Conductivitat Tèrmica Del Maó: Valor Del Coeficient, Indicadors De Resistència A Les Gelades Del Material, Valor De La Capacitat Tèrmica A La Taula

2024 Autora: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificació: 2024-01-15 04:09

La conductivitat tèrmica i la capacitat tèrmica dels maons són paràmetres importants que us permeten decidir l’elecció del material per a la construcció d’edificis residencials, mantenint al mateix temps el nivell de calor requerit. Els indicadors específics es calculen i es mostren en taules especials.

Què és i què els influeix?

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 part més càlida. 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 cert índex de conductivitat de la calor, 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 consulta ampliats contenen fins a diversos centenars de tipus de coeficients que determinen les propietats dels materials de construcció de diverses estructures.

Per obtenir una pauta a l’hora d’escollir, a la taula s’indiquen tres condicions: usuals: per a un clima moderat i una humitat mitjana a l’habitació, l’estat "sec" del material i "humit", és a dir, un funcionament en condicions de quantitat d'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 a la pressió atmosfèrica normal.

Si la substància s’utilitza com a aïllant de calor, els indicadors s’escullen amb molta 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.

Com a norma general, la llana de vidre, l’escuma i el formigó cel·lular amb una estructura especialment porosa són òptims per a la construcció. Com més dens sigui el material, més conductivitat tèrmica té, per tant, transfereix energia al medi ambient.

Tipus de materials i les seves característiques

Els maons, produïts avui en molts tipus, s’utilitzen a la construcció a tot arreu. Ni un sol objecte (una gran nau industrial, un edifici d’apartaments residencials o una petita casa privada) no es construeix sense fonaments de maó. La construcció de cases rurals, populars i relativament econòmiques, es basa únicament en maons. El maó ha estat durant molt de temps el principal material de construcció.

Això va passar per les seves propietats universals:

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

Es distingeixen els següents tipus de maons

Vermell . Està fet amb fang cuit i additius. Difereix en fiabilitat, durabilitat i resistència a les gelades. Apte per a la construcció de murs i fonaments. Normalment es col·loca en una o dues files. La conductivitat tèrmica depèn de la presència de buits al producte.

Clinker . El totxo més resistent i dens. Un material de forn sòlid, sòlid i fiable a causa de la seva alta densitat també té el coeficient de conductivitat tèrmica més important. I, per tant, no té sentit fer-lo servir per a les parets: farà fred a la casa, caldrà un aïllament important de les parets. Però els maons de clínquer són indispensables en la construcció de carreteres i quan s’estableixen terres en edificis industrials.

Silicat . Un producte econòmic fet amb 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 continua sent prou elevada, de manera que la casa requerirà un aïllament addicional.

L'indicador de la briqueta ranurada és inferior en comparació amb l'analògic sense buits interns. També s’ha de tenir en compte que el producte absorbeix l’excés d’humitat.

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

Hi ha una briqueta de ceràmica sòlida, refractària i ranurada, amb buits. El coeficient de conductivitat de la calor depèn del pes del maó, del tipus i del nombre d’esquerdes que hi ha. Les ceràmiques càlides són boniques a l'exterior i presenten molts buits fins a l'interior, de manera que són molt càlides i, per tant, ideals 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 tèbia no és adequada per a tots els dissenys. A més, és un material car.

Pel que fa a la ceràmica refractària, es tracta de l’anomenat maó refractari: un bloc d’argila cremada 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 a partir de maons d’aquests “fogons”, tenen un aspecte estètic, conserva la calor a la casa per la seva alta conductivitat tèrmica, és 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.

Per a articles fets d’argila i ceràmica, aquest indicador oscil·la entre 0,7 i 0,9 kJ / kg. El maó de silicat proporciona indicadors de 0,75-0,8 kJ / kg. Chamotny és capaç, quan s’escalfa, d’augmentar la capacitat tèrmica de 0,85 a 1,25.

Comparació amb altres materials

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

Des de fa temps s’han erigit edificis de fusta al nord i altres regions amb baixes temperatures hivernals, 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 a partir de roure massís, coníferes i també s’utilitza aglomerat.

Si la fusta es talla a través de les fibres, la conductivitat tèrmica del material no supera els 0,25 W / M * K. Els aglomerats també tenen un índex 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. És obvi que s’aconsegueix una excel·lent preservació de la calor a les cases fetes d’aquest arbre.

La taula mostra clarament la diferència del valor de la conductivitat tèrmica d’un maó (expressat en W / M * K):

• clínquer: 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 escletxa - 0, 3-0, 4;
• porós - 0,22;
• ceràmica calenta i blocs: 0, 12-0, 2.

Al mateix temps, només la ceràmica tèbia i els maons porosos, que també són cars i fràgils, poden discutir amb la fusta pel que fa al nivell de preservació de la calor a la casa. Malgrat tot, el maó s’utilitza més sovint en la construcció de parets i no només per l’elevat cost de la fusta massissa. Les parets de fusta tenen por de les precipitacions atmosfèriques, s’esvaeixen al sol. No li agrada la fusta ni les influències químiques, a més, la fusta pot podrir-se i assecar-se i formar-hi floridures. Per tant, aquest material requereix un processament especial abans de la construcció.

A més, el foc pot destruir molt ràpidament una estructura de fusta, ja que la fusta es crema bé. En canvi, la majoria de tipus de maons són força resistents al foc, especialment els maons de gres.

Pel que fa a altres materials moderns, el bloc d’escuma i el formigó cel·lulat solen triar-se per comparar-los amb el maó. Els blocs d’escuma són de formigó amb porus, que inclouen aigua i ciment, un compost escumós 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 per a la construcció d'edificis privats baixos (de dos o tres pisos). La conductivitat tèrmica és de 0,2-0,3 W / M * K.

El formigó cel·lulat és un compost molt fort d’una estructura similar . Contenen fins al 80% de porus que proporcionen un excel·lent aïllament acústic i tèrmic. El material és ecològic 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 maó de silicat (la conductivitat tèrmica no supera els 0,15).

No obstant això, les estructures de blocs de gas tenen por de l’aigua. A més, en termes de densitat i durabilitat, són inferiors als maons vermells. Un dels materials de construcció que es demana al mercat s’anomena escuma de poliestirè extruït o penoplex. Es tracta de lloses dissenyades per a l'aïllament tèrmic. El material és ignífug, no absorbeix la humitat i no es podreix.

Segons els experts, aquest compost resisteix la comparació amb el maó només 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 requerida. Per tant, el millor és combinar-lo amb un maó quan s’aixequin parets, mentre que una maçoneria de maons buits i mig complementats amb penoplex us permetrà complir els codis de construcció d’aïllament tèrmic d’un habitatge. Penoplex també s'utilitza per als fonaments de cases i zones cegues.

Resistència a la gelada

La resistència al glaç es determina mitjançant cicles de congelació i descongelació. Aquest paràmetre és important a l’hora d’escollir el tipus de maó per col·locar parets de càrrega. La marca depèn del nombre de cicles i està indicada als productes. Els maons vermells i els paraments tenen la major resistència a les gelades, que poden suportar temperatures de fins a -50 graus centígrads i inferiors. Si utilitzeu maó de sorra-calç, les seves propietats són pitjors, de manera que la maçoneria s’haurà de fer en dues capes. El silicat tampoc no és adequat per a la construcció de fonaments.

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