Is moderne vuurvaste steen schadelijk? Baksteen: vuurvaste klei versus keramiek Definitie en formule van warmtecapaciteit.

De temperatuur in de kamer hangt af van de thermische isolatie-eigenschap van het materiaal. Daarom is de warmtecapaciteit van een baksteen een belangrijke indicator die het vermogen om warmte op te hopen aantoont. De soortelijke warmtecapaciteit wordt bepaald in de loop van laboratoriumstudies, volgens welke het warmste materiaal een massieve baksteen is. Opgemerkt moet worden dat de indicator afhankelijk is van het type baksteenmateriaal.

Wat het is?

Het fysieke kenmerk van warmtecapaciteit is inherent aan elke stof. Het geeft de hoeveelheid warmte aan die een fysiek lichaam absorbeert bij verwarming met 1 graad Celsius of Kelvin. Het is een vergissing om het algemene concept te identificeren met het specifieke, aangezien dit laatste de temperatuur impliceert die nodig is om één kilogram van een stof te verwarmen. Het is alleen mogelijk om het aantal nauwkeurig te bepalen in laboratoriumomstandigheden. De indicator is nodig om de hittebestendigheid van de wanden van het gebouw te bepalen en in het geval dat constructiewerkzaamheden worden uitgevoerd bij temperaturen onder het vriespunt. Voor de constructie van woongebouwen en gebouwen met meerdere verdiepingen, worden materialen met een hoge thermische geleidbaarheid gebruikt, omdat ze warmte accumuleren en de temperatuur in de kamer handhaven.

Het voordeel van bakstenen gebouwen is dat ze besparen op de stookkosten.
Wat bepaalt de warmtecapaciteit van bakstenen?
De warmtecapaciteitscoëfficiënt wordt voornamelijk beïnvloed door de temperatuur van de stof en de aggregatietoestand, aangezien de warmtecapaciteit van dezelfde stof in vloeibare en vaste toestand verschilt in het voordeel van de vloeistof. Daarnaast zijn de volumes van het materiaal en de dichtheid van de structuur belangrijk. Hoe meer holtes erin, hoe minder het de warmte in zichzelf kan vasthouden.

Soorten stenen en hun indicatoren

Keramisch materiaal wordt gebruikt in ovens.
Er worden meer dan 10 variëteiten geproduceerd, die verschillen in productietechnologie. Maar vaker worden silicaat, keramiek, facing, vuurvast en warm gebruikt. Standaard keramische stenen worden gemaakt van rode klei met onzuiverheden en gebakken. De warmte-index is 700-900 J / (kg deg). Het wordt beschouwd als vrij goed bestand tegen hoge en lage temperaturen. Soms gebruikt voor het aanleggen van kachelverwarming. De porositeit en dichtheid varieert en beïnvloedt de warmtecapaciteitscoëfficiënt. Kalkzandsteen bestaat uit een mengsel van zand, klei en hulpstoffen. Het kan vol en hol zijn, van verschillende groottes en daarom is de specifieke warmtecapaciteit gelijk aan waarden van 754 tot 837 J / (kg deg). Het voordeel van silicaatmetselwerk is een goede geluidsisolatie, ook als de muur in één laag is aangelegd.
Gevelstenen die worden gebruikt voor het bouwen van gevels hebben een vrij hoge dichtheid en warmtecapaciteit binnen 880 J / (kg deg). Vuurvaste baksteen, ideaal voor het leggen van de oven, omdat het bestand is tegen temperaturen tot 1500 graden Celsius. Vuurklei, carborundum, magnesiet en andere behoren tot deze ondersoort. En de warmtecapaciteitscoëfficiënt (J/kg) is anders:

De keuze van baksteen als bouwmateriaal voor de constructie van muren van alle gebouwen, kachels of open haarden wordt uitgevoerd op basis van zijn eigenschappen die verband houden met het vermogen om te geleiden, warmte of koude vast te houden en bestand te zijn tegen hoge of lage temperaturen. De belangrijkste thermische eigenschappen: warmtegeleidingscoëfficiënt, warmtecapaciteit en vorstbestendigheid.

Voorheen betekende deze naam alleen elementen van een standaardformaat (250x120x65) gemaakt van gebakken klei. Nu produceren en verkopen ze bouwproducten gemaakt van alle geschikte componenten, met de vorm van een regelmatig parallellepipedum en afmetingen vergelijkbaar met die van de klassieke keramische versie.

Belangrijkste variëteiten:

gewoon keramiek (constructie) - een klassieke rode steen gemaakt van gebakken klei;
keramische gezichtsbehandeling - heeft betere externe eigenschappen, verhoogde weerstand tegen verwering, heeft meestal holtes binnenin;
silicaat vol - lichtgrijs van een geperst zand-kalksteenmengsel, in alle opzichten inferieur aan keramiek (inclusief thermische engineering), behalve sterkte;
holle silicaat - gekenmerkt door de aanwezigheid van holtes die het vermogen van muren om warmte vast te houden vergroten;
hyperpressed - van cement met pigmenten die tinten van natuurlijk materiaal geven, de vulstoffen van het mengsel zijn kruimels van kalksteen, marmer, korrels van hoogovenslak;
vuurvaste klei - ontworpen voor het leggen van kachels, open haarden, schoorstenen;
klinker - verschilt van de gebruikelijke doordat bij de productie speciale kleisoorten en hogere baktemperaturen worden gebruikt;
warm keramiek (poreuze steen) - de kenmerken ervan overtreffen de thermische geleidbaarheid van rode baksteen ver, dit wordt bereikt door de aanwezigheid van met lucht gevulde poriën in de kleimassa en het speciale ontwerp van het element, dat een groot aantal holtes aan de binnenkant heeft .

Coëfficiënt van thermische geleidbaarheid

De thermische geleidbaarheid van een stof is een kwantitatief kenmerk van zijn vermogen om energie (warmte) te geleiden. Om het te vergelijken met verschillende bouwmaterialen, wordt de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt gebruikt - de hoeveelheid warmte die per tijdseenheid door een monster van lengte-eenheid en oppervlakte gaat met een temperatuurverschil per eenheid. Het wordt gemeten in Watt/meter*Kelvin (W/m*K).

Bij het kiezen van een baksteen voor het bouwen van muren, letten ze op de thermische geleidbaarheidsindex, omdat de minimaal toegestane dikte van de constructie ervan afhangt. Hoe lager de waarde, hoe beter de muur warmte vasthoudt en hoe dunner deze kan zijn, hoe zuiniger het verbruik. Met dezelfde parameter wordt rekening gehouden bij het kiezen van het type isolatie, de grootte van de laag en technologie.

Thermische geleidbaarheid is afhankelijk van dergelijke factoren:

materiaal: de beste prestaties - voor warme poreuze keramiek, de slechtste - voor hypergeperste of silicaatstenen;
dichtheid - hoe hoger het is, hoe slechter de warmte wordt vastgehouden;
de aanwezigheid van holtes in de producten - de holte in de gesleufde muursteen vult de lucht na installatie, hierdoor blijft warmte of koelte in de kamer beter behouden.

Volgens de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt in droge toestand worden de volgende soorten metselwerk onderscheiden:

zeer efficiënt - tot 0,20;
verhoogde efficiëntie - van 0,21 tot 0,24;
effectief - van 0,25 tot 0,36;
voorwaardelijk effectief - van 0,37 tot 0,46;
gewoon - meer dan 0,46.

Bij het uitvoeren van berekeningen, het kiezen van gevel- en bouwstenen en isolatie, wordt er rekening mee gehouden dat het vermogen van een muur om warmte te geleiden niet alleen afhangt van de eigenschappen van het materiaal, maar ook wordt gekenmerkt door de thermische geleidbaarheid van de oplossing en de dikte van de gewrichten.

Warmte capaciteit

Dit is de hoeveelheid warmte (energie) die aan het lichaam moet worden geleverd om de temperatuur met 1 Kelvin te verhogen. De maateenheid voor deze indicator is Joule per Kelvin (J/K). Specifieke warmtecapaciteit - de verhouding tot de massa van een stof, de meeteenheid is Joule / kg * Kelvin (J / kg * K). Voor een steen is de waarde van 700 tot 1250 J / kg * K. Nauwkeurigere cijfers zijn afhankelijk van het materiaal waaruit een bepaald type is gemaakt.

De parameter is van invloed op het energieverbruik dat nodig is voor het verwarmen van het huis: hoe lager de waarde, hoe sneller de kamer opwarmt en hoe minder geld er aan betaling wordt uitgegeven. Het is vooral belangrijk als de woning in het huis niet permanent is, dat wil zeggen dat het periodiek nodig is om de muren op te warmen. De beste optie is silicaat, maar het wordt aanbevolen om de exacte berekeningen aan een specialist toe te vertrouwen. Het is noodzakelijk om niet alleen rekening te houden met de warmtecapaciteit van de muur, maar ook met de dikte, de warmtecapaciteit van de metselmortel, de breedte van de voegen, de locatie van de kamer en de warmteoverdrachtscoëfficiënt.

Vorstbestendigheid:

Het wordt uitgedrukt in het aantal vries-dooicycli dat het element kan doorstaan zonder significante verslechtering van de eigenschappen. Waar het om gaat is niet het lagere temperatuurniveau, maar de frequentie van bevriezend vocht in de poriën. Water, dat in ijs verandert, zet uit, wat bijdraagt aan de vernietiging van de steen.

Meestal wordt vorstbestendigheid aangegeven door een index die een grote Latijnse letter F en cijfers bevat. Bijvoorbeeld: de markering F50 geeft aan dat dit materiaal niet eerder aan kracht begint te verliezen dan na 50 vries-dooicycli. Mogelijke steensoorten voor vorstbestendigheid (GOST 530-2012): F25; F35; F50; F100; F200; F300. Als u zich concentreert op het aangegeven cijfer, moet u begrijpen dat het aantal cycli niet overeenkomt met het aantal seizoenen.

In sommige regio's kan gedurende één winter vele malen een sterke temperatuurverandering optreden. Voor dragende muren wordt aanbevolen om minimaal F35 te gebruiken, voor bekleding - vanaf F75. Opties met lagere tarieven zijn alleen geschikt voor regio's met een mild klimaat.

Alvorens de hoofdvraag te beantwoorden - is vuurvaste steen schadelijk, het is noodzakelijk om te begrijpen wat voor soort bouwmateriaal het is, in welke gebieden en structuren het wordt gebruikt en uit welke componenten het is gemaakt.

Meestal worden vuurvaste stenen gebruikt bij de constructie van kachels en open haarden.

Conventionele bakstenen die in de bouw worden gebruikt, zijn niet geschikt voor constructies die constant worden blootgesteld aan hoge temperaturen. Voor dergelijke omstandigheden worden stenen van vuurvaste materialen gebruikt, waarvan de meest populaire vuurvaste stenen zijn. Zonder het gebruik ervan is het moeilijk om zowel particuliere als industriële constructie voor te stellen.

Specifieke zandgele kleur en grofkorrelige structuur maken vuurvaste stenen goed herkenbaar. Ongebruikelijke eigenschappen van het materiaal worden bepaald door de fabricagetechnologie, waarbij de grondstof bij hoge temperaturen wordt gevormd en gebakken. Bovendien wordt hun niveau in elke fase strikt gecontroleerd.

Vuurvaste stenen zijn gemaakt van een speciale kleisoort.

Hoge prestaties (warmtecapaciteit en brandwerendheid) worden bereikt door een speciale samenstelling van de grondstof. Vuurvaste stenen zijn gemaakt van speciale soorten klei (die "vuurvaste klei" worden genoemd) met het gebruik van enkele additieven, met name aluminiumoxide. Hij is het die "verantwoordelijk" is voor de sterkte en duurzaamheid van het bouwmateriaal en, belangrijker nog, de porositeit, waarvan de warmtecapaciteit van vuurvaste stenen direct afhangt.

Het is duidelijk dat hoe meer aluminiumoxide wordt toegevoegd, hoe hoger de porositeit van het materiaal en dus hoe lager de sterkte. Het vinden van een balans tussen deze twee indicatoren is het belangrijkste bij de productie van vuurvaste stenen, en ook de warmtecapaciteit is hiervan afhankelijk.

nadelen

Op basis van het voorgaande kunnen we een ondubbelzinnige conclusie trekken - de mythe over de schadelijkheid van vuurvaste stenen heeft geen feitelijke rechtvaardiging. Bovendien is het moeilijk om zelfs maar eenvoudig de oorzaak van het optreden ervan te verklaren. Het is mogelijk dat het materiaal onbewust "leed" vanwege het feit dat de productie van vuurvaste stenen, zoals de meeste andere bouwmaterialen, vooral vóór de komst van moderne technologie, vaak geen rolmodel was voor milieuactivisten.

Hoe het ook zij, de ervaring van vele jaren gebruik van het materiaal stelt ons in staat om ondubbelzinnig te stellen dat er bij blootstelling aan hoge temperaturen (zelfs extreem hoge) absoluut geen stoffen vrijkomen die schadelijk zijn voor de mens. Het is moeilijk anders te verwachten, vooral gezien het feit dat bij de productie van vuurvaste stenen een materiaal wordt gebruikt waarvan de ecologische zuiverheid moeilijk te betwijfelen is, namelijk klei. Men kan zelfs een parallel trekken met aardewerk, dat de mens al honderden jaren vergezelt.

Betekent dit dat vuurvaste stenen geen gebreken hebben? Natuurlijk niet. Er zijn verschillende hoofdzaken:

Vuurvaste baksteenblokken zijn vanwege hun hoge sterkte moeilijk te verwerken en te snijden. Dit minpunt wordt gedeeltelijk geëgaliseerd door de verscheidenheid aan vormen van vuurvaste baksteenblokken, die het mogelijk maken om bijna elke ontwerpfranje te bereiken zonder het materiaal te snijden.
Zelfs in één batch van het product zijn afwijkingen in de grootte van de stenen merkbaar en het is problematisch om een grotere eenheid van de blokken te bereiken vanwege de eigenaardigheden van de productietechnologie.
De hoge kosten van het materiaal in vergelijking met conventionele stenen. Het is ook onmogelijk om dit nadeel te vermijden: de bedrijfsomstandigheden vereisen het gebruik van een geschikt materiaal. Het gebruik van gewone, niet-vuurvaste stenen vermindert de levensduur van de constructie drastisch of vereist het gebruik van extra verwerkingsmiddelen.

Eigenschappen

Vuurvaste stenen zijn gewoon onmisbaar op het gebied van particuliere bouw tijdens de bouw van kachels en haarden. Maar om de structuur jarenlang te kunnen gebruiken, is hoogwaardig materiaal nodig. Dit geldt met name voor particuliere handelaren, aangezien grote industriële ondernemingen meer mogelijkheden hebben om de materialen die in de bouw worden gebruikt, te controleren.

Vanwege de hoge sterkte zijn vuurvaste stenen moeilijk te snijden en te verwerken.

Alle indicatoren van vuurvaste stenen - van sterkte tot vorstbestendigheid, van porositeit tot dichtheid, worden strikt gereguleerd door staatsnormen. Opgemerkt moet worden dat in de afgelopen jaren sommige fabrikanten bij de productie van vuurvaste stenen zich laten leiden door hun eigen technische voorwaarden. Hierdoor zijn er afwijkingen mogelijk voor een aantal parameters. Daarom is het bij de aankoop van een materiaal absoluut noodzakelijk om het conformiteitscertificaat op productkwaliteit te controleren.

Let vooral op het gewicht van de stenen. Hoe kleiner deze is, hoe hoger de thermische geleidbaarheid en dus hoe lager de warmtecapaciteit. De optimale massa van het vuurvaste blok wordt bepaald door GOST binnen 3,7 kg.

Types en markering

Moderne fabrieken bieden een groot aantal verschillende soorten vuurvaste stenen aan, die verschillen in massa en vorm, productietechnologie en mate van porositeit.

De verscheidenheid aan vormen van vuurvaste stenen stopt niet bij standaard rechte en gebogen blokken.

Trapeziumvormig en wigvormig, in staat om aan alle vereisten voor structurele elementen te voldoen, worden veel gebruikt.

Afhankelijk van de indicator van de porositeitsgraad, kunnen vuurvaste stenen variëren van extreem dicht (minder dan 3% porositeit) tot ultralicht (porositeit - 85% of meer).

De belangrijkste kenmerken zijn zeer eenvoudig te bepalen door het markeren van vuurvaste stenen, die verplicht op elk blok worden aangebracht. De volgende merken worden momenteel geproduceerd:

SHV, SHUS.

Door de thermische geleidbaarheid van vuurvaste stenen van deze variëteiten kunnen ze in de industrie worden gebruikt - voor het bekleden van de wanden van gasleidingen van stoomgeneratoren en convectieve mijnen.

SHA, SHB, SHAAK.

De meest veelzijdige en daarom populaire vuurvaste blokken, meestal gebruikt door particuliere handelaren. Ze worden vooral vaak gebruikt bij het leggen van open haarden en kachels. Te gebruiken bij temperaturen tot 1690 graden. Bovendien hebben ze een hoge sterkte.

Ze worden gebruikt bij de bouw van cokesproductie-eenheden.

Een lichtgewicht materiaal dat wordt gebruikt voor het bekleden van ovens met een relatief lage verwarmingstemperatuur - niet meer dan 1300 graden. Het lichte gewicht van vuurvaste blokken wordt bereikt door de porositeitsindex te verhogen.

//www.youtube.com/watch?v=HrJ-oXlbD5U

Het is de markering bij het kopen van het materiaal dat eerst moet worden bestudeerd, waardoor elke bouwer precies het type vuurvaste steen kan kiezen dat het meest geschikt is voor de ontwerpkenmerken. En na bestudering van de verstrekte informatie, kan iedereen er zeker van zijn dat vuurvaste stenen geen gevaar vormen voor de mens, en zelfs geen mythische schade.

Bij het kiezen van een geschikt materiaal voor een bepaald type constructiewerk, moet speciale aandacht worden besteed aan de technische kenmerken ervan. Dit geldt ook voor de specifieke warmtecapaciteit van bakstenen, waarvan de behoefte aan een huis voor latere thermische isolatie en aanvullende wanddecoratie grotendeels afhangt.

Kenmerken van een steen die het gebruik beïnvloeden:

Specifieke hitte. Een hoeveelheid die de hoeveelheid thermische energie bepaalt die nodig is om 1 kg met 1 graad te verwarmen.
Warmtegeleiding. Een zeer belangrijk kenmerk voor baksteenproducten, waarmee u de hoeveelheid warmte kunt bepalen die van de kamer naar de straat wordt overgedragen.
Het niveau van warmteoverdracht van een bakstenen muur wordt rechtstreeks beïnvloed door de kenmerken van het materiaal dat voor de constructie is gebruikt. In gevallen waar we het hebben over meerlaags metselwerk, moet rekening worden gehouden met de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van elke laag afzonderlijk.

Keramiek

Op basis van de productietechnologie wordt de baksteen ingedeeld in keramiek- en silicaatgroepen. Tegelijkertijd hebben beide typen aanzienlijke verschillen in materiaaldichtheid, soortelijke warmtecapaciteit en thermische geleidbaarheidscoëfficiënt. De grondstof voor de vervaardiging van keramische stenen, ook wel rood genoemd, is klei, waaraan een aantal componenten is toegevoegd. Gevormde onbewerkte blanco's worden gebakken in speciale ovens. De soortelijke warmte-index kan variëren van 0,7-0,9 kJ/(kg·K). Wat de gemiddelde dichtheid betreft, deze ligt meestal op het niveau van 1400 kg/m3.

Een van de sterke punten van keramische stenen zijn:

1. Glad oppervlak. Dit verbetert de externe esthetiek en het installatiegemak.
2. Weerstand tegen vorst en vocht. Onder normale omstandigheden hebben de muren geen extra vocht- en thermische isolatie nodig.
3. Vermogen om hoge temperaturen te doorstaan. Hiermee kunt u keramische stenen gebruiken voor de constructie van kachels, barbecues, hittebestendige scheidingswanden.
4. Dichtheid 700-2100 kg/m3. Deze eigenschap wordt direct beïnvloed door de aanwezigheid van interne poriën. Naarmate de porositeit van het materiaal toeneemt, neemt de dichtheid af en nemen de thermische isolatie-eigenschappen toe.

Silicaat

Wat betreft silicaatsteen, deze kan vol, hol en poreus zijn. Op basis van de grootte worden enkele, anderhalve en dubbele stenen onderscheiden. Silicaatsteen heeft gemiddeld een dichtheid van 1600 kg/m3. Vooral de geluidsabsorberende eigenschappen van silicaatmetselwerk worden gewaardeerd: zelfs als we het hebben over een muur met een kleine dikte, zal het niveau van de geluidsisolatie een orde van grootte hoger zijn dan bij het gebruik van andere soorten metselmateriaal.

geconfronteerd met

Afzonderlijk is het vermeldenswaard de gevelsteen, die met evenveel succes bestand is tegen zowel water- als temperatuurstijging. De soortelijke warmte-index van dit materiaal ligt op het niveau van 0,88 kJ/(kg·K), bij een dichtheid tot 2700 kg/m3. Te koop gevelstenen worden gepresenteerd in een breed scala aan tinten. Ze zijn geschikt voor zowel bekleden als leggen.

Hardnekkig

Vertegenwoordigd door dinas, carborundum, magnesiet en vuurvaste stenen. De massa van één steen is vrij groot vanwege de aanzienlijke dichtheid (2700 kg / m3). De laagste warmtecapaciteit bij verwarming is voor carborundumsteen 0,779 kJ / (kg K) voor een temperatuur van +1000 graden. De verwarmingssnelheid van de oven, gelegd uit deze steen, overschrijdt aanzienlijk de verwarming van vuurvast metselwerk, maar de koeling vindt sneller plaats.

Ovens zijn uitgerust met vuurvaste stenen en zorgen voor verwarming tot +1500 graden. De soortelijke warmtecapaciteit van dit materiaal wordt sterk beïnvloed door de verwarmingstemperatuur. Zo heeft dezelfde vuurvaste steen bij +100 graden een warmtecapaciteit van 0,83 kJ/(kg K). Als het echter wordt verwarmd tot +1500 graden, zal dit een toename van de warmtecapaciteit tot 1,25 kJ / (kg K) veroorzaken.

Afhankelijk van de gebruikstemperatuur

Het temperatuurregime heeft een grote invloed op de technische indicatoren van bakstenen:

trepelny. Bij temperaturen van -20 tot +20 varieert de dichtheid binnen 700-1300 kg/m3. De warmtecapaciteitsindex ligt op een stabiel niveau van 0,712 kJ/(kg·K).
Silicaat. Een vergelijkbaar temperatuurregime van -20 - +20 graden en een dichtheid van 1000 tot 2200 kg / m3 biedt de mogelijkheid van verschillende specifieke warmtecapaciteiten van 0,754 - 0,837 kJ / (kg K).
adobe. Met dezelfde temperatuur als het vorige type vertoont het een stabiele warmtecapaciteit van 0,753 kJ / (kg K).
Rood. Het kan worden aangebracht bij een temperatuur van 0-100 graden. De dichtheid kan variëren van 1600-2070 kg/m3 en de warmtecapaciteit van 0,849 tot 0,872 kJ/(kg K).

Geel. Temperatuurschommelingen van -20 tot +20 graden en een stabiele dichtheid van 1817 kg/m3 geeft dezelfde stabiele warmtecapaciteit van 0,728 kJ/(kg K).
Het opbouwen van. Bij een temperatuur van +20 graden en een dichtheid van 800-1500 kg/m3 ligt de warmtecapaciteit op het niveau van 0,8 kJ/(kg K).
geconfronteerd met. Hetzelfde temperatuurregime van +20, met een materiaaldichtheid van 1800 kg/m3, bepaalt de warmtecapaciteit van 0,88 kJ/(kg K).
Dina's. Werking bij verhoogde temperatuur van +20 tot +1500 en een dichtheid van 1500-1900 kg/m3 impliceert een consistente toename van de warmtecapaciteit van 0,842 tot 1,243 kJ/(kg·K).
carborundum. Omdat het wordt verwarmd van +20 tot +100 graden, verhoogt een materiaal met een dichtheid van 1000-1300 kg / m3 geleidelijk zijn warmtecapaciteit van 0,7 tot 0,841 kJ / (kg K). Als de verwarming van carborundumsteen echter verder wordt voortgezet, begint de warmtecapaciteit af te nemen. Bij een temperatuur van +1000 graden is deze gelijk aan 0,779 kJ / (kg K).
magnesiet. Een materiaal met een dichtheid van 2700 kg/m3 bij een temperatuurstijging van +100 tot +1500 graden verhoogt geleidelijk de warmtecapaciteit van 0,93-1,239 kJ/(kg·K).
Chroom. Het verwarmen van een product met een dichtheid van 3050 kg/m3 van +100 tot +1000 graden veroorzaakt een geleidelijke toename van de warmtecapaciteit van 0,712 tot 0,912 kJ/(kg K).
vuurvaste steen. Het heeft een dichtheid van 1850 kg/m3. Bij verwarming van +100 tot +1500 graden neemt de warmtecapaciteit van het materiaal toe van 0,833 tot 1,251 kJ / (kg K).

Kies de juiste stenen, afhankelijk van de taken op de bouwplaats.

kvartirnyj-remont.com

Soorten baksteen

Om de vraag te beantwoorden: "hoe bouw je een warm bakstenen huis?", Moet je weten welk uitzicht je het beste kunt gebruiken. Omdat de moderne markt een enorme selectie van dit bouwmateriaal biedt. Overweeg de meest voorkomende soorten.

Silicaat

Silicaatstenen zijn het meest populair en wijdverbreid in de bouw in Rusland. Dit type wordt gemaakt door kalk en zand te mengen. Dit materiaal heeft een hoge prevalentie gekregen vanwege de brede reikwijdte in het dagelijks leven, en ook vanwege het feit dat de prijs ervoor vrij laag is.

Als we ons echter wenden tot de fysieke hoeveelheden van dit product, dan is alles niet zo soepel.

Denk aan de dubbele silicaatsteen M 150. Het merk M 150 spreekt van hoge sterkte, zodat het zelfs natuursteen benadert. Afmetingen zijn 250x120x138 mm.

De thermische geleidbaarheid van dit type is gemiddeld 0,7 W/(m o C). Dit is een vrij laag cijfer in vergelijking met andere materialen. Daarom zullen warme bakstenen muren van dit type hoogstwaarschijnlijk niet werken.

Een belangrijk voordeel van dergelijke bakstenen in vergelijking met keramische zijn de geluidsisolerende eigenschappen, die een zeer gunstig effect hebben op de constructie van muren die een appartement of scheidingsruimten omsluiten.

Keramiek

De tweede plaats in populariteit van bouwstenen wordt redelijkerwijs gegeven aan keramische. Voor hun productie worden verschillende mengsels van klei gebakken.

Deze weergave is onderverdeeld in twee typen:

Het opbouwen van,
geconfronteerd.

Bouwstenen worden gebruikt voor de constructie van funderingen, muren van huizen, kachels, enz., en gevelstenen voor het afwerken van gebouwen en terreinen. Dergelijk materiaal is meer geschikt voor doe-het-zelfconstructie, omdat het veel lichter is dan silicaat.

De thermische geleidbaarheid van het keramische blok wordt bepaald door de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt en is numeriek gelijk aan:

Vol - 0,6 W / m * o C;
Holle baksteen - 0,5 W / m * o C;
Sleuf - 0,38 W / m * o C.

De gemiddelde warmtecapaciteit van een baksteen is ongeveer 0,92 kJ.

Warm keramiek

Warme baksteen is een relatief nieuw bouwmateriaal. In principe is het een verbetering ten opzichte van het conventionele keramische blok.

Dit type product is veel groter dan normaal, de afmetingen kunnen 14 keer groter zijn dan standaard. Maar dit heeft geen erg sterk effect op de totale massa van de constructie.

Thermische isolatie-eigenschappen zijn bijna 2 keer beter in vergelijking met keramische stenen. De thermische geleidbaarheidscoëfficiënt is ongeveer gelijk aan 0,15 W/m * o C.

Het blok warm keramiek heeft veel kleine holtes in de vorm van verticale kanaaltjes. En zoals hierboven vermeld, hoe meer lucht in het materiaal, hoe hoger de thermische isolatie-eigenschappen van dit bouwmateriaal. Warmteverliezen kunnen vooral optreden bij binnenwanden of in metselwerkvoegen.

Samenvatting

We hopen dat ons artikel u zal helpen een groot aantal fysieke parameters van een steen te begrijpen en in alle opzichten de meest geschikte optie voor uzelf te kiezen! En de video in dit artikel geeft aanvullende informatie over dit onderwerp, zie.

klademkirpich.ru

Om elk materiaal met massa m te verwarmen van temperatuur t aanvankelijk tot temperatuur t definitief, zal het nodig zijn om een bepaalde hoeveelheid thermische energie Q te besteden, die evenredig zal zijn met het massa- en temperatuurverschil ΔT (t definitief -t aanvankelijk). Daarom ziet de formule voor warmtecapaciteit er als volgt uit: Q \u003d c * m * ΔТ, waarbij c de warmtecapaciteitscoëfficiënt is (specifieke waarde). Het kan worden berekend met de formule: c \u003d Q / (m * ΔT) (kcal / (kg * ° C)).

tafel 1

Baksteen heeft een hoge warmtecapaciteit en is daarom ideaal voor het bouwen van huizen en het bouwen van kachels.

Wat moeten de muren van een woonhuis zijn om te voldoen aan bouwvoorschriften? Het antwoord op deze vraag kent verschillende nuances. Om ze aan te pakken, wordt een voorbeeld gegeven van de warmtecapaciteit van de 2 meest populaire bouwmaterialen: beton en hout. De warmtecapaciteit van beton is 0,84 kJ/(kg*°C) en die van hout is 2,3 kJ/(kg*°C).

Op het eerste gezicht zou je kunnen denken dat hout een meer warmte-intensief materiaal is dan beton. Dat klopt, want hout bevat bijna 3 keer meer thermische energie dan beton. Om 1 kg hout te verwarmen, moet je 2,3 kJ thermische energie verbruiken, maar als het afkoelt, zal het ook 2,3 kJ in de ruimte vrijgeven. Tegelijkertijd kan 1 kg van een betonconstructie zich ophopen en dienovereenkomstig slechts 0,84 kJ vrijgeven.

Hout

Steen

Mogelijk bent u geïnteresseerd in: een waterput boren in Kaluga: de kosten zijn acceptabel

opt-stroy.net

Definitie en formule van warmtecapaciteit

Elke stof is in meer of mindere mate in staat om thermische energie op te nemen, op te slaan en vast te houden. Om dit proces te beschrijven, wordt het concept van warmtecapaciteit geïntroduceerd, dat de eigenschap is van een materiaal om thermische energie te absorberen wanneer de omringende lucht wordt verwarmd.

Voorwaardelijk aannemende dat de massa van de stof 1 kg is, en ΔТ = 1°C, kunnen we verkrijgen dat c = Q (kcal). Dit betekent dat de soortelijke warmtecapaciteit gelijk is aan de hoeveelheid thermische energie die wordt besteed aan het verwarmen van een materiaal van 1 kg met 1°C.

Het gebruik van warmtecapaciteit in de praktijk

Voor de constructie van hittebestendige constructies worden bouwmaterialen met een hoge warmtecapaciteit gebruikt. Dit is erg belangrijk voor particuliere huizen waarin mensen permanent wonen. Het is een feit dat je met dergelijke constructies warmte kunt opslaan (ophopen), zodat een behaaglijke temperatuur in huis geruime tijd behouden blijft. Eerst verwarmt de heater de lucht en de wanden, waarna de wanden zelf de lucht verwarmen. Hiermee kunt u geld besparen op verwarming en uw verblijf comfortabeler maken. Voor een huis waarin mensen periodiek wonen (bijvoorbeeld in het weekend), zal de grote warmtecapaciteit van bouwmaterialen het tegenovergestelde effect hebben: zo'n gebouw zal vrij moeilijk snel te verwarmen zijn.

De waarden van de warmtecapaciteit van bouwmaterialen worden gegeven in SNiP II-3-79. Hieronder vindt u een tabel met de belangrijkste bouwmaterialen en de waarden van hun specifieke warmtecapaciteit.

tafel 1

Over de warmtecapaciteit gesproken, er moet worden opgemerkt dat het wordt aanbevolen om verwarmingsovens van baksteen te bouwen, omdat de waarde van de warmtecapaciteit vrij hoog is. Hierdoor gebruik je de oven als een soort warmteaccumulator. Warmteaccumulatoren in verwarmingssystemen (vooral in waterverwarmingssystemen) worden elk jaar meer en meer gebruikt. Dergelijke apparaten zijn handig omdat het voldoende is om ze één keer goed te verwarmen met een intensieve verbrandingskamer van een vastebrandstofketel, waarna ze je huis een hele dag en zelfs meer verwarmen. Dit scheelt aanzienlijk in uw budget.

Warmtecapaciteit van bouwmaterialen

Op het eerste gezicht zou je kunnen denken dat hout een meer warmte-intensief materiaal is dan beton. Dat klopt, want hout bevat bijna 3 keer meer thermische energie dan beton. Om 1 kg hout te verwarmen, moet je 2,3 kJ thermische energie verbruiken, maar wanneer het afkoelt, zal het ook 2,3 kJ in de ruimte vrijgeven. Tegelijkertijd kan 1 kg van een betonconstructie zich ophopen en dienovereenkomstig slechts 0,84 kJ vrijgeven.

Maar haast u niet om conclusies te trekken. U moet bijvoorbeeld weten welke warmtecapaciteit 1 m 2 van een betonnen en houten muur van 30 cm dik zal hebben. Om dit te doen, moet u eerst het gewicht van dergelijke constructies berekenen. 1 m 2 van deze betonnen muur weegt: 2300 kg / m 3 * 0,3 m 3 \u003d 690 kg. 1 m 2 van een houten muur weegt: 500 kg / m 3 * 0,3 m 3 \u003d 150 kg.

voor een betonnen muur: 0,84*690*22 = 12751 kJ;
voor een houten constructie: 2,3 * 150 * 22 = 7590 kJ.

Uit het verkregen resultaat kunnen we concluderen dat 1 m 3 hout bijna 2 keer minder warmte zal accumuleren dan beton. Een intermediair materiaal in termen van warmtecapaciteit tussen beton en hout is metselwerk, waarvan het eenheidsvolume onder dezelfde omstandigheden 9199 kJ thermische energie zal bevatten. Tegelijkertijd zal gasbeton als bouwmateriaal slechts 3326 kJ bevatten, wat veel minder zal zijn dan hout. In de praktijk kan de dikte van een houten constructie echter 15-20 cm zijn, wanneer cellenbeton in meerdere rijen kan worden gelegd, waardoor de soortelijke warmte van de muur aanzienlijk toeneemt.

Het gebruik van verschillende materialen in de bouw

Hout

Voor een comfortabel verblijf in huis is het van groot belang dat het materiaal een hoge warmtecapaciteit en een lage thermische geleidbaarheid heeft.

In dit opzicht is hout de beste optie voor huizen, niet alleen voor permanente, maar ook voor tijdelijke bewoning. Een houten gebouw dat lange tijd niet is verwarmd, zal veranderingen in de luchttemperatuur goed waarnemen. Daarom zal de verwarming van een dergelijk gebouw snel en efficiënt plaatsvinden.

Naaldsoorten worden voornamelijk gebruikt in de bouw: dennen, sparren, ceders, sparren. Qua prijs-kwaliteitverhouding is grenen de beste optie. Wat je ook kiest om een houten huis te bouwen, je moet rekening houden met de volgende regel: hoe dikker de muren, hoe beter. Hier moet u echter ook rekening houden met uw financiële mogelijkheden, omdat met een toename van de dikte van het hout de kosten aanzienlijk zullen stijgen.

Steen

Dit bouwmateriaal is altijd een symbool geweest van stabiliteit en kracht. Baksteen heeft een goede sterkte en is bestand tegen negatieve omgevingsinvloeden. Houden we er echter rekening mee dat bakstenen muren voornamelijk worden gebouwd met een dikte van 51 en 64 cm, dan moeten ze, om een goede thermische isolatie te creëren, bovendien worden bedekt met een laag thermisch isolatiemateriaal. Bakstenen huizen zijn geweldig voor permanente bewoning. Na opgewarmd te zijn, kunnen dergelijke structuren de warmte die erin is verzameld gedurende lange tijd afgeven.

Bij het kiezen van een materiaal voor het bouwen van een huis, moet men niet alleen rekening houden met de thermische geleidbaarheid en warmtecapaciteit, maar ook met hoe vaak mensen in zo'n huis zullen wonen. Met de juiste keuze kunt u het hele jaar door gezelligheid en comfort in uw huis behouden.

ostroymaterialah.ru

Warmtecapaciteit van een baksteen

In de bouw is een zeer belangrijke eigenschap de warmtecapaciteit van bouwmaterialen. De thermische isolatie-eigenschappen van de muren van het gebouw hangen ervan af, en bijgevolg de mogelijkheid van een comfortabel verblijf in het gebouw. Voordat u kennis gaat maken met de thermische isolatie-eigenschappen van individuele bouwmaterialen, is het noodzakelijk om te begrijpen wat de warmtecapaciteit is en hoe deze wordt bepaald.

Specifieke warmtecapaciteit van materialen

Warmtecapaciteit is een fysieke grootheid die het vermogen van een materiaal beschrijft om temperatuur te accumuleren vanuit een verwarmde omgeving. Kwantitatief is de soortelijke warmtecapaciteit gelijk aan de hoeveelheid energie, gemeten in J, die nodig is om een massa van 1 kg met 1 graad te verwarmen.
Hieronder vindt u een tabel met de soortelijke warmtecapaciteit van de meest voorkomende bouwmaterialen.

type en volume verwarmd materiaal (V);
een indicator van de soortelijke warmtecapaciteit van dit materiaal (Rechtbank);
soortelijk gewicht (msp);
begin- en eindtemperatuur van het materiaal.

Warmtecapaciteit van bouwmaterialen

De warmtecapaciteit van materialen, waarvan de tabel hierboven is gegeven, hangt af van de dichtheid en thermische geleidbaarheid van het materiaal.

En de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt hangt op zijn beurt af van de grootte en sluiting van de poriën. Een fijn poreus materiaal met een gesloten poriënsysteem heeft een grotere thermische isolatie en dientengevolge een lager warmtegeleidingsvermogen dan een grof poreus materiaal.

Dit is heel eenvoudig te volgen naar het voorbeeld van de meest voorkomende materialen in de bouw. De onderstaande figuur laat zien hoe de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt en de dikte van het materiaal de hittewerende eigenschappen van buitenafscheidingen beïnvloeden.

De figuur laat zien dat bouwmaterialen met een lagere dichtheid een lagere warmtegeleidingscoëfficiënt hebben.
Dit is echter niet altijd het geval. Zo zijn er vezelachtige soorten thermische isolatie waarvoor het omgekeerde patroon geldt: hoe lager de dichtheid van het materiaal, hoe hoger de thermische geleidbaarheid.

Daarom kan men niet alleen vertrouwen op de indicator van de relatieve dichtheid van het materiaal, maar het is de moeite waard om de andere kenmerken ervan te overwegen.

Vergelijkende kenmerken van de warmtecapaciteit van de belangrijkste bouwmaterialen

Om de warmtecapaciteit van de meest populaire bouwmaterialen, zoals hout, baksteen en beton, te kunnen vergelijken, is het noodzakelijk om de warmtecapaciteit voor elk van hen te berekenen.

Allereerst moet u het soortelijk gewicht van hout, baksteen en beton bepalen. Het is bekend dat 1 m3 hout 500 kg weegt, baksteen 1700 kg en beton 2300 kg. Als we een muur nemen met een dikte van 35 cm, dan krijgen we door eenvoudige berekeningen dat het soortelijk gewicht van 1 vierkante meter hout 175 kg zal zijn, baksteen - 595 kg en beton - 805 kg.
Vervolgens selecteren we de temperatuurwaarde waarbij de accumulatie van thermische energie in de muren zal plaatsvinden. Dit zal bijvoorbeeld gebeuren op een warme zomerdag met een luchttemperatuur van 270C. Voor de geselecteerde omstandigheden berekenen we de warmtecapaciteit van de geselecteerde materialen:

Houten wand: C=SudhmudhΔT; Cder \u003d 2,3x175x27 \u003d 10867,5 (kJ);
Betonnen muur: C=SudhmudhΔT; Cbet \u003d 0,84x805x27 \u003d 18257.4 (kJ);
Bakstenen muur: C=SudhmudhΔT; Skirp \u003d 0,88x595x27 \u003d 14137,2 (kJ).

Uit de gemaakte berekeningen blijkt dat beton bij dezelfde wanddikte de hoogste warmtecapaciteit heeft en hout de laagste. Wat zegt het? Dit suggereert dat op een hete zomerdag de maximale hoeveelheid warmte zich ophoopt in een huis gemaakt van beton, en het minst - van hout.

Dit verklaart het feit dat het in een houten huis koel is bij warm weer en warm bij koud weer. Baksteen en beton verzamelen gemakkelijk voldoende warmte uit de omgeving, maar nemen er net zo gemakkelijk afstand van.

Warmtecapaciteit en thermische geleidbaarheid van materialen

Thermische geleidbaarheid is een fysieke hoeveelheid materialen die het vermogen van temperatuur beschrijft om van het ene wandoppervlak naar het andere door te dringen.

Om comfortabele omstandigheden in de kamer te creëren, is het noodzakelijk dat de wanden een hoge warmtecapaciteit en een lage thermische geleidbaarheid hebben. In dit geval zullen de muren van het huis de thermische energie van de omgeving kunnen accumuleren, maar tegelijkertijd het binnendringen van thermische straling in de kamer voorkomen.