Kisvárosokon áthaladva gyakran láthatjuk a szocialista kor máig fennmaradt műemlékeit: vidéki klubok épületeit, palotákat, régi boltokat. A romos épületekre jellemzőek a hatalmas, maximum dupla üvegezésű ablaknyílások, a viszonylag kis vastagságú vasbeton termékekből készült falak. A falakban fűtőanyagként duzzasztott agyagot használtak, mégpedig kis mennyiségben. A vékony bordás födém mennyezet sem segített melegen tartani az épületet.
A szerkezetek anyagának kiválasztásakor a Szovjetunió korszak tervezőit kevéssé érdekelte a hővezető képesség. Az ipar elegendő téglát és födémet gyártott, a fűtési fűtőolaj felhasználása gyakorlatilag nem volt korlátozva. Minden megváltozott néhány év alatt. "Smart" kombinált kazánházak több tarifás mérőberendezésekkel, hőburkolatokkal, rekuperatív szellőzőrendszerekkel a modern korbanaz építkezés már megszokott, nem érdekesség. A tégla azonban, bár sok modern tudományos vívmányt magába szívott, hiszen az első számú építőanyag volt, az is maradt.
A hővezetés jelensége
Ahhoz, hogy megértsük, miben térnek el egymástól az anyagok a hővezető képesség tekintetében, egy hideg napon elég, ha felváltva a fémre, téglafalra, fára és végül egy darabra teszi a kezét. habból. Az anyagok hőenergia-átadó tulajdonságai azonban nem feltétlenül rosszak.
A tégla, beton és fa hővezető képességét az anyagok hőmegtartó képességének összefüggésében vesszük figyelembe. De bizonyos esetekben a hőt éppen ellenkezőleg, át kell adni. Ez vonatkozik például az edényekre, serpenyőkre és egyéb edényekre. A jó hővezető képesség biztosítja, hogy az energiát a rendeltetésszerűen – a főzendő étel melegítésére – használják fel.
Mit mérünk a fizikai lényegének hővezető képességében
Mi az a hő? Ez egy anyag molekuláinak mozgása, amely gázban vagy folyadékban kaotikusan mozog, és a szilárd anyagok kristályrácsaiban rezeg. Ha egy vákuumba helyezett fémrudat az egyik oldalán felmelegítjük, a fématomok, miután megkapták az energia egy részét, rezegni kezdenek a rács fészkeiben. Ezt a rezgést atomról atomra továbbítják, aminek köszönhetően az energia fokozatosan egyenletesen oszlik el a teljes tömegben. Egyes anyagok, például a réz esetében ez a folyamat másodpercekig tart, míg mások esetében órákba telhet, amíg a hő egyenletesen „eloszlik” a térfogatban. Minél nagyobb a hőmérséklet különbség közötthideg és meleg területek, annál gyorsabb a hőátadás. Mellesleg, a folyamat felgyorsul az érintkezési terület növekedésével.
A hővezető képességet (x) W/(m∙K) mértékegységben mérjük. Megmutatja, hogy mennyi hőenergia kerül átadásra wattban egy négyzetméteren egy fokos hőmérséklet-különbséggel.
Teljes kerámiatégla
A kőépületek erősek és tartósak. A kővárakban a helyőrségek ellenálltak az olykor évekig tartó ostromoknak. A kőből készült épületek nem félnek a tűztől, a kő nincs kitéve bomlási folyamatoknak, ami miatt egyes szerkezetek életkora meghaladja az ezer évet. Az építők azonban nem akartak a macskakő véletlenszerű alakjától függeni. És ekkor megjelentek a történelem színpadán az agyagból készült kerámiatéglák - a legrégebbi emberi kéz által létrehozott építőanyag.
A kerámia téglák hővezető képessége nem állandó érték, laboratóriumi körülmények között az abszolút száraz anyag 0,56 W / (m∙K) értéket ad. A valós működési feltételek azonban távol állnak a laboratóriumi körülményektől, számos tényező befolyásolja az építőanyag hővezető képességét:
- páratartalom: minél szárazabb az anyag, annál jobban megtartja a hőt;
- cementhézagok vastagsága és összetétele: a cement jobban vezeti a hőt, a túl vastag hézagok további fagyos hídként szolgálnak;
- maga a tégla szerkezete: homoktartalom, égetési minőség, pórusok jelenléte.
Valós üzemi körülmények között a tégla hővezető képességét 0-n belül veszik,65 - 0,69 W / (m∙K). A piac azonban minden évben növekszik korábban ismeretlen anyagokkal, jobb teljesítménnyel.
Porozus kerámia
Viszonylag új építőanyag. Az üreges tégla a gyártás során alacsonyabb anyagfelhasználásban, alacsonyabb fajsúlyban (ennek eredményeként alacsonyabb be- és kirakodási műveletekben, valamint a fektetés egyszerűségében) és alacsonyabb hővezető képességében különbözik a szilárd téglától.
Az üreges tégla legrosszabb hővezető képessége a légzsákok jelenlétének következménye (a levegő hővezető képessége elhanyagolható, átlagosan 0,024 W/(m∙K)). A tégla márkájától és a kivitelezés minőségétől függően a mutató 0,42 és 0,468 W / (m∙K) között változik. Azt kell mondanom, hogy a légüregek jelenléte miatt a tégla veszít erejéből, de sokan a magánépítésben, amikor az erő fontosabb, mint a hő, egyszerűen minden pórust kitöltenek folyékony betonnal.
Szilikáttégla
A sült agyag építőanyag gyártása nem olyan egyszerű, mint amilyennek első pillantásra tűnhet. A tömeggyártás nagyon kétes szilárdsági jellemzőkkel és korlátozott számú fagyasztási-olvadási ciklussal rendelkező terméket állít elő. Nem olcsó olyan téglákat készíteni, amelyek több száz évig ellenállnak az időjárásnak.
A probléma egyik megoldása egy új anyag volt, amelyet homok és mész keverékéből készítettek gőzfürdőben, körülbelül 100%-os páratartalommal és körülbelül +200 hőmérséklettel.°C A szilikáttégla hővezető képessége nagyban függ a márkától. Csakúgy, mint a kerámia, porózus. Ha a fal nem hordozó, és csak az a feladata, hogy a lehető legnagyobb mértékben megtartsa a hőt, akkor 0,4 W / (m∙K) együtthatójú hornyolt téglát használnak. A tömör tégla hővezető képessége természetesen magasabb 1,3 W / (m∙K) értékig, de a szilárdsága egy nagyságrenddel jobb.
Porózus szilikát és habbeton
A technológia fejlődésével lehetővé vált a habanyagok előállítása. A téglával kapcsolatban ezek a gázszilikát és a habbeton. A szilikát keveréket vagy betont habosítják, ebben a formában az anyag megkeményedik, vékony válaszfalakból finoman porózus szerkezetet képezve.
A nagyszámú üreg jelenléte miatt a gázszilikáttégla hővezető képessége csak 0,08-0,12 W / (m∙K).
A habbeton kicsit rosszabbul tartja a hőt: 0,15 - 0,21 W / (m∙K), de a belőle készült épületek tartósabbak, 1,5-szer nagyobb terhelést tud viselni, mint ami "megbízható" gázszilikát.
Különböző típusú téglák hővezető képessége
Mint már említettük, egy tégla hővezető képessége valós körülmények között nagyon eltér a táblázatos értékektől. Az alábbi táblázat nemcsak ennek az építőanyagnak a hővezető képességét mutatja, hanem a belőlük készült szerkezeteket is.
A hővezetőképesség csökkenése
Jelenleg az építőiparban az épületek hőmegőrzését ritkán bízzák egyfajta anyagra. csökkentenia tégla hővezető képessége, légzsákokkal telítve, porózussá téve egy bizonyos határig lehet. Egy levegős, túl könnyű porózus építőanyag még a saját súlyát sem tudja elviselni, nemhogy többszintes szerkezetek létrehozására használja.
Az épületek szigetelésére leggyakrabban építőanyagok kombinációját használják. Egyesek feladata a szerkezetek szilárdságának, tartósságának biztosítása, míg mások a hő megőrzését. Egy ilyen döntés racionálisabb, mind építéstechnikai, mind gazdaságossági szempontból. Példa: ha csak 5 cm habot vagy habhabot használunk a falban, akkor a hőenergia-megtakarítás szempontjából ugyanolyan hatást érünk el, mint „extra” 60 cm habbeton vagy gázszilikát.
