creștere semnificativă a QFT a materialului devine clară.

De asemenea, trebuie remarcat un efect mai negativ, când apa care intră în structura poroasă este în plus înghețată - se transformă în gheață.

În consecință, este ușor să se calculeze o creștere și mai mare a conductivității termice, ținând cont de parametrii QFT de gheață, egali cu 2, 3 W / m ° C. Câștigul este de aproximativ patru ori mai mare decât conductivitatea termică a apei.

Unul dintre motivele refuzului construcției de iarnă în favoarea construirii în timpul verii ar trebui să fie considerat factorul de înghețare posibil a unor tipuri de materiale de construcție și, ca rezultat, o creștere a conductivității termice.

De aici, cerințele de construcție referitoare la protecția materialelor de construcție izolate împotriva pătrunderii umidității devin evidente. La urma urmei, nivelul conductivității termice crește direct proporțional cu umiditatea cantitativă.

Un alt moment nu este mai puțin important - invers, când structura materialului de construcție este supusă unei încălziri substanțiale. Căldura excesivă provoacă o creștere a conductivității termice.

Acest lucru se întâmplă din cauza unei creșteri a energiei cinematice a moleculelor care formează baza structurală a materialului de construcție.

Este adevărat că există o clasă de materiale a căror structură, dimpotrivă, dobândește mai bune proprietăți de conductivitate termică în modul de încălzire puternic. Una dintre aceste materiale este metalul.

Dacă în condiții de încălzire puternică o mare parte din materialele de construcție pe scară largă modifică conductivitatea termică în direcția creșterii, încălzirea puternică a metalului duce la efectul opus - scade KTP-ul metalului

Metode de determinare a coeficientului

În această direcție sunt utilizate diferite metode, însă, de fapt, toate tehnologiile de măsurare sunt combinate de două grupe de metode:

1. Modul de măsurare staționar.
2. Modul de măsurători non-staționare.

Metoda staționară presupune lucrul cu parametrii care nu se schimbă în timp sau variază ușor. Judecând prin aplicații practice, această tehnologie ne permite să ne bazăm pe rezultate QFT mai precise.

Acțiunile care vizează măsurarea conductivității termice, metoda staționară permite o gamă largă de temperatură - 20 - 700 ° C. În același timp, tehnologia staționară este considerată a fi consumatoare de timp și o metodă complexă, necesitând un timp mare de execuție.

Un exemplu de dispozitiv conceput pentru a efectua măsurători ale coeficientului de conductivitate termică. Acesta este unul dintre modelele digitale moderne, oferind rezultate rapide și precise.

O altă tehnologie de măsurare - non-staționare, pare să fie mai simplificată, necesitând între 10 și 30 de minute pentru a finaliza lucrarea. Cu toate acestea, în acest caz, intervalul de temperatură este semnificativ limitat. Cu toate acestea, tehnica a înregistrat o largă aplicare în sectorul industrial.

Tabelul de conductivitate termică a materialelor de construcție

Măsurarea multor materiale de construcție existente și utilizate pe scară largă nu are sens.

Toate aceste produse, de regulă, au fost testate în mod repetat, pe baza cărora a fost elaborată o masă a conductivității termice a materialelor de construcție, care include aproape toate materialele necesare pentru construcție.

Una dintre variantele unui astfel de tabel este prezentată mai jos, unde QFT este coeficientul de conductivitate termică:

Material (material de construcție)	Densitate, m 3	KTP este uscat, W / mºC	% wet_1			% wet_2	KTP la umezeală1, W / mșC		KTP la umezeală2, W / mșC
Bitum de acoperire	1400	0, 27	0			0	0, 27		0, 27
Bitum de acoperire	1000	0, 17	0			0	0, 17		0, 17
Acoperiș din ardezie	1800	0, 35	2			3	0.47		0, 52
Acoperiș din ardezie	1600	0, 23	2			3	0, 35		0.41
Bitum de acoperire	1200	0, 22	0			0	0, 22		0, 22
Ciment azbest-ciment	1800	0, 35	2			3	0.47		0, 52
Ciment de azbest	1600	0, 23	2			3	0, 35		0.41
Beton asfalt	2100	1, 05	0			0	1, 05		1, 05
Construcția acoperișului	600	0, 17	0			0	0, 17		0, 17
Beton (pietriș)	1600	0, 46	4			6	0, 46		0, 55
Beton (pe pernă de zgură)	1800	0, 46	4			6	0, 56		0.67
Beton (pe pietriș)	2400	1, 51	2			3	1, 74		1, 86
Beton (pe un tampon de nisip)	1000	0, 28	9			13	0, 35		0.41
Beton (structură poroasă)	1000	0, 29	10			15	0.41		0.47
Beton (structură solidă)	2500	1, 89	2			3	1, 92		2, 04
Pompe de beton	1600	0, 52	4			6	0.62		0, 68
Bitum de construcții	1400	0, 27	0			0	0, 27		0, 27
Bitum de construcții	1200	0, 22	0			0	0, 22		0, 22
Vată minerală ușoară	50	0, 048	2			5	0052		0, 06
Vata minerala greoaie	125	0056	2			5	0.064		0, 07
Vată minerală	75	0052	2			5	0, 06		0.064
Vermiculita frunza	200	0065	1			3	0, 08		0095
Vermiculita frunza	150	0060	1			3	0074		0098
Beton din spumă și cenușă	800	0, 17	15			22	0, 35		0.41
Beton din spumă și cenușă	1000	0, 23	15			22	0.44		0, 50
Beton din spumă și cenușă	1200	0, 29	15			22	0, 52		0, 58
Spumă-beton spongios (spumă-silicat)	300	0, 08	8			12	0, 11		0, 13
Spumă-beton spongios (spumă-silicat)	400	0, 11	8			12	0, 14		0, 15
Spumă-beton spongios (spumă-silicat)	600	0, 14	8			12	0, 22		0, 26
Spumă-beton spongios (spumă-silicat)	800	0, 21	10			15	0, 33		0, 37
Spumă-beton spongios (spumă-silicat)	1000	0, 29	10			15	0.41		0.47
Ghipsocardon	1200	0, 35	4			6	0.41		0, 46
Pietriș de lut expandat	600	2.14	2			3	0, 21		0, 23
Pietriș de lut expandat	800	0, 18	2			3	0, 21		0, 23
Granit (bazalt)	2800	3.49	0			0	3.49		3.49
Pietriș de lut expandat	400	0, 12	2			3	0, 13		0, 14
Pietriș de lut expandat	300	0108	2			3	0, 12		0, 13
Pietriș de lut expandat	200	0099	2			3	0, 11		0, 12
Pietriș pietriș	800	0, 16	2			4	0, 20		0, 23
Pietriș pietriș	600	0, 13	2			4	0, 16		0, 20
Pietriș pietriș	400	0, 11	2			4	0, 13		0, 14
Fibre transversale de pin	500	0, 09	15			20	0, 14		0, 18
placaj	600	0, 12	10			13	0, 15		0, 18
Pini de-a lungul fibrelor	500	0, 18	15			20	0, 29		0, 35
Stejarul de-a lungul boabelor	700	0, 23	10			15	0, 18		0, 23
Durală din metal	2600	221	0			0	221		221
Beton armat	2500	1.69	2			3	1, 92		2, 04
Tufobeton	1600	0, 52	7			10	0.7		0, 81
calcaros	2000	0, 93	2			3	1.16		1.28
Soluție de var de nisip	1700	0, 52	2			4	0, 70		0, 87
Nisip pentru lucrari de constructii	1600	0, 035	1			2	0.47		0, 58
Tufobeton	1800	0.64	7			10	0, 87		0, 99
Carton de față	1000	0, 18	5			10	0, 21		0, 23
Carton de construcție multistrat	650	0, 13	6			12	0, 15		0, 18
Spumă de cauciuc	60-95	0, 034	5			15	0, 04		0054
argilă expandată beton ușor	1400	0.47	5			10	0, 56		0, 65
argilă expandată beton ușor	1600	0, 58	5			10	0.67		0, 78
argilă expandată beton ușor	1800	0, 86	5			10	0, 80		0.92
Caramida (gol)	1400	0.41	1			2	0, 52		0, 58
Caramida (ceramica)	1600	0.47	1			2	0, 58		0.64
Construcția remorcilor	150	0, 05	7			12	0, 06		0, 07
Caramida (silicata)	1500	0.64	2			4	0.7		0, 81
Caramida (solid)	1800	0, 88	1			2	0.7		0, 81
Caramida (zgura)	1700	0, 52	1.5			3	0.64		0, 76
Caramida (argila)	1600	0.47	2			4	0, 58		0.7
Caramida (chatter)	1200	0, 35	2			4	0.47		0, 52
Cupru metalic	8500	407	0			0	407		407
Tencuiala uscata (foaie)	1050	0, 15	4			6	0, 34		0.36
Lame din vată minerală	350	0091	2			5	0, 09		0, 11
Lame din vată minerală	300	0070	2			5	0087		0, 09
Lame din vată minerală	200	0070	2			5	0076		0, 08
Lame din vată minerală	100	0056	2			5	0, 06		0, 07
PVC Linoleum	1800	0, 38	0			0	0, 38		0, 38
Spumă de beton	1000	0, 29	8			12	0, 38		0, 43
Spumă de beton	800	0, 21	8			12	0, 33		0, 37
Spumă de beton	600	0, 14	8			12	0, 22		0, 26
Spumă de beton	400	0, 11	6			12	0, 14		0, 15
Spuma de beton pe calcar	1000	0, 31	12			18	0, 48		0, 55
Spuma de beton pe ciment	1200	0, 37	15			22	0, 60		0, 66
Polistiren expandat (PSB-C25)	15 - 25	0, 029 - 0, 033	2			10	0, 035 - 0, 052		0, 040 - 0, 059
Polistiren expandat (PSB-C35)	25 - 35	0, 036 - 0, 041	2			20	0, 034		0, 039
Strat de spumă poliuretanică	80	0, 041	2			5	0, 05		0, 05
Panou de spumă poliuretanică	60	0, 035	2			5	0.41		0.41
Sticlă spumă ușoară	200	0, 07	1			2	0, 08		0, 09
Sticlă spartă ponderată	400	0, 11	1			2	0, 12		0, 14
Perghamina	600	0, 17	0			0	0, 17		0, 17
perlit	400	0.111	1			2	0, 12		0, 13
Placă de ciment perlit	200	0, 041	2			3	0052		0, 06
marmură	2800	2, 91	0			0	2, 91		2, 91
tufa	2000	0, 76	3			5	0, 93		1, 05
Strat de beton de piatră	1400	0.47	5			8	0, 52		0, 58
Placa DVP (PAL)	200	0, 06	10			12	0, 07		0, 08
Placa DVP (PAL)	400	0, 08	10			12	0, 11		0, 13
Placa DVP (PAL)	600	0, 11	10			12	0, 13		0, 16
Placa DVP (PAL)	800	0, 13	10			12	0, 19		0, 23
Placa DVP (PAL)	1000	0, 15	10			12	0, 23		0, 29
Beton polistiren pe ciment portland	600	0, 14	4			8	0, 17		0, 20
Vermiculit de beton	800	0, 21	8			13	0, 23		0, 26
Vermiculit de beton	600	0, 14	8			13	0, 16		0, 17
Vermiculit de beton	400	0, 09	8			13	0, 11		0, 13
Vermiculit de beton	300	0, 08	8			13	0, 09		0, 11
Ruberoid	600	0, 17	0			0	0, 17		0, 17
Placă din fibră de sticlă	800	0, 16	10			15	0, 24		0, 30
Oțel metalic	7850	58	0			0	58		58
sticlă	2500	0, 76	0			0	0, 76		0, 76
Vată de sticlă	50	0, 048	2			5	0052		0, 06
fibra de sticla	50	0056	2			5	0, 06		0.064
Placă din fibră de sticlă	600	0, 12	10			15	0, 18		0, 23
Placă din fibră de sticlă	400	0, 08	10			15	0, 13		0, 16
Placă din fibră de sticlă	300	0, 07	10			15	0, 09		0, 14
placaj	600	0, 12	10			13	0, 15		0, 18
Plăcintă cu plăci	300	0, 07	10			15	0, 09		0, 14
Ciment mortar de nisip	1800	0, 58	2			4	0, 76		0, 93
Fontă metalică	7200	50	0			0	50		50
Soluție ciment-zgură	1400	0.41	2			4	0, 52		0.64
Compus soluție de nisip	1700	0, 52	2			4	0, 70		0, 87
Tencuiala uscata	800	0, 15	4			6	0, 19		0, 21
Plăcintă cu plăci	200	0, 06	10			15	0, 07		0, 09
Tencuiala de ciment	1050	0, 15	4			6	0, 34		0.36
Turtă de turbă	300	0.064	15			20	0, 07		0, 08
Turtă de turbă	200	0052	15			20	0, 06		0.064

Vă recomandăm, de asemenea, să citiți celelalte articole despre care vorbim despre cum să alegeți izolarea potrivită:

1. Izolatie pentru acoperisul mansardei.
2. Materiale pentru încălzirea casei din interior.
3. Izolație pentru tavan.
4. Materiale pentru izolații exterioare.
5. Izolația pentru podea într-o casă din lemn.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul este direcționat tematic, unde se explică în detaliu ce este un KTP și "cu ce se mănâncă". După examinarea materialului prezentat în videoclip, există șanse mari de a deveni un constructor profesionist.

Punctul evident este că un constructor potențial trebuie să știe în mod necesar despre conductivitatea termică și dependența sa de diferiți factori. Aceste cunoștințe vor ajuta să se construiască nu numai calitativ, ci și cu un grad ridicat de fiabilitate și durabilitate a obiectului. Utilizarea coeficientului în esență este o economie reală a banilor, de exemplu, prin plata pentru aceleași utilități.

Dacă aveți întrebări sau aveți informații valoroase despre subiectul articolului, vă rugăm să lăsați comentariile dvs. în caseta de mai jos.