Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität von Ziegeln

Die Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität von Ziegeln sind wichtige Parameter, mit denen Sie die Materialwahl für den Bau von Wohngebäuden bestimmen und gleichzeitig das erforderliche Wärmeniveau in ihnen beibehalten können. Spezifische Indikatoren werden berechnet und in speziellen Tabellen angegeben.

Wärmeleitfähigkeit ist der Prozess, der im Inneren eines Materials bei der Übertragung von Wärmeenergie zwischen Partikeln oder Molekülen abläuft. In diesem Fall erhält der kältere Teil Wärme vom wärmeren. Energieverluste und Wärmeemissionen entstehen in Materialien nicht nur durch den Wärmeübertragungsprozess, sondern auch bei der Strahlung. Es hängt von der Struktur des Stoffes ab.

Jedes Bauteil hat einen bestimmten Wärmeleitfähigkeitsindex, der empirisch im Labor ermittelt wurde. Der Wärmeausbreitungsprozess ist ungleichmäßig, daher sieht er im Diagramm wie eine Kurve aus. Die Wärmeleitfähigkeit ist eine physikalische Größe, die traditionell durch einen Koeffizienten charakterisiert wird. Wenn Sie sich die Tabelle ansehen, können Sie leicht die Abhängigkeit des Indikators von den Betriebsbedingungen dieses Materials erkennen. Erweiterte Nachschlagewerke enthalten bis zu mehreren hundert Arten von Koeffizienten, die die Eigenschaften von Baustoffen verschiedener Konstruktionen bestimmen.

Als Richtlinie bei der Auswahl werden in der Tabelle drei Bedingungen angegeben: üblich - für ein gemäßigtes Klima und eine durchschnittliche Luftfeuchtigkeit im Raum der "trockene" Zustand des Materials und "nass" - dh der Betrieb unter Bedingungen erhöhte Feuchtigkeit in der Atmosphäre. Es ist leicht zu erkennen, dass bei den meisten Materialien der Koeffizient mit steigender Umgebungsfeuchtigkeit ansteigt. Der "trockene" Zustand wird bei Temperaturen von 20 bis 50 Grad über Null und normalem Atmosphärendruck bestimmt.

Wird der Stoff als Wärmeisolator verwendet, werden die Indikatoren besonders sorgfältig ausgewählt. Poröse Strukturen speichern Wärme besser, während dichtere Materialien sie stärker an die Umgebung abgeben. Daher haben herkömmliche Heizungen die niedrigsten Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten.

Ziegel, heute in vielen Arten produziert, werden überall im Bauwesen verwendet. Kein einziges Objekt – ein großes Industriegebäude, ein Mehrfamilienhaus oder ein kleines Privathaus – wird ohne Ziegelfundament gebaut. Der Bau von Cottages, beliebt und relativ kostengünstig, basiert ausschließlich auf Mauerwerk. Ziegel ist seit langem das wichtigste Baumaterial.

Dies geschah aufgrund seiner universellen Eigenschaften:

• Zuverlässigkeit und Haltbarkeit;
• Stärke;
• Umweltfreundlichkeit;
• hervorragende Schall- und Schalldämmeigenschaften.

Die folgenden Arten von Ziegeln werden unterschieden.

• Rot. Es besteht aus gebranntem Ton und Zusatzstoffen. Unterscheidet sich in Zuverlässigkeit, Haltbarkeit und Frostbeständigkeit. Geeignet für den Wand- und Fundamentbau. Normalerweise in einer oder zwei Reihen platziert. Die Wärmeleitfähigkeit hängt vom Vorhandensein von Lücken im Produkt ab.

• Klinker. Der haltbarste und dichteste Verblendziegel.Ein solides, solides und zuverlässiges Ofenmaterial hat aufgrund seiner hohen Dichte auch den bedeutendsten Wärmeleitkoeffizienten. Daher macht es keinen Sinn, es für die Wände zu verwenden - es wird kalt im Haus, eine erhebliche Wanddämmung ist erforderlich. Im Straßenbau und beim Verlegen von Fußböden in Industriegebäuden sind Klinker jedoch unverzichtbar.

• Silikat. Als kostengünstiges Material aus einer Mischung aus Kalk und Sand werden Produkte oft zu Blöcken kombiniert, um die Leistung zu verbessern. Beim Bau von Gebäuden werden nicht nur Feststoffe, sondern auch Silikate mit Hohlräumen verwendet. Die Haltbarkeitsindikatoren des Sandblocks sind durchschnittlich und die Wärmeleitfähigkeit hängt von der Größe der Verbindung ab, bleibt jedoch hoch genug, sodass das Haus eine zusätzliche Isolierung benötigt.

• Keramik. Modernes und schönes Material in einer breiten Palette hergestellt. Wenn wir über die Wärmeleitfähigkeit sprechen, ist sie deutlich niedriger als die von gewöhnlichem rotem Backstein.

Es gibt ein massives Keramikbrikett, feuerfest und geschlitzt, mit Hohlräumen. Der Wärmeleitkoeffizient hängt vom Gewicht des Ziegels, der Art und Anzahl der Risse darin ab. Warme Keramik ist außen schön und hat innen viele feine Zwischenräume, wodurch sie sehr warm und somit ideal zum Bauen ist. Weist das Keramikprodukt zusätzlich gewichtsreduzierende Poren auf, wird der Ziegel als porös bezeichnet.

Zu den Nachteilen eines solchen Ziegels gehört die Tatsache, dass einzelne Einheiten klein und zerbrechlich sind. Daher ist warme Keramik nicht für alle Designs geeignet. Außerdem ist es ein teures Material.

Bei feuerfester Keramik handelt es sich um den sogenannten Schamottestein - einen gebrannten Tonblock mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, die fast der eines gewöhnlichen festen Materials entspricht. Gleichzeitig ist der Feuerwiderstand eine wertvolle Eigenschaft, die beim Bau immer berücksichtigt wird.

Kamine werden aus solchen "Ofen" -Ziegeln gebaut, sie haben ein ästhetisches Erscheinungsbild, halten aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit die Wärme im Haus, sind frostbeständig, eignen sich nicht für Säuren und Laugen.

Spezifische Wärme ist die Energie, die verbraucht wird, um ein Kilogramm Material um ein Grad zu erwärmen. Dieser Indikator wird benötigt, um die Wärmebeständigkeit der Wände eines Gebäudes zu bestimmen, insbesondere bei niedrigen Temperaturen.

Unter den Materialien, die mit Ziegeln konkurrieren können, gibt es sowohl natürliche als auch traditionelle - Holz und Beton - und moderne synthetische - Penoplex und Porenbeton.

Im Norden und in anderen Regionen mit niedrigen Wintertemperaturen werden seit langem Holzbauten errichtet, und das kommt nicht von ungefähr. Die spezifische Wärmekapazität von Holz ist viel geringer als die von Ziegeln. Die Häuser in dieser Gegend werden aus massiven Eichen, Nadelbäumen gebaut und auch Spanplatten werden verwendet.

Wird das Holz quer über die Fasern geschnitten, überschreitet die Wärmeleitfähigkeit des Materials 0,25 W / M * K nicht. Spanplatten haben auch einen niedrigen Indikator - 0,15. Und der optimalste Koeffizient für den Bau ist Holz, das entlang der Fasern geschnitten wird - nicht mehr als 0,11. Offensichtlich wird in Häusern aus solchem ​​Holz eine ausgezeichnete Wärmespeicherung erreicht.

Die Tabelle zeigt deutlich die Streuung des Wertes der Wärmeleitfähigkeit eines Ziegels (ausgedrückt in W / M * K):

• klinker - bis 0,9;
• silikat - bis zu 0,8 (mit Hohlräumen und Rissen - 0,5-0,65);
• keramik - von 0,45 bis 0,75;
• Spaltkeramik - 0,3-0,4;
• porös - 0,22;
• warme Keramik und Blöcke - 0,12-0,2.

Gleichzeitig können nur warme Keramik und poröse Ziegel, die auch teuer und zerbrechlich sind, mit Holz in Bezug auf den Wärmeerhalt im Haus streiten. Nichtsdestotrotz wird Mauerwerk immer häufiger im Mauerbau verwendet, und das nicht nur wegen der hohen Kosten für Massivholz. Holzwände haben Angst vor atmosphärischen Niederschlägen, sie verblassen in der Sonne. Holz und chemische Einflüsse mag er nicht, außerdem kann Holz verrotten und austrocknen, Schimmel bildet sich darauf. Daher erfordert dieses Material eine spezielle Verarbeitung vor dem Bau.

Wie bei anderen modernen Materialien werden normalerweise Schaumblock und Porenbeton zum Vergleich mit Ziegeln gewählt. Schaumblöcke sind Beton mit Poren, der Wasser und Zement, ein Schaummittel und Härter sowie Weichmacher und andere Komponenten enthält. Der Verbund nimmt keine Feuchtigkeit auf, ist sehr frostbeständig und speichert Wärme. Es wird beim Bau von niedrigen (zwei- oder dreistöckigen) Privatgebäuden verwendet. Die Wärmeleitfähigkeit beträgt 0,2-0,3 W / M * K.

Porenbeton ist eine sehr starke Verbindung mit ähnlicher Struktur. Sie enthalten bis zu 80 % Poren und bieten eine hervorragende Wärme- und Schalldämmung. Das Material ist umweltfreundlich und bequem zu verwenden sowie kostengünstig. Die Wärmedämmeigenschaften von Porenbeton sind 5-mal höher als die von rotem Backstein und 8-mal höher als die von Silikat (Wärmeleitfähigkeit beträgt nicht mehr als 0,15).

Gasblockstrukturen haben jedoch Angst vor Wasser. Darüber hinaus sind sie in Bezug auf Dichte und Haltbarkeit dem roten Backstein unterlegen. Einer der am Markt gefragten Baustoffe heißt extrudierter Polystyrolschaum oder Penoplex. Dies sind Platten für die Wärmedämmung. Das Material ist feuerfest, nimmt keine Feuchtigkeit auf und verrottet nicht.

Laut Experten hält dieser Verbund dem Vergleich mit Ziegeln nur in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit stand. Die Isolierung hat einen Indikator von 0,037-0,038. Penoplex ist nicht dicht genug, es hat nicht die erforderliche Tragfähigkeit. Daher ist es am besten, es beim Errichten von Wänden mit einem Ziegel zu kombinieren, während ein Mauerwerk aus eineinhalb Hohlziegeln, ergänzt mit Penoplex, die Einhaltung der Bauvorschriften für die Wärmedämmung einer Wohnung ermöglicht. Penoplex wird auch für Fundamente von Häusern und Blindenbereichen verwendet.

Die Frostbeständigkeit wird durch Gefrier- und Auftauzyklen bestimmt. Dieser Parameter ist wichtig bei der Auswahl der Ziegelart zum Verlegen von tragenden Wänden. Die Marke hängt von der Anzahl der Zyklen ab und ist auf den Produkten angegeben. Vormauerziegel und rote Ziegel weisen die höchste Frostbeständigkeit auf, die Temperaturen bis -50 Grad Celsius und darunter standhalten. Wenn Sie Kalksandstein verwenden, sind seine Eigenschaften schlechter, sodass das Mauerwerk in zwei Schichten ausgeführt werden muss. Auch für den Fundamentbau ist Silikat nicht geeignet.

Bei schlechten Winterbedingungen wird die Wärme im Haus vom Heizkessel der Heizungsanlage gehalten. Um jedoch eine Wärmeableitung zu verhindern, werden Wände, Böden und Decken aus dem entsprechenden Material benötigt, das die eingestellte Temperatur gut hält. Die Art des Mauerwerks spielt beim Bau eine wichtige Rolle. Das Material sollte unter Berücksichtigung aller Parameter und Wetterbedingungen ausgewählt werden.

Im nächsten Video finden Sie einen Überblick über die Wärmeleitfähigkeit von SB 8 Steinen.