Conductividad térmica y capacidad calorífica de los ladrillos.
La conductividad térmica y la capacidad térmica de los ladrillos son parámetros importantes que permiten determinar la elección del material para la construcción de edificios residenciales, al tiempo que mantienen el nivel requerido de calor en ellos. Se calculan indicadores específicos y se dan en tablas especiales.
¿Qué es y qué les influye?
La conductividad térmica es el proceso que ocurre dentro del material durante la transferencia de energía térmica entre partículas o moléculas. Al mismo tiempo, la parte más fría recibe calor de la más caliente. Las pérdidas de energía y las emisiones de calor se producen en los materiales no solo como resultado del proceso de transferencia de calor, sino también durante la radiación. Depende de la estructura de la sustancia.
Cada componente del edificio tiene un indicador específico de conductividad térmica, obtenido experimentalmente en el laboratorio. El proceso de distribución del calor es desigual, por lo que parece una curva en el gráfico. La conductividad térmica es una cantidad física que tradicionalmente se caracteriza por un coeficiente. Si observa la tabla, puede notar fácilmente que el indicador depende de las condiciones de operación de este material. Los libros de referencia ampliados contienen hasta varios cientos de tipos de coeficientes que determinan las propiedades de los materiales de construcción de diferentes estructuras.
Para referencia, la elección en la tabla indica tres condiciones: normal: para un clima templado y humedad media en la habitación, el estado "seco" del material y "húmedo", es decir, operación bajo condiciones de humedad incrementada en la atmósfera. Es fácil ver que para la mayoría de los materiales, el coeficiente aumenta al aumentar la humedad del ambiente. El estado "seco" se determina a temperaturas de 20 a 50 grados por encima de cero y presión atmosférica normal.
Si la sustancia se utiliza como aislante térmico, los indicadores se eligen especialmente cuidadosamente. Las estructuras porosas retienen mejor el calor y los materiales más densos lo desprenden del medio ambiente. Por lo tanto, el aislamiento tradicional tiene el coeficiente de conductividad térmica más bajo.
Como norma, la lana de vidrio, el hormigón celular y el hormigón celular con una estructura especialmente porosa son óptimamente adecuados para la construcción. Cuanto más denso es el material, mayor es la conductividad térmica que posee, por lo tanto, transfiere energía al medio ambiente.
Tipos de materiales y sus características.
El ladrillo, producido hoy en muchas especies, se usa en la construcción de ubicuas. Ni un solo objeto: un gran edificio industrial, un edificio residencial de apartamentos o una pequeña casa privada, se construye sin una base de ladrillo. La construcción de casas de campo, popular y relativamente barata, se basa únicamente en el ladrillo. El ladrillo ha sido durante mucho tiempo el principal material de construcción.
Esto se debe a sus propiedades universales:
- fiabilidad y durabilidad;
- fuerza
- respeto al medio ambiente;
- Excelentes características de aislamiento acústico y acústico.
Asigna los siguientes tipos de ladrillos.
- Rojo Está hecho de arcilla cocida y aditivos.Se distingue por su fiabilidad, durabilidad y resistencia a las heladas. Adecuado para la construcción de muros y cimientos. Generalmente se coloca en una o dos filas. La conductividad térmica depende de la presencia de huecos en el producto.
- Clinker El ladrillo de revestimiento más fuerte y denso. El material del horno de cuerpo completo, sólido y confiable debido a su alta densidad tiene el coeficiente de conductividad térmica más significativo. Y, por lo tanto, no tiene sentido usarlo para las paredes: hará frío en la casa, necesitará un calentamiento significativo de las paredes. Pero el clinker de ladrillo es indispensable en la construcción de carreteras y al colocar el suelo en edificios industriales.
- Silicato Material económico de una mezcla de cal con arena, a menudo los productos se combinan en bloques para mejorar las propiedades de rendimiento. En la construcción de edificios se utiliza no solo con cuerpo, sino también silicato con huecos. La durabilidad del bloque de arena es promedio, y la conductividad térmica depende del tamaño de la conexión, pero sigue siendo bastante alta, por lo que la casa requerirá aislamiento adicional.
Figura inferior para una briqueta ranurada en comparación con la analógica sin huecos internos.También debe tenerse en cuenta que el producto absorbe el exceso de humedad.
- Ceramica Material moderno y hermoso, producido en un rango significativo. Si hablamos de conductividad térmica, es significativamente menor que la del ladrillo rojo ordinario.
Hay una briqueta de cerámica completa, ignífuga y ranurada, con huecos. El coeficiente de conductividad del calor depende del peso del ladrillo, el tipo y la cantidad de ranuras en él. Las cerámicas cálidas son externamente hermosas, además por dentro tiene muchos huecos finos, lo que la hace muy cálida y, por lo tanto, ideal para la construcción. Si también hay poros reductores de peso en la cerámica, el ladrillo se llama poroso.
Las desventajas de tal ladrillo deben incluir el hecho de que las unidades individuales son pequeñas y frágiles. Por lo tanto, la cerámica caliente no es adecuada para todos los diseños. Además, es un material caro.
En cuanto a la cerámica refractaria, este llamado ladrillo de arcilla refractaria es un bloque de arcilla quemada con una alta conductividad térmica, casi la misma que la de un material ordinario de cuerpo completo. Sin embargo, la refractariedad es una propiedad valiosa que siempre se tiene en cuenta durante la construcción.
Las chimeneas se construyen a partir de un ladrillo de "estufa", tiene un aspecto estético, retiene el calor en la casa debido a su alta conductividad térmica, es resistente a las heladas y no se ve afectada por ácidos y álcalis.
La capacidad calorífica específica es la energía que se consume para calentar un kilogramo de material en un grado. Este indicador es necesario para determinar la resistencia al calor de las paredes de un edificio, especialmente a bajas temperaturas.
Para productos de arcilla y cerámica, este indicador varía de 0.7 a 0.9 kJ / kg. El ladrillo de silicato da indicadores de 0.75-0.8 kJ / kg. Chamotte es capaz, cuando se calienta, para dar un aumento en la capacidad de calor de 0,85 a 1,25.
Comparación con otros materiales.
Entre los materiales que pueden competir con los ladrillos, se encuentran los naturales y los tradicionales, la madera y el concreto, y el moderno sintético - penoplex y el hormigón celular.
Los edificios de madera han sido erigidos durante mucho tiempo en el norte y otras áreas caracterizadas por bajas temperaturas invernales, y esto no es un accidente. El calor específico de un árbol es mucho más bajo que el de un ladrillo. Las casas en esta área están construidas de roble macizo, árboles coníferos y también se utilizan aglomerados.
Si el árbol se corta a través de las fibras, la conductividad térmica del material no excede de 0.25 W / M * K. La baja tasa y el aglomerado - 0.15. Y el factor más óptimo para la construcción es la madera, cortada a lo largo de las fibras, no más de 0.11. Obviamente, en las casas de este árbol se logra una excelente conservación del calor.
La tabla demuestra claramente la variación en el valor del coeficiente de conductividad térmica de un ladrillo (expresado en W / M * K):
- clinker - hasta 0.9;
- silicato - hasta 0.8 (con huecos y huecos - 0.5-0.65);
- cerámica - de 0,45 a 0,75;
- cerámica ranurada - 0.3-0.4;
- poroso - 0,22;
- Cerámica caliente y bloques - 0.12-0.2.
Al mismo tiempo, solo las cerámicas calientes y los ladrillos porosos, que también son frágiles, pueden discutir con el árbol en términos del nivel de preservación del calor en la casa. Sin embargo, el ladrillo se usa con más frecuencia en la construcción de muros, y no solo por el alto costo de la madera maciza. Las paredes de madera temen la precipitación atmosférica, se desvanecen bajo el sol. No le gusta la madera y las influencias químicas, además, la madera es capaz de pudrirse y secarse, y se forma moho en ella. Por lo tanto, este material requiere un tratamiento especial antes de la construcción.
Además, el fuego puede destruir rápidamente la estructura de madera, ya que la madera se quema bien.En contraste, la mayoría de los tipos de ladrillos son bastante resistentes a los efectos del fuego, especialmente los ladrillos de fuego.
En cuanto a otros materiales modernos, para la comparación con un ladrillo, generalmente se eligen bloques de espuma y concreto aireado. Los bloques de espuma son de hormigón con poros que consisten en agua y cemento, una composición espumante y endurecedores, así como plastificantes y otros componentes. El compuesto no absorbe la humedad, es altamente resistente a las heladas, retiene el calor. Se utiliza en la construcción de edificios privados bajos (en dos o tres pisos). La conductividad térmica es 0.2-0.3 W / M * K.
Concreto aireado - compuestos muy fuertes de estructura similar. Contienen hasta un 80% de poros que proporcionan un excelente aislamiento térmico y acústico. El material es ecológico y conveniente de usar, además de económico. Las propiedades de aislamiento térmico del hormigón celular son 5 veces más altas que las del ladrillo rojo y 8 veces más altas que las del silicato (la conductividad térmica no excede 0.15).
Sin embargo, las estructuras de bloques de gas tienen miedo al agua. Además, en términos de densidad y durabilidad, son inferiores al ladrillo rojo. El extruido de poliestireno extruido, o penoplex, se llama uno de los materiales de construcción más populares en el mercado.Estas son las placas destinadas al aislamiento térmico. El material es ignífugo, no absorbe la humedad y no se pudre.
Según los expertos, la comparación con un ladrillo de este compuesto puede soportar solo la conductividad térmica. El aislamiento tiene una cifra de 0.037-0.038. Penoplex no es lo suficientemente densa, no tiene la capacidad de carga necesaria. Por lo tanto, lo mejor es combinarlo con ladrillos en la construcción de muros, con la adición de mampostería Penoplex y medio ladrillos huecos asegurará el cumplimiento de los códigos de construcción para el aislamiento térmico de las instalaciones residenciales. Penoplex también se utiliza para cimientos de casas y pabellones.
Resistencia a las heladas
La resistencia a las heladas se determina mediante ciclos de congelación y descongelación. Este parámetro es importante al elegir el tipo de ladrillo para colocar muros de apoyo. La marca depende del número de ciclos y se indica en los productos. La mayor resistencia a las heladas la poseen los ladrillos de revestimiento y los rojos, que pueden soportar temperaturas de hasta -50 grados Celsius y menos. Si utiliza ladrillos de silicato, sus propiedades son peores, por lo que la colocación deberá realizarse en dos capas. El silicato no es adecuado para la construcción de la cimentación.
En condiciones climáticas invernales, el calor de la casa se mantiene gracias a la caldera del sistema de calefacción. Pero para evitar la disipación del calor, necesitamos las paredes, el piso y el techo del material apropiado, que mantiene bien la temperatura deseada. El tipo de ladrillo juega un papel importante durante la construcción. El material debe ser elegido, teniendo en cuenta todos los parámetros y condiciones climáticas.
En el siguiente video encontrará una revisión de la conductividad térmica del ladrillo SB 8.