Теплопроводность кирпича полнотелого керамического: Теплопроводность кирпичной кладки — Строительный журнал Palitrabazar.ru

Содержание

Теплопроводность кирпичной кладки и стены: коэффициент, сопротивление теплопередаче

Теплопроводность – один из важнейших показателей, характеризующих качество возводимого сооружения. И это неудивительно: ведь от этого коэффициента зависят не только затраты на отопление помещений, но и степень комфортности проживания в доме. Также в строительных расчетах часто фигурирует коэффициент теплосопротивления (сопротивление теплоотдаче), обратный теплопроводности (чем выше первый, тем ниже второй, и наоборот).

Теплопроводность сооружения зависит от показателей используемого вида кирпича, от параметров раствора, типа кладки, применяемых строительных технологий и утепляющих материалов.

Содержание статьи

Коэффициент теплопроводности кирпичей

Данный коэффициент обозначается буквой λ и выражается в W/(m*K).

Показатель λ достаточно широко варьируется, в зависимости от типа кирпичей и способа их изготовления. В основном, на данный коэффициент влияют материал кирпича (клинкерный, силикатный, керамический) и относительное содержание пустот. До 13% пустотности кирпичи считаются полнотелыми, выше – пустотелыми.

По уменьшению коэффициента λ линейка строительной продукции будет выглядеть следующим образом:

  1. Клинкерный кирпич λ= от 0,8 до 0,9. Этот тип стройматериалов не предназначен для строительства утеплённых стен и чаще используется для изготовления полов и мощёных дорог.
  2. Силикатный кирпич полнотелого типа λ= от 0,7 до 0,8. Чуть ниже, чем у предыдущего типа, но строительство стены с его использованием требует серьёзных мер по утеплению.
  3. Керамический кирпич полнотелый λ= от 0,5 до 0,8 (в зависимости от сорта).
  4. Силикатный, с техническими пустотами λ= 0,66.
  5. Керамический кирпич пустотелого исполнения λ= 0,57.
  6. Керамический кирпич щелевого типа λ= 0,4.
  7. Силикатный кирпич щелевого типа – показатель λ аналогичен керамическому щелевому (0,4).
  8. Керамический поризованный λ= 0,22.
  9. Тёплая керамика λ= 0,11. Имея отличные показатели теплосопротивления, тёплая керамика уступает прочим видам кирпичной продукции по прочности, и поэтому применение её ограничено.

Важно при расчёте также учитывать, что для различных климатических регионов сопротивление теплоотдаче материалов будут варьироваться, в достаточно широких пределах Информацию о соотнесении теплоотдачи с климатическими параметрами, можно почерпнуть в СНиПе 23-02-2003.

Теплопроводность кладки

Теплосопротивление кирпичей является важнейшим коэффициентом и в ряде случаев является определяющим параметром при проектировании здания и выбора кладки. Вместе с тем, сопротивление теплоотдачи сооружения зависит не только от показателя λ используемых кирпичей, но и от применяемого строительного раствора.

Наиболее частым является случай, когда теплосопротивление раствора существенно ниже, чем сопротивление кирпича.

Так, коэффициент теплоотдачи раствора на основе цемента и песка равен 0,93 W/(m*K), а цементно-шлакового раствора – 0,64.

Путем суммирования коэффициентов сопротивления теплоотдаче кирпича и раствора разработаны специальные таблицы коэффициента теплопередачи, которые можно посмотреть в ГОСТе 530-2007. Ниже приведена выдержка из таблицы:

Таблица – Теплопроводность кладки

Тип кирпичаТип раствораТеплоотдача
ГлиняныйЦементно-песчаный0,81
Цементно-шлаковый0,76
Цементно-перлитовый0,7
СиликатныйЦементно-песчаный0,87
Керамический пустотный 1,4т/м3Цементно-песчаный0,64
Керамический пустотный 1,3т/м30,58
Керамический пустотный 1,0т/м30,52
Силикатный, 11-ти пустотныйЦементно-песчаный0,81
Силикатный, 14-ти пустотный 0,76

Расчет стены

Для того, чтобы использовать коэффициент теплосопротивления кирпичной стенки на практике, необходимо воспользоваться следующей формулой:

r = (толщина кладки, м)/(теплоотдача, W/(m * K)),

где r – сопротивление теплоотдаче кирпичной стены. При расчетах также необходимо учитывать степень влажности помещения и климатический регион.

Уменьшение коэффициента теплоотдачи стены

В ряде случаев коэффициент λ оставляет желать много лучшего. К тому же нарушение технологии строительства может привести к изменению теплоотдачи в большую сторону. Если применять жидкий раствор при возведении стены из щелевого кирпича, то связующий материал проникнет в пустоты и отрицательно скажется на показателях теплосбережения (сопротивление теплопередаче уменьшится).

Что делать, чтобы увеличить сопротивление теплоотдаче?

Методы уменьшения теплопередачи стены:

  1. Применение более энергосберегающих материалов (кирпичей с большей степенью пустотности).
  2. При строительстве из щелевого кирпича применять густой раствор.
  3. Прокладывание во внутреннем слое теплоизолирующих материалов. На рынке представлен огромный выбор теплоизоляции. Из наиболее популярных можно назвать стекло- и минераловатные материалы, пенополистирол, керамзит и другие. При применении утеплителей необходимо обеспечить пароизоляцию стены, чтобы избежать разрушения материалов.
  4. Оштукатуривание поверхности.

Похожие статьи

Влияние технологических факторов на теплопроводность и влажностный режим кирпичных кладок наружных стен из пустотелого керамического кирпича и камня Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

строительная теплофизика и энергосбережение

Влияние технологических факторов на теплопроводность и влажностный режим кирпичных кладок наружных стен из пустотелого керамического кирпича и камня

А. И. Ананьев1, В. П. Абарыков2, С. А. Бегоулев3, А. С. Буланый3

НИИСФ РААСН, 2 Минмособлстрой, 3 ОАО «Победа ЛСР»

Промышленность строительных материалов России вышла на новый качественный уровень производства кирпича. Объем выпуска пустотелых керамических изделий стал составлять около 80%. Оборудование, используемое для производства пустотелого кирпича и камня, в основном импортное, приобретение которого началось в первые годы перестроечного периода.

В кирпичах и камнях, выпускаемых на импортных прессах, допустимые размеры щелевых пустот увеличили с 12 до 16 мм, диаметр вертикальных цилиндрических пустот и размер стороны квадратных пустот с 16 до 20 мм. [1]. Увеличенные размеры пустот были введены в ГОСТ 530-95 [2]. Одновременно Госстроем России планировалось поручить научно-исследовательским институтам совместно со строителями разработать новые технологии кладки, исключающие заполнение пустот раствором, подобные зарубежным.

В результате незавершенности этой работы большинство строительных организаций продолжают вести кладку стен по технологии, разработанной для полнотелого кирпича. В результате расход раствора на кладку стен увеличился с 0,20—0,24 м3 до 0,3—0,4м3, что привело к перерасходу цемента на 50—100 кг на один кубический метр кладки, а раствора до 300 кг. Попавший в пустоты раствор снижает теплозащитные свойства стен, не улучшая их прочностные показатели.

Если бы материалы кирпичной кладки находились при эксплуатации в сухом состоянии, то повышенное содержание цементно-известково-песчаного раствора плотностью 1800 кг/м3 не приводило бы к ощутимому снижению теплозащитных качеств наружных кирпичных стен, поскольку его коэффициент теплопроводности X, равный в этих условиях 0,58 Вт/(м-°С) при одинаковой плотности с керамикой (1800 кг/м3 ) незначительно превышает ее теплопроводность, равную 0,55 Вт/( м-°С). Но, к сожалению, они в условиях эксплуатации имеют существенно отличающуюся влажность, которая значительно повышает X кладки стены. Это объясняется тем, что кладочный раствор, приблизительно одинаковой пористости с керамическим кирпичом, имеет значительно больше микропор диаметром < 10-5 см, играющих доминирующую роль в насыщении материалов влагой из воздуха окружающей среды. Поэтому у цементно-известково-песочного раствора сорбционная влажность приближается к 5%, а у керамического кирпича не превышает 1%.

Сорбционная влажность стеновых и облицовочных материалов из пористой керамики, например

ОАО «Победа ЛСР», как правило, не превышает 0,6%. Определенная экспериментальным способом эксплуатационная влажность кирпичной кладки на взятых из стен пробах при массовом соотношении материалов (кирпич:раствор), равном 3:1 при относительной влажности наружного воздуха фн = 97%, соответствующей фн в январе месяце (города Москва, С.-Петербург) составляет существенно большую величину.

Целесообразно отметить преимущество в этом стен из пористой керамики (рис. 1). На ее более низкое значение эксплуатационной влажности повлияла не только особенность структуры пор, но и значительно меньшее количество раствора в стенах из крупноформатных керамических камней. Необходимо отметить, что в условиях эксплуатации кирпичная стена набирает наибольшее количество влаги в период максимального влагонакопле-ния, т.е. в марте месяце. В этот период кирпич и раствор находятся в сверхсорбционном состоянии. Раствор, набравший влагу, в результате соприкосновения отдает ее порам кирпича, повышая общее влагосодержание кладки. Влага, замкнутая в крупных порах, имеет теплопроводность 0,55 Вт/(м-°С), что почти в 20 раз выше теплопроводности влажного воздуха, равной 0,027 Вт/(м-°С). При сильных же морозах часть накопившейся влаги в известково-цементно-песчаном растворе и в значительно меньшем объеме в керамике превращается в лед, теплопроводность которого составляет 2,3 Вт/ (м-°С), что в 4 раза превышает теплопроводность жидкой влаги. Кроме того, образовавшийся лед является барьером в стене на пути уходящего на-

1 — на период максимального влагонакопления (март)

2 — за отопительный период

Рисунок 1. Распределение эксплуатационной влаги в наружной кирпичной стене:

а — из полнотелого керамического кирпича; б — из пустотелых камней с пористой керамикой.

строительная теплофизика и энергосбережение

ружу из помещения пара. Это увеличивает влаго-содержание материалов и снижает теплозащитные качества стены и морозостойкость лицевого кирпича в облицовочном слое.

По этим причинам, на основании результатов натурных и лабораторных исследований, за расчетное (нормативное) значение эксплуатационной влажности кирпичной кладки из плотного кирпича для условий эксплуатации Б принято равным 2%, существенно превышающим максимальное значение сорбционной влажности керамики, равной «1%. Для цементно-известково-песчаного раствора нормативное значение влажности для условий эксплуатации Б принято равным 4%. Оно несколько ниже максимального сорбционного значения, равного 5—6%. Часть влаги из раствора передается примыкающей керамике. Особенно это заметно в кладке из пустотелого кирпича, имеющего более развитую наружную поверхность, соприкасающуюся с влажным раствором, почти в два раза превышающую площадь полнотелого. Да и раствора в кладке из пустотелого кирпича на 30—40% больше, чем в кладке из полнотелого. Поэтому пустотелый кирпич входит в эксплуатационное влажностное состояние за более короткие сроки.

Установление количественных зависимостей влияния кладочного раствора на влажностный режим стен выполнялось в климатической камере на трех фрагментах стен размером 1,8х1,8х0,38м, изготовленных в ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко совместно с НИИСФ. Кирпичи применялись Голицын-ского завода с шириной щелей 12 мм, 16 мм и 20 мм. При изготовлении фрагментов замерялся расход раствора. Аналогичные испытания выполнялись в натурных условиях и в климатической камере на стенах толщиной 640 мм, изготовленных из кирпича с квадратными пустотами 20х20 мм. Изготовление фрагментов стен для испытаний выполнялось квалифицированными каменщиками с фиксированным расходом раствора 0,23 м3, 0,3 и 0,4 м3 на кубический метр кладки. Раствор применялся цементно-известково-песчаный плотностью 1800 кг/м3 состава 1:0,9:8 (цемент: известь: песок) по объему на портландцементе марки 400 с осадкой конуса 9 см. Стены, испытанные в натурных условиях, изготавливались по технологии, разработанной для полнотелого кирпича, т.е. с частичным заполнением пустот раствором. Консистенция и плотность раствора не контролировались. Допускалось «омолаживание» раствора, не использованного до обеда, т.е. с нарушениями технологического регламента, присущими построечным условиям. Поэтому результаты теплотехнических испытаний кладки стен в натурных условиях существенно от-

личались в худшую сторону от полученных в климатической камере. Анализ результатов испытаний в настоящем докладе проводится по данным, полученным в климатической камере. Фрагменты стен были изготовлены из 21-пустотного кирпича плотностью 1000 кг/м3 и 1400 кг/м3 с размером пустот 20х20 мм. Кладка фрагментов выполнялась на цементно-известково-песчаном растворе плотностью 1800 кг/м3 с осадкой конуса 9 см. Толщина горизонтальных растворных швов составляла 12 мм, вертикальных 10 мм.

В целях сравнения теплотехнической эффективности фрагментов стен первый был изготовлен по технологии, полностью исключающей заполнение пустот раствором — т. = 20°С. Пробы материалов для определения влажности отбирали в соответствии с расходом на 1 м3 стены. Т.е. при расходе раствора 0,23 м3 это соотношение составляло 1:3 (одна часть раствора : три части керамики), при 0,3 м3 принималось 1 : 2, а при 0,4 м3 соответственно 1 : 1,5. В кладке, выполненной с расходом раствора 0,23 м3, влажность керамики с 0,2% в воздушно-сухом состоянии увеличилась до 1,2% с максимальным значением 2,2% на расстоянии 0,33 толщины стены от наружной поверхности. Влажность раствора в этом месте составляет 5,4% при среднем значении 3,3%. Среднее массовое отношение влажности кладки составило 1,8% при максимальном значении 3,8%. При увеличении расхода раствора до 0,3 м3 на 1 м3 кладки из пустотелого кирпича среднее значение влажности кладки составляет 2,3%, при расходе раствора 0,4 м3 влажность кладки повышается до 2,9% (рис.2). В двух последних случаях среднее массовое отношение влажности, соответственно, на 15% и 45% превышало

строительная теплофизика и энергосбережение

1 — кирпича; 2 — кирпичной кладки; 3 — кладочного раствора; 4, 5, 6 — среднее значение влажности соответственно кирпича, кладки, кладочного раствора.

Рисунок 2. Влажностный режим фрагментов кирпичных стен из 21 пустотного кирпича у = 1300 кг/м3 с размером пустот 20х20 мм на цементно-известково-песчаном растворе у = 1800 кг/м3:

а — расход раствора 0,23 м3 на 1 м3 кладки; б — то же 0,3 м3; в — то же 0,4 м3.

нормативное значение, равное 2%. Во всех трех случаях массовое отношение влаги (максимальное и среднее значения) цементно-известково-песчаного раствора в кладке почти не увеличивается и, тем более, не уменьшается. Среднее же значение влажности кладки растет в большем темпе, чем раствора. Это, очевидно, связано со способностью раствора отдавать сверхсорбционную влагу керамике контактным путем и восполнять потерянное количество за счет диффузии водяного пара из теплого помещения.

Теплопроводность кладки из пустотелого кирпича с диапазоном значений плотности 1000—1400 кг/м3, в который практически укладывается почти весь выпускаемый нашей промышленностью пустотелый кирпич, при расходе раствора 0,23 м3 в сухом состоянии находится в пределах от 0,26 до

0,41 Вт/(м-°С). Различие не превышает 16%.

При увеличении расхода раствора до 0,3 м3 плотность кладки, например, из пустотелого кирпича у = 1000 кг/м3 возрастает с 1180 кг/м3 до 1310 кг/м3. При расходе раствора 0,4 м3 плотность кладки повышается до 1490 кг/м3. Среднее значение влажности кирпичной кладки изменяется с 1,8%, соответственно, до 2,3% и 2,9%. Такое изменение влажности и плотности приводит к повышению коэффициента теплопроводности стены с 0,43 Вт/ (м-°С) до 0,54 и 0,59 Вт/(м-°С) т.е., соответственно, на 25,6% и 37,2%. При плотности кирпича 1400

кг/м3 в результате увеличения расхода раствора до 0,3 м3 и 0,4 м3 коэффициент теплопроводности кирпичной стены возрастает 0,56 Вт/(м-°С) до 0,65 и 0,70 Вт/(м-°С), т.е. на 16% и 25,0%. Более существенное увеличение теплопроводности кирпичной стены из пустотелого кирпича плотностью 1400 кг/м3 происходит при применении цементно-песчаного кладочного раствора плотностью 2000 кг/м3 при том же расходе раствора, равном 0,3 м3 и 0,4 м3, значение коэффициента теплопроводности увеличивается до 0,74 Вт/(м-°С) и 0,77 Вт/(м-°С), т.е. на 27,6% и 32,8%. Это приводит так же и к увеличению плотности кладки (рис. 3, таблица 1.). Вместе с тем следует отметить, что наличие кладочного цементно-известково-песчаного раствора плотностью 1800 кг/м3 в пустотах кирпичей оказывает меньшее влияние на увеличение коэффициента теплопроводности стены, чем увеличение его влажности. Это обусловливается рыхлым состоянием раствора в пустотах, находящегося в виде частиц (комочков) неправильной формы, разделенных воздушными мелкими полостями. Плотность раствора в рыхлом виде составляет 1200-1400 кг/м3 и приблизительно равна плотности примененного пустотелого керамического кирпича (у брутто).

Кроме того, попавший в пустоты раствор разделил крупную воздушную полость на несколько воздушных прослоек, каждая из которых в результате полного прекращения передачи теплоты кон-

308 5 2009

строительная теплофизика и энергосбережение

Наименование кирпича Плотность, кг/м* Расход раствора на 1 м3 кирпичной кладки м Массовое отношение влаги кирпичной кладки в условиях эксплуатации Б, со, % Коэффициент теплопроводно сти кирпичной кладки Хб, Вт/( м °С) Превышение в % от наименьшего значения А, при ю =1,8% (т.е. без заполнения пустот раствором

кирпича кирпичной кладки

На цементно-известково-песчаном растворе X = 1800 кг/м3

Керамический 1000 1180 0,23 1,8 0,43

21 пустотный 1000 1310 0,30 2,3 0,54 25,6

с размером пустот 20×20 мм 1000 1490 0,40 2,9 0,59 37,2

То же

То же 1400 1490 0,23 1,8 0,56

1400 1620 0,30 2,3 0,65 16,0

1400 1800 0,40 2,9 0,70 25,0

На цементно-песчаном растворе X = 2000 кг/м3

То же 1400 1540 0,23 1,8 0,58

1400 1680 0,30 2,3 0,74 27,6

1400 1880 0,40 2,9 0,77 32,8

Таблица 1. Теплотехнические свойства кирпичной кладки из пустотелого керамического кирпича.

векцией обладает дополнительным термическим сопротивлением в стене. Созданное изменение условий теплопередачи в какой-то степени компенсирует влияние лишнего раствора на снижение теплозащитных качеств кирпичных стен из пустотелого кирпича. Заметно худшие влажностные условия складываются в пустотах в результате применения кладочного тяжелого раствора плотностью 20002200 кг/м3, особенно при повышенной консистенции. Жидкий раствор легко проникает в пустоты, оседает внизу в «литом» виде. Плотность, влажность и теплопроводность тяжелого раствора в воздушной прослойке практически не отличается от теплофизических параметров раствора, находящегося в горизонтальных швах кладки. Влажность тяжелого раствора в кирпичной кладке может повышаться до 6-8%, что изменяет влажность и теплопроводность стены на 30-40%. Проваливание кладочного раствора в пустоты создает для каменщиков большие проблемы в создании равной растворной постели в горизонтальных швах кладки. Провалившийся раствор образует разрывы в горизонтальных швах, создающих благоприятные условия для циркуляции воздуха в пустотах. Созданная таким способом продольная фильтрация воздуха снижает теплотехническую эффективность пустотелых керамических стеновых и лицевых материалов. В целях исключения условий для попадания кладочного раствора в пустоты и создания ровного горизонтального шва без разрывов в ОАО «Победа ЛСР» принято к продаваемой крупнофор-

матной пустотелой керамической продукции в обязательном порядке прилагать сетки с ячейками размером не более 10х 10 мм для прокладки в горизонтальных растворных швах.

Повышенная плотность и влагопоглощательная способность кладочного раствора в условиях эксплуатации наружных стен зданий значительно снижают заложенные на заводе теплозащитные свойства кирпича. Отрицательное воздействие тяжелого цементно-песчаного раствора может превышать теплотехнический эффект, получаемый от рационального расположения пустот и поризации керамики. Поэтому кладку из пустотелого кирпича с поризованной керамикой следует выполнять на легких (теплых) растворах с пониженной влагопоглощательной способностью, достигаемой введением гидрофобизирующих добавок. В зарубежной строительной практике при возведении стен руководствуются принципом соответствия теплотехнических свойств кладочного раствора теплотехнической эффективности кирпича. Отечественной промышленностью для этих целей освоен выпуск широкой номенклатуры теплых кладочных растворов плотностью от 1600 до 500 кг/м3, с теплопроводностью от 0,81 до 0,21 Вт/(м 0С). На строительном рынке в большом объеме представлена аналогичная продукция и зарубежных фирм. Отмеченные выше отличия теплофизических свойств кирпичной кладки, выполненной из одинакового кирпича, но на растворах с отличающимися физическими параметрами, создают определенные

5 2009 309

строительная теплофизика и энергосбережение

трудности в построении объективной зависимости коэффициента теплопроводности от плотности. Тем не менее, эта зависимость используется во многих зарубежных странах. В некоторых странах ее устанавливают в зависимости от плотности кладки. Если устанавливают зависимость теплопроводности от плотности кирпича, то указывают конкретные характеристики применяемого кладочного раствора. В отечественной строительной практике, начиная с 1962 г., кладку выполняли на тяжелом растворе (СНиП НА. 7-62) [3]. Конкретного значения плотности и расхода раствора на куб. м кладки не указывалось. В связи с отсутствием информации о конкретной плотности раствора значение коэффициентов теплопроводности кирпичных кладок, приведенных в нормативном документе, в настоящее время нельзя воспринимать однозначно, т.к. категория «тяжелых растворов» охватывает диапазон плотностей от 1700 до 2200 кг/ м3 с различием X до 40—50%.

Конечно, можно было бы сегодня признать, что приведенные данные соответствуют кладкам, выполненным на растворе плотностью 1800 кг/м3, если бы в последующей редакции СНиП 11-А. 7-71 [4] ко всем кирпичным кладкам плотностью от 1000 до 1800 кг/м3 с теми же значениями коэффициентов теплопроводности не сделали уточнение, что они выполняются на любом растворе. В редакции СНиП 11-3-79 [5] значения X для кладок из пустотелого кирпича сохранены полностью. Но к каждой плотности кладки добавлена информация по плотности кирпича. Что касается слов «на любом растворе» или «тяжелом растворе», их заменили «на цементно-песчаном растворе» без указания плотности. В последующих изданиях СНиП 11-3-79 в 1982 году и в 1998 году эти данные сохранены. Они перешли и в СП 23-101-2004 [6] и отражают свойства, как и в 1962 году, трех типов пустотелого кирпича.

Такой не конкретный подход к нормированию коэффициента теплопроводности керамического кирпича и камня в какой-то степени был терпим до 1980 года и даже до 1990 года, поскольку объем пустотелого кирпича в общем производстве керамических материалов не превышал 0,5%. В настоящее время его доля приблизилась к 80%. А номенклатура расширилась до 50 наименований. Заводы освоили новые технологии, и перешли на более качественный уровень производства керамических изделий из пористой керамики в виде кирпичей высокой морозостойкости, крупноформатных камней, соответствующих по объему от 4 до 15 условным кирпичам. Это позволило при выполнении кладок из некоторых типов камней в несколько раз сни-

X, ВТ/(м°С)

кирпичная кладка при расходе кладочного цементно-известково-песчаного раствора 0,23 м3 плотностью X = 1800 кг/м3;

— то же при расходе раствора 0,4 м3.

Рисунок 3. Зависимость теплопроводности кирпичной кладки из пустотелого кирпича от влажности:

1 — из кирпича X = 1000 кг/м3 на цементно-известковопесчаном растворе плотностью X = 1800 кг/м3;

2 — то же из кирпича X = 1400 кг/м3;

3 — из кирпича X = 1400 кг/м3 на цементно-известково-

песчаном растворе плотностью X = 2000 кг/м3;

4 — цементно-известково-песчаный раствор X = 1800 кг/м3;

5 — цементно-известково-песчаный раствор X = 2000 кг/м3.

зить расход раствора. Использование пористой керамики, рационального расположения пустот в кирпичах при большом разнообразии их формы позволили существенно улучшить теплотехнические свойства кирпича.

В нормативных документах и СП 23-101-2004 [6] теплотехнические свойства современной ке-

строительная теплофизика и энергосбережение

рамической продукции до настоящего времени не нашли отражения. Имеющиеся данные по трем типам пустотелых кирпичей не могут быть использованы, т.к. размер пустот в них не соответствует утвержденным параметрам в ГОСТ 530-95. Поэтому были проанализированы данные 70 заводов по теплопроводности выпускаемых кирпича и камней, полученных при испытаниях в аккредитованных лабораториях без заполнения пустот. Полученные статистически обработанные данные приведены на рис.4.

По отмеченным выше причинам приведенные на рис.4 данные по теплопроводности кладки из пустотелого кирпича, плотностью 1000—1400 кг/м3, выполненной без заполнения пустот раствором, несколько ниже данных, приведенных в СНиП по строительной теплотехнике с частичным заполнением пустот раствором, перешедших в дальнейшем в СП 23-101-2004 [6].

Некоторые различия в теплопроводности наблюдаются и в сравнении с зарубежными данными. Например, кладки из крупноформатных камней с поризованной керамикой, выпущенных в России, имеют более высокие значения коэффициентов теплопроводности.

Определение коэффициента теплопроводности кладки из пустотелого кирпича и камня предлагается проводить на фрагменте стены, изготовленном по технологии, исключающей заполнение пустот кладочным раствором, т.е. при одинаковом расходе по сравнению с полнотелым. Такой метод позволяет производителю сопоставлять теплотехническую эффективность своей продукции с выпускаемой на других заводах, поскольку при изготовлении фрагмента стены для испытаний полностью устраняется влияние нарушений технологии ведения кладки стены, часто допускаемых в построечных условиях. Строителям будет практически невозможно перекладывать вину за снижение теплозащитных качеств на кирпичные заводы. Вместе с тем не запрещается проводить испытания пустотелого кирпича и камня на фрагментах стен или непосредственно на стенах эксплуатируемого здания, возведенных по технологии, применяемой для кладки из полнотелого кирпича, о чем должна быть сделана запись в протоколе испытаний. Полученные значения коэффициентов теплопроводности кладок обоими способами могут использоваться при проектировании наружных стен при условии соблюдения соответствующего приведенным коэффициентам теплопроводности технологического регламента, который должен являться неотъемлемой частью проекта здания. Производителю создаются условия для принятия достаточно обо-

X, Вт/(м°С)

Рисунок 4. Зависимость теплопроводности кирпичной кладки из пустотелого кирпича и камня от плотности:

1 — данные СНиП ІІ-3-79* [5] и СП 23-101-2004 [6];

2 — результаты испытаний кирпичных кладок без заполнения пустот раствором при расходе раствора 0,23 м3 на 1 м3 кладки;

3 — то же для кладок из камня размером 120x250x138 мм без заполнения пустот раствором при расходе раствора 0,16 м3 на 1 м3 кладки;

4 — результаты испытаний кладок из крупноформатных камней из поризованной керамики;

5 — данные фирмы «Винербергер» для кладки из крупноформатных камней с поризованной керамикой.

снованных решений в повышении теплотехнической эффективности керамического стенового или облицовочного кирпича и камня. Для этих целей целесообразно увеличить количество щелевых пустот за счет уменьшения их ширины с перекрытием сквозных теплопроводных керамических диафрагм, повысить пористость черепка. Рациональные размеры и расположение пустот в кирпичах позволит до 30% снизить теплопроводность кладки по сравнению с кладкой, выполненной из кирпича со стандартными размерами пустот, как правило, заполняемых раствором на стройке. Информация о теплотехнических свойствах кладок из различных типов кирпичей, которой будет обладать производитель, позволит и заказчику выбирать устраивающую его продукцию или ставить перед заводом вопрос о выпуске кирпича с уменьшенными размерами пустот и повышенными теплозащитными свойствами. Дополнительные затраты заказчика на освоение производства пустотелого кирпича или камня с улучшенными теплотехническими свой-

строительная теплофизика и энергосбережение

ствами окупятся при строительстве за счет снижения расхода цемента до 50-100 кг на один кубический метр кладки стены.

Сложившаяся практика возведения стен из пустотелого теплоэффективного камня и кирпича по той же технологии, что и из полнотелого снижала конкурентоспособность огнестойкого долговечного конструкционно-теплоизоляционного стенового и лицевого кирпича и камня по сравнению с заведомо худшими материалами в решении проблемы энергосбережения и повышения долговечности наружных стен.

Список литературы

1. ГОСТ 530-80. Кирпич и камни керамические. Технические условия. М., 1980.

2. ГОСТ 530-95. Кирпич и камень керамический. Общие технические условия. М., 1995.

3. СНиП 11-А. 7-62. Строительная теплотехника. Нормы проектирования. М., 1963.

4. СНиП 11-А. 7-71 .Строительная теплотехника. Нормы проектирования. М., 1971.

5. СНиП 11-3-79. Строительная теплотехника. Нормы проектирования. М., 1979.

6. СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий. М., 2004.

Все о кирпичах

Технические характеристики

Названия сторон

Постель, ложок, тычок

Размеры

Дабы избежать путаницы, ниже представлены стандартные размеры кирпичей, которые чаще всего используются при строительстве загородных коттеджей. Помимо них существуют еще европейские размеры, и нестандартные размеры. Если вы хотите получить информацию по ним, то позвоните нам. О кирпичах мы готовы рассказывать долгие часы.

Длина х Ширина х Высота (Д х Ш х В)

  • Половинный – 250 х 60 х 65 мм
  • Одинарный – 250 х 120 х 65 мм
  • Полуторный – 250 х 120 х 88 мм
  • Двойной (искусственный камень, эффективный кирпич, теплая керамика) – 250 х 120 х 132 мм

Вес (кг)

Масса кирпича зависит от размеров и плотности. Зная эти параметры, ее легко можно вычислить, перемножив их.

Чем больше общий вес всех кирпичей, тем более мощный фундамент нужен. Вес зависит от структуры и базового сырья. Самый легкий — керамический пустотелый.

Керамический кирпич (красный) ГОСТ 530-2007

РядовойОблицовочный
ПолнотелыйПустотелыйПолнотелыйПустотелый
одинарный3,3 — 3,63,3 — 3,63,3 — 3,63,3 — 3,6
полуторный4 — 4,34 — 4,34 — 4,34 — 4,3
двойной6,6 — 7,26,6 — 7,26,6 — 7,26,6 — 7,2

Силикатный кирпич (белый) ГОСТ 379-95

РядовойОблицовочный
ПолнотелыйПустотелыйПолнотелыйПустотелый
одинарный3,3 — 3,63,3 — 3,63,3 — 3,63,3 — 3,6
полуторный4 — 4,34 — 4,34 — 4,34 — 4,3
двойной6,6 — 7,26,6 — 7,26,6 — 7,26,6 — 7,2

Шамотный кирпич (огнеупорный) ГОСТ 390-96

Полнотелый одинарный — 3,5 — 4 кг

Клинкерный кирпич ГОСТ 323-11

1,6 — 3,3 кг

Прочность (марка М)

Прочность — это то, насколько прочный кирпич. Прочность — характеризуется пределом прочности на сжатие, которое кирпич выдерживает до начала его разрушения. Это основная характеристика кирпича. Из понимания прочности можно судить о долговечности кирпича. Обозначается она буквой М и числовым индексом (цифрами).

Например, М150 — это означает, что кирпич гарантированно выдержит нагрузку 150 кг на 1 кв. см., а М100 — 100 кг на 1 кв. м. соответственно.

В продаже встречаются кирпичи маркой от 75 до 300, чаще всего М100, 125, 150, 175. Исключениям является кликерный, он может быть М500.

Для строительства дома до 3х этажей хватит прочности М100, М150. Кирпич прочности ниже подойдет для беседки, гаража или веранды. Выше для высоконагруженных конструкций.

Морозостойкость (F или Мрз)

Морозостойкость — это сколько раз выдержит мокрый кирпич полную заморозку и разморозку до того как начнет разрушаться. Это показатель наравне с прочностью определяет долговечность кирпича.

Например, F50 — это означает, что кирпич выдерживает 50 циклов. Один цикл это одна заморозка + разморозка.

Но надо понимать, что через 50 циклов ваш дом не развалится. Как показывает практика, кирпичные дома стоят веками, просто раз в 100 лет требуется провести косметический ремонт.

Для строительства в Московском регионе лучше использовать кирпич F35, а лучше F50.

Показатели морозостойкости кирпичей
  • Силикатный кирпич — от F15 до F50
  • Керамический и гиперпрессованный кирпичи — от F25 до F150
  • Клинкерный кирпич — от F25 до F300

Плотность

Плотность вещества это масса в единице объема. При одинаковых объемах более плотный кирпич будет тяжелее. Плотность измеряется в кг/м3

Считается что, чем больше плотность, тем хуже теплоизоляция, т.е. кирпич более “холодный”. Также считается, что более плотный кирпич более прочный, но есть предел, после которого кирпич будет легко раскалываться.

Теплопроводность

Теплопроводность Вт/(м·K) — это способность кирпича пропускать через себя тепло или холод. Чем теплопроводность кирпича ниже, тем теплее будет дом.

  • Самый «холодный» кирпич — гиперпрессованный и клинкерный.
  • Самый «теплый» кирпич — теплая керамика.

Полнотелый кирпич, как правило, в 1,5 — 2 раза лучше проводит тепло, чем пустотелый.

НаименованиеКоэффициент теплопроводности, Вт/м*КФото
силикатный кирпич полнотелый0,7-0.8
силикатный кирпич с техническими пустотами0,66
силикатный кирпич щелевой0,4
керамический кирпич полнотелый0,5-0,8
керамический кирпич с техническими пустотами0,57
керамический кирпич щелевой0,34-0,43
поризованный кирпич0,22
теплая керамика0,11
блок керамический0,17-0,21
клинкерный кирпич0,8-0,9

Паропроницаемость

Паропроницаемость мг/(м*ч*Па) — способность кирпича пропускать через себя пар. Это движение пара через кирпичную стену при разной влажности (в доме и на улице). Другими словами можно сказать — как “дышит” ваш дом.

кирпич глиняный, кладка0,11
кирпич силикатный, кладка0,11
кирпич керамический пустотелый (1400 кг/м3 бутто)0,14
кирпич керамический пустотелый (1000 кг/м3 брутто)0,17
крупноформатный керамический блок (теплая керамика)0,14

Водопоглощение

Водопоглощение — это способность кирпича впитывать и удерживать воду. Кирпичи с большим коэффициентом водопоглощения не рекомендуется использовать для устройства цоколей, подвалов и тех местах, где он будет взаимодействовать с влагой.

  • Наибольшим > водопоглощением обладает силикатный кирпич.
  • Наименьшим < водопоглощением обладает клинкерный кирпич.

Строительный камень – кирпич

   Кирпич – традиционный и популярный строительный материал в России.

   Глиняный блок (сырцовый кирпич, саман) в жилищном строительстве использовали с древнейших времён многие народы.  Древнейшие находки сырцовых кирпичей датируют 5—4 тыс. лет до н. э, при этом успешно используются они и до сих пор в Азии и южных районах России. Т. е. там, где деловой лес в дефиците, или отсутствует вовсе. Сырцовый кирпич — доступный, дешёвый, тёплый строительный материал, пригодный для строительства одноэтажного дома, но к сожалению недолговечный. В прочем, при надлежащей защите от внешних воздействий, дома из такого материала эксплуатируются 50 – 70 лет и более.

   Логическим продолжением сырцового кирпича, на каком — то этапе развития,  стал обожженный кирпич (его первоначальная форма — плинфа). Материал, в сравнении с сырцовым, более прочный, долговечный, а в облицовочном исполнении и очень эстетичный. Обожжённый кирпич – искусственный строительный камень правильной формы, плотностью 1600-1900 кГ/м³, с коэффициентом теплопроводности, для полнотелого, 0,5 вт/м², изготавливается путём обжига глины или её смесей. Традиционный, классический размер одинарного кирпича в нашей стране 250х120х65 мм. Размер определён удобством использования строителями и его кратностью метру.

   Различают кирпич керамический и силикатный. Общее у них, пожалуй, только назначение, так как и исходное сырьё и технология производства  совершенно разные. Керамический кирпич изготавливают из глины путём его обжига, а силикатный, это строительный материал который называют кирпичом скорее из-за формы и размеров. А по сути это изготовленный в автоклаве полнотелый или пустотелый блок из песка и извести, что впрочем, не мешает его широкому и успешному использованию  в строительстве.

   Основные требования, предъявляемые к характеристикам полнотелого силикатного кирпича:

плотность 2500-2600 кг/м³,

коэффициент теплопроводности 0,38 – 0,70 Вт/м°С,

прочность от М125 до М150,

морозостойкость  до F15, F25, F35;

   Дешевизна силикатного кирпича, в сравнении с керамическим, его несомненное достоинство. Но вот недостаточная прочность, водостойкость и повышенная теплопроводность ограничивают его применение в фундаментах, цоколях, печных трубах, других ответственных или нагруженных конструкциях.

   Кирпич керамический полнотелый, применяется для кладки внутренних и внешних стен, возведения колон, арочных и прочих силовых конструкций, воспринимающих помимо собственного веса и дополнительную нагрузку. Обязательное требование к полнотелому кирпичу — высокая прочность на изгиб и сжатие.

   По размерам полнотелый кирпич бывает одинарный (250х120х65 мм — Высота х Ширина х Длина), полуторный (88х120х250 мм).

   Основные характеристики полнотелого керамического кирпича по ГОСТу:

плотность 1600-1900 кг/м³,

коэффициент теплопроводности 0,6-0,7 Вт/м°С,

прочность от М100 до М300

морозостойкость  до F15 — F50

   Для строительства дома в 2 – 3 этажа достаточно кирпича марки М100, а для многоэтажного строительства используется от М150 и выше. Строительство нагруженных конструкций, к примеру возведение труб, допускается из кирпича прочностью не менее М200.

   Всем нам знаком самый простой керамический полнотелый кирпич, у строителей имеет множество названий — «стройка», «обычный», «рядовой», «строительный», «бутовый». Не отличается высоким качеством, зато дешёв. Впрочем, его прочностных характеристик хватает для многоэтажного строительства и с лихвой для малоэтажного. Если к стенам не предъявляются требования по дизайну и, учитывая его низкую стоимость, тепло инерционность, звукоизоляционные свойства, пожаростойкость, прекрасную совместимость с большинством строительных и отделочных материалов, вполне достойный выбор для возведения внутренних перегородок, кладки каналов дымоходов, вентиляции, коммуникаций и т.д. Т. е. тех элементов здания, к которым не предъявляются требования по водонепроницаемости, теплоизоляционной стойкости, а непрезентабельный внешний вид «дешёвого кирпича» без следа исчезнет под отделкой. В тоже время его масса, а следовательно и тепло инерционность — это несомненный плюс при строительстве «комфортного дома». К тому же на стены, выполненные из прочного и однородного материала без опаски, можно повесить  любую полку, настенный шкаф или зеркало, воспользовавшись традиционными крепёжными элементами. То есть тех вещей и предметов, без которых немыслим комфорт в любом доме.

   Полнотелый керамический кирпич, прочный, долговечный и надёжный строительный материал, а в отделочном исполнении и очень эстетичный, но к сожалению не удовлетворяющий современным требованиям по энергоэффективности. Поэтому его ниша использования достаточно быстро перераспределяется в пользу новых, более энергоэффективных и современных материалов, в том числе щелевого кирпича.  

   Щелевой керамический кирпич (названий много: поризованный, самонесущий, экономичный, пустотелый и т. д.), используется для строительства, преимущественно не нагруженных конструкций, таких как несущие стены в малоэтажном домостроении и  межкомнатные перегородки. 

   Основные достоинства поризованного кирпича: высокие звуко- теплоизоляционные показатели и сниженный удельный  вес. Но поскольку у этих видов кирпича большие внутренние объёмы заняты пустотами, прочность на сжатие, по сравнению с полнотелым,  сильно снижена. Для того, чтобы компенсировать этот недостаток, а строящийся дом оставался прочным в любых условиях, лучше использовать поризованный кирпич только высоких марок. К тому же при выборе поризованного кирпича  для строительства стен, следует обратить внимание и на такую характеристику, как «многопустотность», так как при кладке, особенно с использованием жидкого раствора,  крупные полости легко заполняются, что автоматически снижает теплоизоляционные свойства всей конструкции. Исходя из вышеперечисленного, при покупке лучше выбирать камень с меньшими и в тоже время более многочисленными полостями.

   Поризованный кирпич обладает несколькими несомненными достоинствами:  минимум в 2 раза теплее, а по весу на 25-30% легче. Отличается повышенными шумоизоляционными характеристиками и обеспечивает благоприятный микроклимат и температурно-влажностный режим в помещениях.

   Для улучшения теплоизоляционных характеристик, ещё на этапе подготовки, в сырьё некоторых марок поризованного кирпича, добавляют органические наполнители (опилки, торф и т.д.), выгорающие при обжиге с образованием многочисленных мелких пустот. Такой кирпич называют лёгким, сверхэффективным и используют как эффективный теплоизолятор.

   Из существенных недостатков поризованного кирпича, следует отметить меньшую прочность, что ограничивает применение при строительстве нагруженных конструкций.

   Керамика больших размеров. Кирпич двойной и больших размерностей называют «строительный камень». Минимальные стандартные размеры строительного камня начинаются от 250х120х138 мм. Выпускается исключительно в поризованном исполнении. Основное достоинство большеразмерной керамики в технологичности и экономичности строительства. Использование в строительстве больших керамических блоков существенно ускоряет и упрощает процесс кладки, сокращает расход раствора. Поризованный блок легче обычного полнотелого кирпича, что снижает нагрузку на фундамент. У него хорошие теплоизоляционные свойства,  что позволяет строить здания без дополнительного утепления.

   Характеристики некоторых керамических поризованных строительных блоков:

Геометрические размеры 250х250х138 мм
Вес  6,9 кг
Плотность  780 кг/м³
Марка: М150
Морозостойкость: F50
Теплопроводность 0,22 Вт/м°С

Геометрические размеры 380х253х219 мм
Вес 14 кг
Плотность  650–670 кг/м³
Марка  М35, М50
Морозостойкость  F50
Теплопроводность  0,154 Вт/м°С

Геометрические размеры 510х253х219 мм 
Вес 23 кг
Плотность  800 кг/м³
Марка  М75, М100
Морозостойкость  F50
Теплопроводность  0,18 Вт/м°С

Пенодиатомитовый кирпич. Раз речь зашла о теплотехнических свойствах, здесь же следует рассказать и о пенодиатомитовом кирпиче. Хотя и выпускается он только в полнотелом варианте, но технология изготовления идентична производству сверхэффективных блоков. К диатомиту подмешивают опилки, которые в процессе обжига выгорают. Меняя пропорции можно получить пенодиатомитовые кирпичи с различными теплотехническими и прочностными характеристиками. Применяются данные изделия в основном в промышленности в качестве теплоизоляторов, выдерживающих температуры до 900 °С.

   Кирпич облицовочный или фасадный. Основное предназначение — внешняя облицовка стен и внутренняя отделка интерьера. К внешнему виду, качеству отделки  и выдерживанию размерности как минимум двух поверхностей (ложковой и одной тычковой) облицовочного кирпича повышенные требования. Лицевая сторона должна иметь ровную глянцевую, шлифованную, цветную или фактурную (рельефную) поверхность. Геометрические размеры облицовочного кирпича в большинстве случаев соответствуют обычному, но строительная индустрия предлагает продукцию и уменьшенную по ширине до 85 мм (вместо 120 мм), так называемого «Евроформата», а так же фигурные кирпичи, имеющие закругления, что позволяет строителям разнообразить архитектурные формы.

   Эстетика определяет и требования к качеству облицовочного кирпича. Помимо выдержанных размеров, на лицевых поверхностях не должно быть трещин и расслоений. При выборе отделочного кирпича,  обратите особое внимание, чтобы не был добавлен мел, значительно удешевляющий производство, но одновременно  снижающий качественные характеристики изделия. Кирпич не должен отличаться по цвету. Для этого при закупке отделочного кирпича проконтролируйте, что бы он был из одной партии, в противном случае, фасад дома  будет пестрить оттенками. Для справки. Цвет керамического кирпича связан с его минеральным составом. Глина для красных кирпичей содержит много железа; для  серых — марганца. Если речь заходит о цвете, то можно насчитать тысячи оттенков.

   Помимо эстетической нагрузки качественный облицовочный кирпич, работает и как хороший утеплитель, поскольку в большинстве своём поризован, к тому же обладает пониженным водопоглощением, что влияет на долговечность стен, а значит и стоимость дальнейшей эксплуатации дома.

   Основные характеристики поризованого кирпича:

плотность 1130-1280 кг/м³,

коэффициент теплопроводности 0,2-0,26 Вт/м°С,

прочность от М125 до М150,

морозостойкость  F35 — F50

   Клинкерный кирпич – изготавливается из определённого вида глин, прессованных и обожжённых в печи при температуре 1200°C,  до полного запекания. Отличается тёмной цветовой гаммой, высокой прочностью, низким водопоглощением (менее 2%) и в этой связи высокой морозостойкостью. Широко и успешно используется в качестве тротуарной плитки и один из самых бес проблемных  строительных материалов для облицовки фасадов. Два основных недостатка клинкерного кирпича ограничивает его применения в строительстве — это высокая стоимость и большой коэффициент теплопроводности.

   Основные характеристики клинкерного кирпича:

плотность 1900-2100 кг/м³,

коэффициент теплопроводности 1,6 Вт/м°С,

прочность от М400 до М1000,

морозостойкость   F50 — F100

   Шамотный кирпич (огнеупорный) – предназначен для кладок контактирующих с огнём. Выдерживает температуры до 1400°С и изготавливается из огнеупорной глины (шамот). Рынок предлагает шамотный кирпич помимо обычной формы и размеров, так же клиновидных и арочных форм.

Основные характеристики шамотного кирпича:

плотность 1700-1900 кг/м³,

коэффициент теплопроводности 0,6 Вт/м°С,

прочность от М75 до М250,

морозостойкость   F15 — F50

   Достоинства стен из современного поризованного кирпича: прочность, долговечность, огнестойкость, водо и морозостойкость, экологичность, низкая теплопроводность. Малые размеры строительного кирпича позволяют возводить стены сложных форм и различных конфигурации, а качество проработки лицевых поверхностей, разнообразие дизайна облицовочного, использовать его для окончательной отделки. Широкое применение поризованной керамики (блоков) сокращает трудозатраты, позволяет строить здания со стенами однородной структуры одновременно эффективно утеплённые, без применения дополнительной теплоизоляции.

   Почему кирпич так хорош для строительства? Кирпич не требует текущего ремонта. Вы кладёте кирпич  в стену, и он буквально служит вечность. Цемент в швах разрушится гораздо раньше.

   Кирпич — искусственный строительный материал со свойствами природного камня, но имеет и некоторые преимущества:

— прочен и применим как для малоэтажного, так и для многоэтажного строительства и возведения нагруженных конструкций,

— морозостоек и отличается низким коэффициентом водопоглощения,

— сырьё – экологичное, дешёвое и широко распространенное,

— хороший звукоизолятор, а с применением современных технологических приёмов неплохой и теплоизолятор,

— устойчив к внешним воздействиям во всех климатических зонах,

— эстетичный, с широким выбором цветовой гаммы, фактур поверхностей и геометрической размерности,

— технология применения в строительстве имеет многовековую историю и хорошо отработана.

   Столетиями человечество строит дома из кирпича. Он прочен, огнестоек и прост в изготовлении. Одинаково пригоден как для возведения мощной крепости, так и для строительства тёплого дома. Он — всего лишь густая смесь глины, песка и воды, которой придали правильную форму, высушили и упрочнили с помощью огня.

Выбираем кирпич: обзор

Кирпич – это строительный материал, изготавливаемый на основе минерального сырья. По своей структуре кирпич представляет собой искусственный камень. Использование этого материала уходит своими корнями в глубокую древность. В Древнем Египте чаще использовался необожженный кирпич-сырец, который изготавливался из глины с добавлением соломы. Современные кирпичи имеют прямоугольную форму и проходят серьезную термическую обработку. Конструкции из кирпича отличаются прочностью, надежностью, морозостойкостью и хорошо сохраняют тепло внутри помещения.

В этой статье мы расскажем об основных разновидностях, технических характеристиках и других моментах, на которые стоит обратить внимание при выборе кирпича.

В зависимости от размеров, кирпичи подразделяются на одинарные, полуторные и двойные

На фото наглядно видна разница в размерах между одинарным, полуторным и двойным кирпичом

  • Одинарные (250х120х65 мм) – самая распространенная разновидность формовки – одинарный прямоугольный брусок. При работе с этим кирпичом каменщику удобно работать одной рукой.
  • Полуторные (250х120х88 мм) кирпичи имеют меньший расход по площади и по количеству раствора — кладка продвигается быстрее.
  • Двойной кирпич (250х120х138 мм) – по ГОСТу называется камень керамический. По высоте он равняется двум одинарным. При использовании керамический камень позволяет сократить расходы на материалы и увеличивает скорость кладки.

Лицевой кирпич может отличаться по формату от рядового. Узкий лицевой кирпич имеет размеры 250х60х65 мм, лицевой кирпич европейского формата имеет габариты 250х85х65 мм.

Три поверхности кирпича имеют определенные названия.

Для понимания кладки полезно знать названия поверхностей кирпича

  • Постель – это верхняя рабочая часть, на которую кладется раствор.
  • Ложковая часть (ложок) – это боковая длинная поверхность, одна из которых выходит наружу.
  • Тычок – это боковая поверхность, которой один кирпич смыкается с другим.

Для улучшения сцепления поверхностей (адгезии) рядового кирпича с отделочными материалами одна из поверхностей может иметь рифленое покрытие.

Один из важнейших параметров при выборе кирпича – его прочность. Кирпич не должен разрушаться под воздействием внутренних напряжений и деформаций. Прочность зависит от марки изделия. Марка обозначается буквой «М». Цифра обозначает нагрузку (в килограммах), которую сможет выдержать материал на 1 квадратный сантиметр (М100, М125, М150, М175 и т.д.). М100 – M150 подходит для строительства домов с двумя или тремя этажами. М200 используется в многоэтажных домах, M300 – в цоколях высотных зданий.

В северном и центральном регионах России климат не отличается мягкостью. Дожди могут сменяться неожиданными заморозками. Морозостойкость – это характеристика, которая позволяет подобрать кирпич по климатическим особенностям. Марка устойчивости к холоду обозначается буквенным сочетанием «Мрз» или F. Определяют морозостойкость с помощью лабораторных испытаний. Кирпич погружают в воду и замораживают, этот цикл повторяют до тех пора, пока материал не начнет разрушаться, изменять вес и прочность. После тестов кирпичу присваивают марку F15, F25, F35 или F50. Цифра обозначает количество циклов. Для северных и центральных регионов России рекомендуется использовать марку не ниже F35.

Параметр водопоглощения связан с морозостойкостью. Под этой характеристикой понимают процентное соотношение количества воды к общему объему, которое кирпич может впитать при полном погружении. При понижении температур влага замерзает и расширяется, что приводит к разрушению внутренней структуры материала, поэтому от водопоглощения зависит и морозостойкость. Полное отсутствие поглощения воды тоже не допускается, минимальное значение по ГОСТу – 6%. Максимальное влагопоглощение для рядового кирпича составляет 14%, для облицовочного – 10%, для кирпича внутренней кладки – 16%.

Теплопроводность – это способность материалов передавать тепловую энергию (теплообмен). Из-за присутствия в термине слова «тепло» некоторые относят это свойство материалов только к скорости остывания. При этом теплопроводность точно также влияет и на нагрев холодных объектов. Говоря простым языком, если на улице жара, то в доме со стенами из материала с низкой теплопроводностью будет дольше сохраняться прохлада, а зимой – тепло.

Передача тепла осуществляется за счет хаотического движения частиц в веществе – конвекции. В вакууме отсутствует вещество, а потому и тепловая энергия конвекцией не передается. При расчете коэффициента теплопроводности разных веществ за 0 принимается вакуумная среда.

Показателем, который отражает возможность вещества проводить тепло, является коэффициент теплопроводности (Вт/(м*K)). Теплопроводность кирпичей зависит от технологии изготовления и материала (от 0,3 до 1). Чем больше воздуха внутри тела кирпича, тем дольше он будет удерживать тепло.

Кирпич различается в зависимости от количества воздуха внутри блока

  • Полнотелый кирпич — монолитный брусок без полостей, по стандарту пористость не может превышать 13%. Использование полнотелых кирпичей позволяет увеличить прочность конструкции, поэтому они используются для кладки цоколя, фундамента и несущих стен. При этом полнотелые изделия считаются «холодными»: их теплопроводность составляет 0,5 – 1 Вт/м*К.

Полнотелый одинарный рядовой кирпич для возведения несущих стен. Ложок имеет рифленое покрытие для улучшения адгезии

  • Пустотелый кирпич имеет полости, которые делают в виде отверстий в теле кирпича. Отверстия могут иметь форму щелей (щелевой, семищелевой), квадратов и цилиндров. Пустоты составляют от 45 до 55% от объема брикета. Запертый в полостях воздух является теплоизолирующим веществом, благодаря этому пустотелые кирпичи обладают низкой теплопроводностью (0,3 – 0,9). При этом такой кирпич не используют для постройки капитальных несущих конструкций, также не используются пустотелый кирпич для конструкций, где требуются высокие огнеупорные свойства (для печей, кирпичных грилей-барбекю и др.).

Керамический кирпич для облицовочных работ, пустоты выполнены в виде квадратов

Пустотность влияет на расход раствора при проведении работ. Часть раствора проваливается в отверстия. При правильной кладке такого следует избегать, так как из-за этого нарушаются теплоизоляция.

  • Поризованный кирпич (теплая керамика) – разновидность пустотелого керамического кирпича. В качестве материала используется легкоплавкая глина, в которую добавляются опилки и торф. Выгорая, эти включения оставляют полости в блоке. Марки прочности и морозостойкости пористого кирпича достигают M-200 и F-200. Теплопроводность составляет 0,1 – 0,261 Вт/м*K.

Некоторые производители формуют поризованный кирпич для системы соединения, где чередуются пазы и выступы

Традиционно кирпичный дом представляется в оранжево-красных тонах (кирпичный цвет). Этот цвет характерен для керамических кирпичей. Оттенки при этом зависят от разных факторов. Влияет регион происхождения глины. Некоторые разновидности после обжига приобретают желтоватый или оранжевый цвет. Пигментные добавки также могут менять расцветку.

Силикатный кирпич изначально имеет белую окраску, но после внесения определенных добавок его цвет тоже можно изменить. При использовании полуторной кладки с облицовочным кирпичом цвет внутренней кладки фактически не играет роли. Лицевой кладке с помощью глазуровки или ангобирования можно придать любую окраску.

Глазурованный кирпич имеет глянцевое цветное покрытие

Необычную окраску может иметь радуцированный кирпич, внешне поверхность кирпича заполняют переливы и градиенты. Достигается такой эффект с помощью особой технологии обжига. В конце обжига ограничивается доступ кислорода, в результате кислород начинает выделяться из глины, образуя на поверхности материала неравномерную окраску.

Кирпич подразделяется на виды в зависимости от материала.

  • Керамический – наиболее распространенная и самая древняя разновидность кирпича. Сырьем для него служит красная глина. После формовки бруски прямоугольной формы обжигаются в печах. Такие кирпичи могут использоваться в самых разнообразных сферах. Изначально материал обладает большим влагопоглощением, поэтому его обрабатывают влагоотталкивающими веществами.

Керамический кирпич имеет характерный красный цвет. Форма прямоугольного бруска впервые стала массово использоваться в Англии XVI веке

По прочности керамический кирпич соответствует маркам от М-50 до М-300. Материал может быть пустотелым или полнотелым. Керамические пустотелые кирпичи обладают одним из лучших показателей с точки зрения теплоизоляции.

Обжиг – важная технологическая процедура при производстве кирпича. Пережженный кирпич будет иметь черные пятна. Недожженный отличается светлым розовым цветом. Оба технологических брака сказываются на характеристиках материала

  • Силикатный кирпич состоит из смеси извести и песка. Температурная обработка происходит не в печи, а в автоклаве – нагревательный аппарат, создающий давление выше атмосферного. Массовая доля извести и влаги не превышает 10 %. Применяется в дачном городском строительстве. Материал применятся для внутренних перегородок, так как обладает хорошей звукоизоляцией. Из-за хрупкости не используется для несущих конструкций и цоколя. Силикатный кирпич плохо удерживает тепло, поэтому нуждается в дополнительной теплоизоляции. Силикатный лицевой кирпич больше подходит для жаркого и сухого климата, керамический — для зон с повышенной влажностью.

Силикатный кирпич для облицовки фасадов европейского стандарта

  • Клинкерный кирпич изготавливается из глины высокой плотности. В материале не должно содержаться примесей мела и щелочных металлов. Материал применяется для уличного строительства: мощения дорожек, бордюров, подпорных стенок и облицовки цоколей. Клинкерный кирпич обладает высокой плотностью (до 2100 кг/м.куб) и низкой пористостью (до 5%), соответственно он практически не впитывает влагу.

Клинкерный кирпич в цвете шоколад подойдет для декоративной фасадной кладки

  • Шамотный (огнеупорный) кирпич изготавливается из огнеупорной глины – шамота. Главное свойство – низкая теплопроводность, высокая цикличность и устойчивость к высоким температурам. Имеет свойство накапливать и медленно отдавать тепло. Огнеупорный материал используется при строительстве печей, дымоходов, грилей-барбекю и других сооружений, которым требуется устойчивость к высоким температурам.

Уличная печь из шамотного кирпича для приготовления барбекю

  • Гиперпрессованный кирпич – кирпичи этого типа используются для облицовочных работ, для придания фасаду окончательного внешнего вида. При производстве используются различные известняковые породы. К таким породам относятся ракушечник, мраморная крошка и др. Роль связующего вещества играет цемента. Формовка происходит с применением высокого давления (20 мПа). К недостаткам гиперпрессованного кирпича относится значительный вес, поэтому при строительстве из него потребуется усиленный монолитный фундамент.

В зависимости от способа применения кирпичи тоже разделяются на виды

  • Строительный (рядовой) кирпич применяется для несущих внутренних стен и перегородок, возведения фундаментов, цоколя и наружных стен. При этом внешний вид кирпича плохо подходит для отделочных работ. Поверхность иногда содержит сколы, что допускается стандартами.

Во вставки: Из-за непрезентабельного внешнего вида наружные стены из рядового кирпича облицовываются, а внутренние – отделываются.

  • Облицовочный (лицевой) кирпич – лицо любой постройки. Имеет минимальные отклонения по размеру. По стандартам облицовочный кирпич не должен содержать сколов. Кирпич для фасадов может быть силикатным, керамическим или гиперпрессованным. В зависимости от климата можно отдать предпочтение одному из видов.

Облицовочный пустотелый кирпич имеет фактуру под дерево

Облицовочный кирпич может быть двух видов: фактурный и фасонный. Поверхность фактурного кирпича отделывается под камень, дерево или бархат, края иногда завальцовывают для придания большей декоративности. Фасонный кирпич предназначен для конструкций сложных форм, к фасонным относятся угловые, закругленные и др. разновидности.

После формования на облицовочный кирпич могут наносится различные покрытия: ангобирование и глазуровка. Для ангобированного кирпича используется состав из жидкой глины (ангоб), измельченного стекла и минеральных красителей. Глиняная смесь наносится тонким слоем, после этого кирпич обжигается. После обжига материал приобретает матовый ровный цвет. Глазурованный кирпич имеет глянцевое покрытие. На брикет после обжига наносится слой глазури, цветной эмульсии из измельченного стекла, потом проводится повторный обжиг при меньшей температуре.

Типы формования брусков могу различаться в зависимости от технологических особенностей.

  • Пластическое формование предполагает использование пластичных глиняных масс с содержанием воды до 21%. В производстве используются винтовые прессы. Установки различаются в зависимости от наличия воздуха. Вакуумный способ формования применяется для пустотелых кирпичей.
  • Полусухое формование строится на использовании высокого давления и доведения сырья до определенного уровня влажности (10 — 14%). Обжиг происходит в специальных тоннельных печах.

Чтобы застраховать себя от приобретения некачественного изделия, рекомендуется приобретать кирпич, выполненный по ГОСТу. Кирпич, изготовленный по ТУ, может серьезно отличаться по своим свойствам. При этом нельзя обойтись без визуальной оценки качества.

Осмотрите кирпич. Желательно, чтобы на теле отсутствовали трещины и сколы (по ГОСТу может быть сколото не больше двух углов (до 15 мм), отбитости (10 мм) тоже допускаются в количестве не больше двух, трещина допускается только одна, при этом она должна быть не больше 300 мм). На лицевом кирпиче трещины и сколы не допускаются. Осмотрите ложки на них не должно быть известняковых отложений в виде белых пятен или комков. Если на постели проступают черные пятна – это пережженный кирпич. Количество половняка (разбитых пополам брусков) должно быть меньше 5%.

Геометрия не должна нарушаться. Проверьте показатели прочности и звонкости. При ударе пустотелый кирпич должен издавать звонки звук, полнотелый звучит более приглушенно. Для проверки прочности уроните кирпич с метровой высоты на твердую поверхность. Кирпич должен либо не разбиваться, либо разбиваться на крупные куски, если материал разлетелся на мелкую крошку, то прочность изделия оставляется желать лучшего. Перед покупкой рекомендуется осмотреть сооружения, возведенные из конкретных видов кирпича.

При покупке кирпича очень важно правильно рассчитать расход. От этого будут зависеть основные затраты на строительство. Расчет производится по площади (1 м.кв) и по объему кладки (1 м.куб). Для правильного подсчета желательно иметь под рукой готовый проект сооружения или эскиз. На количество кирпича влияет этажность, высота потолков, наличие фронтонов, проемы для окон и дверей, толщина стен, а также толщина шва при кладке. Для начала необходимо определиться с толщиной стен.

Наглядный вид различных способов кладки для разной толщины стен

  • В полкирпича (12 см) – стена не является несущей, а играет роль перегородки для разграничения зон внутри дома. Такая кладка может укрепляться армированием.
  • В один кирпич (25 см) – несущая стена внутри помещения.
  • В полтора кирпича (38 см) – кирпичи укладываются в два ряда. Наружный ряд выкладывается вдоль (тычками друг к другу), а во внутреннем ряду кирпичи соприкасаются ложковыми частями. Кладка допускается в небольших одноэтажных домах.
  • В два кирпича и в два с половиной (51 см и 64 см) – используется для несущих стен домов в местностях с умеренным климатом. В многоэтажных домах допускается уменьшение толщины стен в зависимости от высоты (первый этаж – 64 см, второй – 51 см).

При расчете расхода кирпича объем и площадь оконных проемов исключаются. При этом рекомендуется брать запас 10%, так как при строительстве часть кирпичей может уйти в брак.

Все разновидности кирпичей обладают своими достоинствами и недостатками. Для капитальных построек подойдет полнотелый керамический кирпич, лицевой поможет придать постройке неповторимый облик. Силикатный кирпич подойдет для строительства стен и перегородок. Огнеупорный кирпич найдет применение при кладке печи или камина.

(PDF) Теплопроводность некоторых керамических материалов при нестационарном тепловом потоке

J. Appl. Матер. англ. 2020, 60(1), 3–11; 10.35995/jame60010001 4

1. Введение

Теплопроводность отливок зависит от их металлографической структуры. В процессе нагрева

кристаллизация и охлаждение металлов и сплавов влияют на температуру отдельных частей отливки. Они также

влияют на накопление тепла в металле и, следовательно, на кристаллизацию всей отливки (Kosowski 2003).

По этим причинам очень важно знать теплофизические свойства материалов, используемых для

литейных форм, включая все их элементы, такие как различные вставки, которые они могут содержать, которые вступают в непосредственный контакт с жидким металлом. Точно так же свойства материалов, используемых в качестве изоляционных покрытий головок стояков, также имеют решающее значение, поскольку они определяют эффективность головок. Это особенно важно для головок стояков большого диаметра, которые

должны работать в течение длительного времени, и эта цель может быть достигнута путем

замедления передачи тепла от головки к окружающей среде (форме).

В случае оголовков стояков большого диаметра слои изоляционной обшивки состоят из керамических кирпичей

, применяемых при возведении самой формы. Для оголовков райзеров используются экзотермические или изолирующие накладки, выпускаемые специальными предприятиями

, размеры которых выбираются исходя из размера горячей точки, ее размещения, типа сплава

и т. д.

Тепловой поток от отливки к отливке песчаная форма является временной, аналогично тепловому потоку от головки стояка

через слои керамического материала, применяемого в качестве изоляции, к песчаной форме.Так как тепловой поток при

случайно выбранном моменте и на произвольно выбранной поверхности теплообмена непостоянен, то можно сказать, что

тепловой поток имеет случайный характер. Изменения энтальпии происходят во всех переходных процессах. Эти изменения происходят в теплоотдающих

материалах, в нашем случае жидкий металл, а также в материалах, принимающих тепло, в нашем случае

керамических кирпичах в оголовке стояка. Тепловой поток, перетекающий от жидкого металла к керамическим кирпичам, зависит от градиента температуры

на поверхности контакта металла и кирпича и от процессов распространения и накопления тепла

в керамических кирпичах.Они, в свою очередь, зависят от теплофизических свойств материала керамического кирпича.

Эти свойства определяются факторами, связанными с материалом и состоянием изоляционных кирпичей, которые

взаимно связаны (Szreniawski 1968). Теплопроводность материалов, используемых при производстве песчаных форм

, изучалась в нескольких научных центрах и представлена ​​во многих статьях (Banaszak 2006; Binczyk et al.

2006; Ignaszak 2003; Technical Cards of Tested Bricks 2018), и (Левандовски 1991; Лонга 1972; Лонга и др.

1978; Pawłowski 1962; Szreniawski 1968; Zych et al. 2015).

2. Собственное исследование

2.1. Предмет и методология исследований

Исследования, представленные в данной статье, носят сравнительный характер. Мы рассмотрели два вида керамических материалов, используемых для производства изоляционных слоев

для больших стояков стальных отливок. Изоляционный слой оголовка стояка, состоящий из керамического кирпича

, показан на рисунке 1.

Эффективность изотермической облицовки зависит от его толщины и теплопроводности материала

отдельных его сегментов (керамического кирпича) .Коммерческие изоляционные материалы содержат информацию о

их теплопроводности; однако эта информация касается использования кирпичей в печах. Как этот же материал

ведет себя при прямом контакте с жидким металлом, не очень хорошо известно. Сталь разливают в формы при температурах

выше 1500

С, что приводит к сильному перегреву элементов форм, в том числе теплоизоляционного слоя, состоящего из пористых

керамических кирпичей.Поэтому было решено оценить теплоизоляционную способность кирпичей в реальных условиях, т. е.

при прямом контакте с жидким металлом. Таким образом, мы оценили теплопроводность в условиях нестационарного течения

, возникающего в литейной форме после заливки жидкого металла. Испытания на теплопроводность при нестационарном тепловом

течении основывались на анализе как процесса нагрева в слоях форм, — проведенного после заливки жидким металлом

, — на образцах керамического кирпича, используемого в качестве изоляционной облицовки головок стояков, — и процесс охлаждения

литья.

керамический, шамотный, красный, коэффициент, индекс изоляции воздушного шума кирпичной кладки, дерева и пеноблока, видео инструкция по монтажу своими руками, фото и цена. Теплопроводность силикатного кирпича. Плотность, вода

Современный строительный рынок все больше пополняется новыми материалами, радующими потребителя качественными характеристиками, улучшенными свойствами, обновленными возможностями. Их преимущества перед традиционными неоспоримы за счет преобладания сразу нескольких характеристик по многим значимым параметрам.

С появлением новых технологий в строительной отрасли нельзя забывать и о проверенных строительных материалах. Например, кирпичные материалы всегда пользовались спросом, и никакие факторы не могут повлиять на уровень их популярности. Из них возведена большая часть зданий, так как они обладают способностью противостоять разным климатическим условиям.

С древнейших времен и до наших дней эти строительные изделия выдерживают большие нагрузки и проходят длительную проверку временем. Прочность, долговечность, экологические свойства, водонепроницаемость, морозостойкость, звуко- и теплоизоляционные характеристики делают его одним из лучших строительных материалов.

Что такое теплопроводность?

Одним из важных свойств еще является теплопроводность кирпича (Т) — способность пропускать через себя тепло, несмотря на разные температуры. Он указывает, насколько кирпичная стена теплая, как этот материал способен проводить и передавать тепло.

Керамические изделия применяются при возведении несущих стен, перегородок между помещениями, облицовки – они позволяют придать дому и прилегающему забору опрятный и достойный вид, презентабельность, создать неповторимый стиль, а также повысить теплоту в доме. дом.При выборе строительных материалов для возведения потолков, стен и полов эти факторы являются наиболее важными.


На вопрос: «Как определить значение тепловой характеристики?», отвечают специалисты с богатым и многолетним опытом. Они авторитетно настаивают на том, что многочисленные виды кирпичной кладки подробно изучены в лаборатории. В соответствии с полученными данными был установлен определенный коэффициент теплопроводности кирпича.

Индикаторы показывают разные температуры, так как тепловая энергия имеет свойство плавно переходить из горячей в холодную.При достаточно высокой температуре этот процесс можно наблюдать открыто. Высокая интенсивность теплообмена обусловлена ​​градациями температуры.

Кратко о законе Фурье

Для более глубокого изучения теплопроводности и теплового потока с учетом площади поперечного сечения ученые Фурье вывели специальный закон, показывающий, как существующие материалы прекрасно сохраняют тепло и улучшают свои теплоизоляционные свойства.

Значение степени теплоотдачи обозначается специальным коэффициентом (СТ) — λ, а тепловая энергия измеряется в Вт.Последний снижает свой уровень при прохождении расстояния 1 мм при разнице температур в 1 градус. В результате меньше потери энергии – выгоднее, а стройматериалы с малым СТ – теплее.

Параметр теплопроводности обусловлен большой мерой плотности, с уменьшением ее уровня снижается и термический показатель. То есть плотные тяжелые образцы имеют повышенное значение Т, а меньшая масса и меньшая прочность указывают на малую Т. На повышение Т воздействуют составом материала, его плотностью, соблюдением технологии изготовления, влагоемкостью.

Показатели теплопроводности различных видов кирпича

По справочным данным теплопроводность силикатного кирпича (сухого) составляет 0,8 Вт/м*К, Т кладки из него — 0,7 Вт/м*К. Значение этого параметра у керамического кирпича выше, Т кладки из него 0,9 Вт/м*К. Следовательно, коэффициент передачи тепловой энергии у силиката меньше, чем у керамического, то есть первый дольше сохраняет тепло, поэтому его применяют для отделочных работ на фасадах зданий за счет лучшего обеспечения теплоизоляционных характеристик .


Теплопроводность пустотелого кирпича 0,3-0,4 Вт/м*К, то есть теплопотери почти в два раза выше. В результате такие постройки требуют дополнительного утепления.

Для облицовочного кирпича значение этой характеристики зависит от вида, потому что он делится на керамический, силикатный, клинкерный. Самый высокий уровень Т у клинкера, самый низкий у керамики. Силикат намного холоднее керамического, и наиболее популярен в этом плане гиперпрессованный.Чем плотнее и прочнее строительный материал, тем выше уровень его Т.

Красный кирпич имеет теплопроводность, которая зависит от технологии его производства. За счет достаточной плотности и пустотности от 40% до 50% Т составляет 0,2 — 0,3 Вт/м*К. При таком значении толщина стен может быть значительно меньше, чем в здании с силикатным.


Уровень тепловых показателей

у шамотного кирпича очень важен из всех остальных показателей. Наиболее важно учитывать этот фактор при строительстве печей, а также каминов.Способность быстро отдавать тепло просто незаменима, если вы хотите иметь дома такие виды отопления.

Как известно, степень передачи тепловой энергии формируется такими разнообразными качественными свойствами: массой, объемом, влажностью, пористостью, плотностью, влажностью, видами добавок. Большое количество пор, содержащих воздух, создает низкий уровень теплопроводности. Для обеспечения тепла в жилом помещении следует выбирать строительные материалы с низким значением СТ, так как оно напрямую влияет на выбор технологии утепления стен и системы отопления.

Итак, каждому виду кирпича соответствует свой коэффициент теплопроводности (КТ), измеряемый в Вт/м°С или в Вт/м*К. Для силикатного, керамического, полнотелого и пустотелого данные приведены выше. Облицовочная (лицевая) керамика имеет достаточно низкий уровень — 0,3 — 0,5, а гиперпрессованная, наоборот, — 1,1. Красная пустотелая — всего 0,3 — 0,5, «сверхэффективная» — от 0,25 до 0,26, полнотелая — от 0,6 до 0,7, глинистая — 0,56.

Кирпичные изделия разных производителей имеют отличия по физическим характеристикам.Поэтому строительные работы необходимо проводить с учетом значений указанных коэффициентов, указанных в документации от производителя. Перед началом работ следует изучить всю сопутствующую информацию, прислушаться к рекомендациям опытных специалистов-строителей и только после этого быть готовым приступить к задуманному строительству.

Рассмотрена теплопроводность кирпича различных видов (силикатный, керамический, облицовочный, огнеупорный). Проведено сравнение кирпичей по теплопроводности, приведены коэффициенты теплопроводности огнеупорных кирпичей при разных температурах — от 20 до 1700°С.

Теплопроводность кирпича существенно зависит от его плотности и конфигурации пустот. Кирпичи с меньшей плотностью имеют меньшую теплопроводность, чем кирпичи с высокой. Например, пеношамотный, кизельгуровый и теплоизоляционный кирпичи плотностью 500…600 кг/м 3 имеют низкое значение теплопроводности, которое находится в пределах 0,1…0,14 Вт/(м·град) .

Кирпич

в зависимости от состава можно разделить на два основных вида: керамический (или красный) и силикатный (или белый).Значение коэффициента теплопроводности кирпичей этих видов может существенно отличаться.

Кирпич керамический. Производится из высококачественного красного, который составляет около 85-95% его состава, а также других компонентов. Изготавливается такой кирпич методом формовки, сушки и обжига, при температуре около 1000 градусов Цельсия. Теплопроводность керамического кирпича различной плотности составляет 0,4…0,9 Вт/(м·град).

По сфере применения керамический кирпич делится на рядовой строительный, огнеупорный и лицевой облицовочный.Лицевой декоративный (облицовочный) кирпич имеет ровную поверхность и однородную окраску и применяется для облицовки зданий снаружи. Теплопроводность облицовочного кирпича 0,37…0,93 Вт/(м·град).

силикатный кирпич. Производится из очищенного песка и отличается от керамического составом, цветом и теплопроводностью. Теплопроводность силикатного кирпича несколько выше и находится в пределах от 0,4 до 1,3 Вт/(м·град).

Сравнение кирпичей по теплопроводности при 15 … 25°С
Кирпич Плотность, кг/м 3 Теплопроводность, Вт/(м·град)
Пенный шамот 600 0,1
диатомит 550 0,12
Изолирующий 500 0,14
Силикагель 0,15
трепельный 700…1300 0,27
Облицовка 1200…1800 0,37…0,93
силикат с прорезями 0,4
Красная пористая керамика 1500 0,44
Керамическая полая 0,44…0,47
Силикат 1000…2200 0,5…1,3
шлак 1100…1400 0,6
Красная плотная керамика 1400…2600 0,67…0,8
силикатный т.к.пустоты 0,7
Клинкер твердый 1800…2200 0,8…1,6
шамот 1850 0,85
Динас 1900…2200 0,9…0,94
Хромит 3000…4200 1,21…1,29
Хромомагнезит 2750…2850 1,95
Жаропрочный хромомагнезит 2700…3800 4,1
Магнезит 2600…3200 4,7…5,1
карборунд 1000…1300 11…18

Теплопроводность кирпича также зависит от его структуры и формы:

  • кирпич пустотелый — изготавливается с пустотами, сквозными или глухими и имеет меньшую теплопроводность по сравнению с полнотелым изделием.Теплопроводность пустотелого кирпича составляет от 0,4 до 0,7 Вт/(м·град).
  • сплошной – применяется, как правило, в основном строительстве несущих стен и конструкций и имеет высокую плотность. Полнотелый силикатный и керамический кирпич проводят тепло в 1,5-2 раза лучше, чем пустотелый.

Печной или огнеупорный кирпич. Изготавливается для эксплуатации в агрессивной среде, применяется для кладки печей, каминов или теплоизоляции помещений, подвергающихся воздействию высоких температур.Огнеупорные кирпичи обладают хорошей термостойкостью и могут использоваться при температурах до 1700°С.

Теплопроводность огнеупорного кирпича при высоких температурах увеличивается и может достигать 6,5…7,5 Вт/(м·град). Пеношамотный и диатомитовый кирпич отличаются меньшей теплопроводностью по сравнению с . Теплопроводность такого кирпича при максимальной температуре применения (850…1300°С) составляет всего 0,25…0,3 Вт/(м·град). Следует отметить, что теплопроводность шамотного кирпича, традиционно используемого для кладки печей, выше и равна 1.44 Вт/(м·град) при 1000°С.

Теплопроводность огнеупорного кирпича в зависимости от температуры
Кирпич Плотность, кг/м 3 Теплопроводность, Вт/(м·град) при температуре, °С
20 100 300 500 800 1000 1700
диатомит 550 0,12 0,14 0,18 0,23 0,3
Динас 1900 0,91 0,97 1,11 1,25 1,46 1,6 2,1
Магнезит 2700 5,1 5,15 5,45 5,75 6,2 6,5 7,55
Хромит 3000 1,21 1,24 1,31 1,38 1,48 1,55 1,8
Пенный шамот 600 0,1 0,11 0,14 0,17 0,22 0,25
шамот 1850 0,85 0,9 1,02 1,14 1,32 1,44

Источники:

  1. Физические величины.Каталог. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина и др.; изд. И. С. Григорьева – М.: Энергоатомиздат, 1991 – 1232 с.
  2. Таблицы физических величин. Каталог. Эд. акад. И.К. Кикоин. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с. строительная физика, 1969 — 142 с.
  3. Промышленные печи. Справочное руководство по расчетам и проектированию. Издание 2-е, дополненное и переработанное, Казанцев Е.И.М.: «Металлургия», 1975 г. — 368 с.
  4. Х. Ван. Основные формулы и данные по теплопередаче для инженеров.Каталог. М:. Атомиздат. 1979 — 212 с.

Кирпич в строительстве применяется повсеместно, как для масштабных сооружений, так и для частных строений. Такая популярность оправдана, ведь этот строительный материал обладает многими параметрами, среди которых прочность, долговечность и относительно неплохая звуко- и теплоизоляция. Основным конкурентом в частном строительстве здесь является дерево, поэтому сравним теплопроводность кирпича и дерева.

Для начала разберем, что такое кирпич, какие его разновидности и какой, где и когда используется.После этого вашему вниманию будет представлен обзор деревянных строительных материалов с описанием их качеств и недостатков. Ну и в заключение сделаем вывод, какой материал лучше и как его правильно использовать в строительстве.

Конечно, мы уделим большое внимание теплопроводности, и опишем этот параметр для всех рассматриваемых здесь типов. строительный материал. Сравнение даст вам возможность сделать правильный выбор.

Разновидности кирпича

Клинкерный

Эта разновидность имеет самый высокий коэффициент теплопроводности.Именно поэтому, несмотря на отличные качественные показатели прочности, этот материал редко используется при возведении стен. Чаще всего используется для мощения дорог и создания полов в производственных помещениях.

Коэффициент (λ) равен значению — 08 — 09 Вт/(м*К). Это очень большой показатель, который делает бессмысленным использование клинкера для возведения утепленных конструкций. Для этих целей существуют и другие строительные материалы.

Силикат

Далее идет силикатный строительный материал.Разновидностей этого строительного изделия много, и уровень теплопотерь здесь напрямую зависит от веса блока. То есть, чем меньше весит силикатный брикет, тем меньше теплопотерь будет у созданного из него здания.

Так, полнотелый брикет, например, двойной силикатный кирпич М 150, будет значительно терять тепло (λ — 0,7 — 0,8). А вот уже щелевой силикат будет иметь коэффициент, равный значению – 0,4, что почти в два раза эффективнее.

Однако силикат, будучи дешевым продуктом, требует качественного дополнительного утепления.А его показатели прочности и долговечности довольно посредственные.

Керамика

К ним относятся:

  • Полнотелое.
  • Полый.
  • Огнеупор.
  • с прорезями.
  • Теплая керамика.

Все эти материалы используются в каменной кладке. Каждый из них имеет свое значение сохранения и потери тепла. Логично, что твердый материал имеет самый слабый показатель сохранения тепла – 05-0.8 Вт/(м*К). Это связано с его весом.

Особняком стоят огнеупорные керамические строительные материалы. Например, теплопроводность шамотного кирпича принимает значение 06-08 Вт/(м*К). Этот индикатор практически идентичен индикатору .

Такое совпадение неудивительно, ведь шамот – это брусок обожженной глины, обладающий повышенными огнеупорными качествами.

Прочие виды

Следует отметить, что теплопроводность керамического кирпича самая низкая среди всех видов строительных материалов такого рода.Понятно, что не вся керамика безтермическая, как уже отмечалось выше, многое зависит от веса строительного брикета.

Итак, самая нетеплопроводная керамика – это и отмеченная нами ранее теплая керамика. Пористый стержень изготовлен таким образом, что помимо имеющихся прорезей, он имеет еще и особую структуру, уменьшающую собственный вес. Этот фактор позволяет экономить тепло.

Может быть дерево

Дерево также возможно.

Преимущества деревянных конструкций

Как было сказано в самом начале, сравним теплопроводность кирпичной кладки и деревянных конструкций.Естественно, мы не сможем этого сделать без рассмотрения свойств самого этого дерева. Мы будем сравнивать не только теплопроводность, но и другие не менее важные характеристики.

Итак, начнем с индикатора сохранения тепла. Деревянные конструкции здесь лучше многих кирпичных аналогов. Дерево в силу своих особенностей имеет гораздо меньший коэффициент λ.

Однако обо всем по порядку. Сравнивая теплопроводность дерева и кирпича, нужно понимать, что дерево может быть разным.

Вот наиболее используемые породы деревьев, а также изделия из них:

  • Дуб цельный.
  • Хвойные породы.
  • ДСП и другие подобные плиты.

Все они имеют коэффициент теплопроводности, который намного меньше, чем у кирпичных стройматериалов. Самая низкая ставка – на древесину, распиленную вдоль волокон. Там λ равно 0,1.

Но даже у древесины, срезанной поперек волокон, показатель теплопотерь минимален – 0.18 — 0,23 Вт/(м*К). ДСП имеет это значение в пределах 0,15 Вт/(м*К).

Недостатки деревянных конструкций

Становится очевидным, что древесина больше подходит для возведения стен в зданиях, так как обладает лучшими свойствами, необходимыми для удержания тепла. Однако почему кирпичная кладка более распространена?

Ответ прост. Несмотря на то, что теплопроводность кирпича выше, чем у деревянной конструкции, последняя имеет ряд недостатков, подталкивающих строителей в пользу каменной кладки.

Вот недостатки:

  • Цена. Качественная древесина, особенно массивная древесина (а другая для возведения стен не годится) стоит достаточно дорого. большие деньги.
  • Прочность. Несмотря на свою стоимость, дерево недолговечно, оно подвержено таким неприятностям, как усушка, синева, гниение и т. д. Чтобы всего этого избежать и продлить срок службы, деревянные конструкции необходимо дополнительно обрабатывать специальными веществами.
  • Опасность возгорания. Дерево горит. И горит неплохо.Кирпичная кладка, а тем более шамотная, во много раз пожаробезопаснее деревянной конструкции.
  • Воздействие природных факторов. Дерево очень боится солнца, осадков и прочего.

Понятно, что наличие столь существенных недостатков, на нейтрализацию которых требуются большие деньги, отпугивает потенциального потребителя. Отличная теплопроводность деревянных конструкций не способна спасти положение, и все больше потребителей отдают предпочтение кирпичным конструкциям.

В основном элитное жилье строится из дерева, на котором никто и не думает экономить. Для обычных зданий используется старый добрый строительный кирпич.

Приступаем к делу

Итак, выбор ясен

Что строить

Итак, мы решили, что лучшим вариантом для создания стен будут керамические стройматериалы. Хотя эти изделия и не блещут низкими свойствами теплопроводности, однако в остальном они намного привлекательнее по сравнению с древесиной.

Понятно, что одного кирпича недостаточно для создания теплого дома. Вам понадобится грамотная дополнительная теплоизоляция.

Мы не будем здесь останавливаться на том, какие материалы лучше всего подходят для утепления стен. Отметим лишь попутно некоторые моменты.

Коэффициент теплопроводности кирпичной стены, как уже было сказано, довольно высокий (достигает значения 0,8 в зависимости от типа материала). При использовании кирпичной кладки и теплоизоляционного материала зимой могут возникнуть проблемы из-за скопления влаги внутри стены.Это очень негативно сказывается на его качественных свойствах и долговечности.

Для предотвращения описанной ситуации предусмотрена одна инженерная хитрость. Мы поговорим об этом дальше.

Да, этот трюк называется воздушный зазор в кирпичной кладке. О нем знают многие, но не все создают его правильно.

Вот инструкция по созданию воздушного зазора:

  • В первом ряду кладки между кирпичными брусками оставляются зазоры, которые нельзя заполнять цементным раствором.Расстояние между этими промежутками должно быть около 1 метра.
  • По всей высоте стены между кирпичной кладкой и утеплителем оставляют небольшое пространство, по которому должен «гулять» воздух.

Таким образом создается вентиляция и регулируется температура в помещении.

Внимание! Ни в коем случае нельзя делать на последнем ряду кладки стяжку или иное перекрытие, которое преградило бы путь для циркуляции воздуха. Делая это, вы лишаете всего представления о воздушной прослойке.

Наконец

Как видите, теплопроводность кирпичной кладки можно снизить, не прибегая к каким-либо радикальным методам. И самое главное, вам не нужно тратить много денег или жертвовать качеством своего дома.

Кроме того, если вы решите строить стены из огнеупорного кирпича, вы также получите дополнительную степень безопасности, которую невозможно было бы достичь при возведении деревянного фундамента. Несмотря на то, что теплопроводность шамотного кирпича довольно высока, это все же хороший выбор в пользу безопасности.

Также нельзя не отметить индекс изоляции воздушного шума кирпичной кладки. У него, как и у теплопроводности, не суперкачественные показатели, но вполне достаточные. А с дополнительной звукоизоляцией вы будете чувствовать себя очень комфортно.

При создании кладки из керамического материала показатель воздушного шума колеблется на границе 50 дБ. Это среднее значение с тенденцией к понижению.

Впрочем, вполне удобно. Армируя кладку звукоизоляционными материалами, можно повысить значение шумоизоляции до стабильно среднего.

Выход

Понятно, что кладку можно сделать своими руками. На нашем сайте вы найдете много информации о том, как это сделать. Вы найдете информацию о кладке, как кирпичной, так и пеноблоковой. Этот материал, кстати, интересен многими своими характеристиками.

Говоря о теплопроводности красного кирпича, хотелось бы закончить разговор на следующем. Этот показатель очень важен для дома: не пренебрегайте им, и тогда тепло не покинет ваш дом.Если у вас остались вопросы, то в представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по этой теме.

Новые материалы не могут не вызывать восхищения своими характеристиками и возможностями. Преимущества строительных технологий с их помощью неоспоримы. Искусственные и комбинированные строительные материалы превосходят традиционные сразу по нескольким важным параметрам, часто в несколько раз. Однако нельзя сбрасывать со счетов и традиционные материалы: кирпич, например, был и остается востребованным.

Большинство зданий построены из кирпича: в этом нетрудно убедиться. То есть всем известно о способности этого материала успешно противостоять атмосферным явлениям.

Известна также механическая прочность и долговечность этого материала, а также экологичность. Кроме того, кирпич обладает хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, морозостойкостью. Все эти качества делают его одним из лучших строительных материалов.

Виды кирпича

Ранее этот материал выпускался двух видов: белый (силикатный) и красный (керамический) полнотелый.Иногда имелось керамическое углубление. Современный керамический кирпич бывает разных цветов и оттенков: желтый, кремовый, розовый, бордовый. Их текстура также может быть разной. Однако по способу изготовления и составу их все же делят на керамические и силикатные.

У них нет ничего общего, кроме геометрических параметров. Керамика состоит из обожженной глины (с различными добавками), а силикат – из извести, кварцевого песка и воды. Эксплуатационные характеристики обоих видов регламентируются разными нормативными документами, что необходимо учитывать в строительной отрасли.

Наиболее популярны керамические кирпичи. Его разновидности: полнотелые, пустотелые, облицовочные с разной фактурой поверхности. Свойства этого строительного материала и его эстетические качества, разнообразие цветов и форм делают его уникальным и подходящим для строительства любых зданий.

Назначение кирпича различных видов и их отличительные признаки

Кирпич по назначению подразделяется на специальный, строительный и облицовочный. Для кладки стен применяют строительный, для отделки фасадов – облицовочный, а в особых случаях – специальный (например, для кладки печи, камина или дымохода).

Полнотелый кирпич содержит не более 13% пустот: из него строят стены (наружные и внутренние), столбы, колонны и так далее. Сооружения, построенные из такого материала, способны нести дополнительные нагрузки за счет высокой прочности на сжатие, прочности на изгиб, хорошей морозостойкости полнотелого керамического кирпича. От пористости зависят теплоизоляционные свойства, от нее зависит водопоглощение, способность материала сцепляться с кладочным раствором. Этот материал не обладает очень хорошим сопротивлением теплопередаче, в связи с чем стены жилых домов необходимо строить достаточной толщины или дополнительно утеплять.


В пустотелом кирпиче объем пустот может достигать до 45% от общего объема изделия, поэтому его вес меньше, чем у полнотелого. Подходит для возведения легких перегородок и наружных стен, им заполняют каркасы многоэтажных домов. Пустоты в нем могут быть как сквозными, так и закрытыми с любой стороны. Форма пустот круглая, квадратная, овальная, прямоугольная. Они располагаются вертикально и горизонтально (последний вариант менее удачен, так как такая форма менее прочная).

Для пустотелого кирпича объем пустот может достигать до 45% от общего объема изделия.

Пустоты позволяют сэкономить довольно много материала, из которого изготавливаются кирпичи. Кроме того, это значительно повышает его теплоизоляционные свойства. При этом важно, чтобы консистенция раствора была такой густоты, чтобы не заполнялись им воздушные полости.

Кирпич облицовочный применяется соответственно для облицовки зданий.Обычно его размеры такие же, как у стандартного, но в продаже есть и изделия с меньшей шириной. Чаще всего его делают пустотелым, что определяет его высокие теплотехнические характеристики.

Среди специальных кирпичей наиболее распространены огнеупорный (печной) и теплоизоляционный. И тот, и другой используются для строительства каминов и печей (в том числе мартеновских). Делаются они из специальной, шамотной глины, но имеют разное назначение. Огнеупорные предназначены для выдерживания температур свыше 1600°С, а теплоизоляционные — для предотвращения нагрева наружных стен печей и теплопотерь.Если строить стены из этого материала, то они будут хорошо удерживать тепло. Но слабая прочность материала позволяет только заливать простенки.

Цоколи зданий облицованы клинкерным кирпичом. Обладает высокой морозостойкостью и механической прочностью за счет использования при их изготовлении огнеупорных глин. Сырье обжигают при более высоких температурах, чем обычно.

Что такое теплопроводность

Этот термин относится к способности материала передавать тепловую энергию.Эта способность в данном случае выражается коэффициентом теплопроводности кирпича. Для клинкера этот показатель составляет около 0,8…0,9 Вт/м·К.

Силикат обладает меньшей теплопроводностью и в зависимости от количества содержащихся в нем пустот делится на: щелевые (0,4 Вт/м·К), с техническими пустотами (0,66 Вт/м К), сплошными (0,8 Вт/м К).

Керамика еще легче, в результате чего этот показатель еще ниже. Для полнотелого кирпича она находится в пределах 0,5…0,8 Вт/м·К, для щелевого — 0.34…0,43 Вт/м·К, а для пористого – 0,22 Вт/м·К. Пустотелый кирпич характеризуется равным 0,57 Вт/м·К. Этот показатель непостоянен и изменяется в зависимости от пористости материала, количества и расположение пустот.

Утверждение, что кирпич обладает высокой теплопроводностью, не совсем верно: некоторые виды этого материала проводят тепло даже хуже, чем газобетонные блоки. Сочетание прочностных качеств полнотелого кирпича и теплоизоляционных свойств пустотелой (а еще лучше — пористой керамики) позволяет строить надежные и энергоэффективные здания.

Объем производства полых керамических изделий в России стал составлять около 80%. Значительно расширен ассортимент эффективных керамических изделий, в том числе из пористой керамики. Оборудование для производства пустотелого кирпича и камня в основном импортное, приобретение которого началось еще в первые годы перестройки. В кирпиче и камне увеличены допустимые размеры щелевых пустот с 12 до 16 мм, диаметр вертикальных цилиндрических пустот и размер стороны квадратных пустот увеличены с 16 до 20 мм.Увеличенные размеры пустот введены в ГОСТ 530-95. При этом Госстрой России планировал поручить научно-исследовательским институтам совместно со строителями разработать новые технологии кладки, исключающие заполнение пустот раствором, аналогичным зарубежным.

Поскольку работы по новым технологиям не завершены, большинство строительных организаций продолжают кладку стен по технологии, разработанной для полнотелого кирпича. В результате расход раствора на кладку стен увеличился с 0.20-0,24 м 3 до 0,3-0,4 м 3 , что приводило к перерасходу цемента на 50-100 кг на кубометр кладки, а раствора до 300 кг. Попавший в пустоты раствор снижает теплозащитные свойства стен, не улучшая их прочностных характеристик. Экспериментальные исследования температурно-влажностного режима кладки из современного пустотелого кирпича и камня позволили ввести в новый ГОСТ 530-2007 требования, отражающие современное состояние кирпичной промышленности и строительства.Было бы неправильно вводить обязательные требования, ограничивающие размер пустот в кирпиче и камне до 8-12 мм, так как это повлекло бы за собой временное закрытие многих предприятий. В то же время можно избежать заполнения раствором пустот размером более 12 мм при возведении стен различными технологическими приемами. Принятое решение в ГОСТ 530-2007 позволяет заводам и строителям самостоятельно выбирать более приемлемый для них вариант.

Новые требования, внесенные в стандарт, отражают заинтересованность строительной отрасли в объективной оценке тепловой эффективности выпускаемых изделий и повышении их качества.Определение коэффициента теплопроводности кладки из пустотелого кирпича и камня будем проводить на фрагменте стены, выполненном по технологии, исключающей заполнение пустот кладочным раствором. то есть за тот же расход по сравнению с полнотелым. Этот метод позволяет производителю сравнивать тепловую эффективность своей продукции с выпускаемой на других предприятиях, так как при изготовлении фрагмента стены для тестирование.Переложить вину за снижение теплозащитных качеств на кирпичные заводы строителям будет практически невозможно. При этом не возбраняется проводить испытания пустотелого кирпича и камня на фрагментах стен или непосредственно на стенах действующего здания, возведенного по технологии, применяемой для кладки из полнотелого кирпича, что должно быть зафиксировано в протоколе испытаний. Полученные значения коэффициентов теплопроводности кладки обоими способами могут быть использованы при проектировании наружных стен при условии соблюдения технологического регламента, соответствующего заданным коэффициентам теплопроводности, являющегося неотъемлемой частью проекта здания. наблюдаемый.Данные таблицы Г.2, приведенные в стандарте, позволяют изготовителю принять достаточно обоснованное решение по повышению тепловой эффективности керамического стенового или облицовочного кирпича и камня. Для этих целей целесообразно увеличить количество щелевых пустот за счет уменьшения их ширины с перекрытием сквозных теплопроводных керамических диафрагм, повысить пористость черепка. Рациональные размеры и расположение пустот в кирпичах позволят снизить теплопроводность кладки до 30 % по сравнению с кладкой из кирпича при стандартных размерах пустот, заполненных раствором.Информация о тепловых свойствах кирпичной кладки позволяет заказчику выбрать устраивающую его продукцию или поставить перед заводом вопрос о производстве кирпича с уменьшенными пустотами и повышенными теплозащитными свойствами. Дополнительные затраты заказчика на освоение производства пустотелого кирпича или камня с улучшенными теплотехническими свойствами окупятся при строительстве за счет снижения расхода цемента до 50-100 кг на кубометр стеновой кладки.

Сложившаяся практика возведения стен из пустотелых теплоэффективных камня и кирпича по той же технологии, что и из полнотелого кирпича, снизила конкурентоспособность огнеупорных прочных конструкционных и теплоизоляционных стеновых и лицевых кирпичей и камня по сравнению с заведомо худшими материалами в решении проблема энергосбережения и повышения долговечности наружных стен.

В новый стандарт введено требование, устанавливающее для облицовочного керамического кирпича марку морозостойкости не ниже Р 50. Это увеличение обусловлено качественным изменением физических процессов в наружных стенах с повышенным уровнем теплоизоляции, что привело к увеличению количества циклов перехода наружной температуры через 0°С в облицовочном слое, что привело к преждевременному разрушению наружных стен.

Для определения морозостойкости кирпича принят метод объемного замораживания, который является более жестким, чем метод одностороннего замораживания.Статистически обработанные результаты испытаний, полученные методом односторонней заморозки, примерно на 20 % выше, чем полученные при объемной заморозке. При разработке метода одностороннего замораживания считалось, что применение метода объемного замораживания приводит к «необоснованному» отказу от действительно прочных кирпичей и, следовательно, к дополнительным технологическим затратам. Предполагалось также, что пропуск брака при испытаниях методом односторонней заморозки вызовет меньший ущерб. народного хозяйства, чем отбраковка хороших продуктов при массовой заморозке.Но практика строительной эксплуатации показала, что стоимость ремонта поврежденных участков на фасадах стен из бракованного кирпича, допущенного к строительству после испытаний методом одностороннего промораживания, значительно превышает стоимость производства лицевого кирпича повышенной морозостойкости. В то же время при ремонте создаются большие трудности в подборе цвета лицевого кирпича, что приводит к ухудшению внешнего вида фасада зданий.


Стол. Тепловые свойства кирпичной кладки из пустотелого керамического кирпича
Название блока Плотность, кг/м 3 Расход раствора на 1 м 3 кирпичной кладки, м 3 Массовая доля влаги в кирпичной кладке в условиях эксплуатации В, ω, % Коэффициент теплопроводности кирпичной кладки, λ b, Вт/(м*о С) Превышение в % наименьшего значения λ при ω=1,8% (т.е. без заполнения пустот раствором)
кирпич кирпичная кладка
На цементно-известково-песчаном растворе ϒ = 1800 кг/м 3
Керамика 1000 1180 0,23 1,8 0,43
21-полый 1000 1310 0,30 2,3 0,54 25,6
с отверстием размером 20×20 мм 1000 1490 0,40 2,9 0,59 37,2
То же
То же 1400 1490 0,23 1,8 0,56
1400 1620 0,30 2,3 0,65 16,0
1400 1800 0,40 2,9 0,70 25,0
На цементно-песчаном растворе ϒ = 2000 кг/м 3
То же 1400 1540 0,23 1,8 0,58
1400 1680 0,30 2,3 0,74 27,6
1400 1880 г. 0,40 2,9 0,77 32,8

Реализация требований нового межгосударственного стандарта значительно повышает роль производителей пустотелого керамического кирпича и камня во взаимоотношениях с проектировщиками и строителями в решении задачи повышения теплозащитных качеств и долговечности наружных стен зданий. энергоэффективные здания.

Если бы кладочные материалы в процессе эксплуатации находились в сухом состоянии, то повышенное содержание цементно-известково-песчаного раствора плотностью 1800 кг/м 3 не привело бы к заметному снижению теплозащитных качеств наружного кирпичных стен, так как ее коэффициент теплопроводности (λ), равный в этих условиях 0,58 Вт/(м*оС), при одинаковой плотности с керамикой (1800 кг/м 3 ) несколько превышает ее теплопроводность, равную 0,55 Вт/(м*о С). Но, к сожалению, в условиях эксплуатации они имеют существенно разную влажность, что значительно увеличивает λ стены.Сорбционная влажность цементно-известково-песчаного раствора приближается к 5%, а полнотелого керамического кирпича не превышает 1%.

Сорбционная влажность стеновых и облицовочных материалов из пористой керамики, например ПСР «Победа», как правило, не превышает 0,6%. Эксплуатационная влажность кирпичной кладки определена экспериментально на образцах, взятых со стен, при массовом соотношении материалов (кирпич: раствор), равном 3:1, при относительной влажности наружного воздуха φ н = 97 %, что соответствует среднему показателю в январе месяце (Москва, ул.Санкт-Петербург), имеет значительно большее значение. В этом отношении целесообразно отметить преимущество стенок из пористой керамики (рис. 1). На ее сверхнизкое значение эксплуатационной влажности повлияла не только особенность пористой структуры, но и значительно меньшее количество раствора в стенках крупноформатных керамических камней. В условиях эксплуатации кирпичная стена набирает наибольшее количество влаги в период максимального накопления влаги, то есть в марте месяце.В этот период кирпич и раствор находятся в сверхсорбционном состоянии. Раствор, набравший влагу, в результате контакта отдает ее в поры кирпича, повышая общую влажность кладки. Замкнутая в крупных порах влага имеет теплопроводность 0,55 Вт/(м*°С), что почти в 20 раз превышает теплопроводность влажного воздуха, равную 0,027 Вт/(м*°С). В сильные морозы часть накопленной влаги в известково-цементно-песчаном растворе и в гораздо меньшем объеме в керамике превращается в лед, коэффициент теплопроводности которого равен 2.3 Вт/(м*о С), что в 4 раза превышает теплопроводность жидкой влаги. Кроме того, образовавшийся лед является преградой в стене на пути выхода пара из помещения наружу. Это увеличивает влажность материалов и снижает теплозащитные качества стены и морозостойкость облицовочного кирпича в облицовочном слое.

По этим причинам по результатам натурно-лабораторных исследований расчетное (нормативное) значение эксплуатационной влажности плотной кирпичной кладки для условий эксплуатации Б принято равным 2 %, что значительно превышает максимальное значение сорбционная влажность керамики, равная 1%.Для цементно-известково-песчаного раствора нормативное значение влажности для условий эксплуатации Б принято равным 4%. Это несколько ниже максимального значения сорбции, равного 5-6%. Часть влаги из раствора передается соседней керамике. Особенно это заметно при кладке пустотелого кирпича, имеющего более развитую наружную поверхность, контактирующую с влажным раствором, почти вдвое превышающую площадь полнотелого. А раствора в кладке из пустотелого кирпича на 30-40% больше, чем в кладке из полнотелого кирпича.Поэтому пустотелый кирпич входит в состояние эксплуатационной влажности в более короткие сроки.

Установление количественных зависимостей влияния кладочного раствора на влажностный режим стен проводили в климатической камере на трех фрагментах стен размерами 1,8 х 1,8 х 0,38 м, изготовленных в ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко совместно с НИИСФ. Кирпичи применялись Голицынского завода с шириной пазов 12, 16 и 20 мм. В процессе приготовления фрагментов измеряли расход раствора.Аналогичные испытания проводились в натурных условиях и в климатической камере на стенах толщиной 640 мм, выполненных из кирпича с квадратными пустотами 20 х 20 мм. Изготовление фрагментов стен на испытания производилось с фиксированным расходом раствора 0,23 м3, 0,3 и 0,4 м3 на кубометр кладки квалифицированными каменщиками. Раствор применялся цементно-известково-песчаный плотностью 1800 кг/м, предназначенный для полнотелого кирпича, то есть с частичным заполнением раствором пустот. Консистенцию и густоту раствора не контролировали.Допускалось «омолаживать» раствор, не использованный до обеда, то есть с нарушениями технологического регламента, присущими условиям строительства. Поэтому результаты тепловых испытаний кладки стен в натурных условиях существенно отличались в худшую сторону от полученных в климатической камере. Анализ результатов испытаний проводился по данным, полученным в климатической камере. Фрагменты стен выполнены из 21-гнездного кирпича плотностью 1000 кг/м 3 и 1400 кг/м 3 с размером пустот 20 х 20 мм.Кладка фрагментов производилась на цементно-известково-песчаный раствор плотностью 1800 кг/м 3 с осадкой конуса 9 см. Толщина горизонтальных растворных швов 12 мм, вертикальных 10 мм. Для сравнения тепловой эффективности фрагментов стен первый изготавливался по технологии, полностью исключающей заполнение пустот раствором, то есть по технологии, соответствующей полнотелой кирпичной кладке. Расход раствора составил 0,23 м 3 . Второй и третий фрагменты выполнены соответственно с расходом раствора 0.3 м 3 и 0,4 м 3 на кубометр кладки, то есть с частичным заполнением пустот. Плотность кладки из пустотелого кирпича плотностью 1000 кг/м 3 составила соответственно 1180 кг/м 3 , 1310 кг/м 3 и 1490 кг/м 3 . Из пустотелого кирпича плотностью 1400 кг/м 3 плотность увеличилась до 1492 кг/м 3 , 1618 кг/м 3 и 1798 кг/м 3 .


Для достижения равновесного состояния влажности, соответствующего воздушно-сухому, в климатической камере перед испытаниями при t В =20 о С, φ В =40% фрагменты выдерживали в специальном помещении.Поскольку для установления стационарных условий диффузии паров воды требуется длительное время, исследования в климатической камере проводились в течение трех месяцев при t Н = -20 о С, t В = 20 о С. Образцы материалов для определяющие влажность принимались в соответствии с расходом на 1 м 3 стен. То есть при расходе раствора 0,23 м 3 это соотношение составляло 1:3 (одна часть раствора: три части керамики), при 0,3 м 3 принималось 1:2, а при 0,4 м 3 соответственно 1:1.5 . В кладке, выполненной с расходом раствора 0,23 м 3 , влажность керамики с 0,2 % в воздушно-сухом состоянии увеличилась до 1,2 % с максимальным значением 2,2 % на расстоянии 0,33 толщины стенки от наружной поверхности. . Влажность раствора в этом месте 5,4% при среднем значении 3,3%. Средний весовой коэффициент влажности кладки составил 1,8% при максимальном значении 3,8%. При увеличении расхода раствора до 0,3 м3 на 1 м3 кладки из пустотелого кирпича средняя влажность кладки составляет 2.3 %, при расходе раствора 0,4 м3 влажность кладки увеличилась до 2,9 % (рис. 2). В последних двух случаях среднемассовая доля влаги соответственно превышала нормативное значение 2 % на 15 % и 45 % соответственно. Во всех трех случаях массовая доля влаги (максимальные и средние значения) цементно-известково-песчаного раствора в кладке почти не увеличивается и тем более не уменьшается. Средняя влажность кладки увеличивается быстрее, чем влажность раствора.Это, очевидно, связано со способностью раствора отдавать сверхсорбционную влагу керамике при контакте и восполнять потерянное количество за счет диффузии паров воды из теплого помещения.

Теплопроводность кладки из пустотелого кирпича с диапазоном плотностей 1000-1400 кг/м 3 , в которую укладывается практически весь пустотелый кирпич, выпускаемый нашей промышленностью, при расходе раствора 0,23 м 3 в сухом состоянии, находится в пределах от 0,26 до 0,41 Вт/(м*оС). Разница не превышает 16%.


При увеличении расхода раствора до 0,3 м 3 плотность кладки, например, из пустотелого кирпича ϒ=1000 кг/м 3 увеличивается с 1180 кг/м 3 до 1310 кг/м 3 . При расходе раствора 0,4 м 3 плотность кладки повышается до 1490 кг/м 3 . Средняя влажность кирпичной кладки колеблется от 1,8% до 2,3% и 2,9% соответственно. Такое изменение влажности и плотности приводит к увеличению теплопроводности стены с 0,43 до 0.54 Вт/(м*оС) и 0,59 Вт/(м*оС), то есть на 25,6% и 37 соответственно. .2%. При плотности кирпича 1400 кг/м 3 в результате увеличения расхода раствора до 0,3 м 3 и 0,4 м 3 теплопроводность кирпичной стены увеличивается с 0,56 Вт/(м*оС) до 0,65 и 0,70 Вт/(м*оС), то есть на 16% и 25,0%. Более значительное увеличение теплопроводности кирпичной стены из пустотелого кирпича плотностью 1400 кг/м 3 происходит при использовании цементно-песчаного кладочного раствора плотностью 2000 кг/м 3 , при том же расходе раствора равно 0.3 м 3 и 0,4 м 3 значение коэффициента теплопроводности увеличивается до 0,74 Вт/(м*°С и 0,77 Вт/(м*°С), то есть на 27,6% и 32,8%. Это также приводит к увеличение плотности кладки (рис. 3, таблица). При этом следует учитывать наличие в пустотах кирпича кладочного цементно-известково-песчаного раствора плотностью 1800 кг/м 3 оказывает меньшее влияние на увеличение теплопроводности стены, чем увеличение ее влажности.Это связано с рыхлым состоянием раствора в пустотах, который находится в виде частиц (комков) неправильной формы, разделенных небольшими воздушными полостями.Плотность раствора в насыпном виде составляет 1200-1400 кг/м 3 и примерно равна плотности применяемого пустотелого керамического кирпича (на брутто).

Кроме того, раствор, попавший в пустоты, разделил большую воздушную полость на несколько воздушных слоев, каждый из которых в результате полного прекращения теплопередачи конвекцией имеет дополнительное термическое сопротивление в стене. Создаваемое изменение условий теплообмена в некоторой степени компенсирует влияние избытка раствора на снижение теплозащитных качеств кирпичных стен из пустотелого кирпича.Значительно ухудшается влажностный режим в пустотах в результате применения кладочного тяжелого раствора плотностью 2000-2200 кг/м 3 , особенно повышенной консистенции. Жидкий раствор легко проникает в пустоты, оседает внизу в «литом» виде. Плотность, влажность и теплопроводность тяжелого раствора в воздушном зазоре практически не отличаются от теплофизических параметров раствора, расположенного в горизонтальных швах кладки. Влажность тяжелого раствора в кладке может повышаться до 6-8%, что изменяет влажность и теплопроводность стены на 30-40%.Падение кладочного раствора в пустоты создает большие проблемы каменщикам при создании ровного слоя раствора в горизонтальных кладочных швах. Несостоявшийся раствор образует зазоры в горизонтальных швах, создавая благоприятные условия для циркуляции воздуха в пустотах. Создаваемая таким образом продольная фильтрация воздуха снижает тепловую эффективность пустотелых керамических стеновых и фасадных материалов. С целью исключения условий попадания кладочного раствора в пустоты и создания ровного горизонтального шва без разрывов ОАО «Победа ЛСР» приняло решение прикрепить сетки с ячейками не более 10 х 10 мм для укладки в горизонтальные растворные швы к реализуемым крупноформатным керамические изделия..

Повышенная плотность и влагоемкость кладочного раствора в условиях эксплуатации наружных стен зданий значительно снижают теплозащитные свойства кирпича, уложенного в заводских условиях. Отрицательное воздействие тяжелого цементно-песчаного раствора может превышать тепловой эффект, получаемый от рационального расположения пустот и поризации керамики. Поэтому кладку пустотелого кирпича с пористой керамикой следует выполнять на легкие (теплые) растворы с пониженной влагопоглотительной способностью, достигаемой введением гидрофобизирующих добавок.В зарубежной строительной практике при возведении стен руководствуются принципом соответствия теплотехнических свойств кладочного раствора теплоэффективности кирпича. Для этих целей отечественной промышленностью освоен выпуск широкой номенклатуры теплых кладочных растворов плотностью от 1600 до 500 кг/м 3 , с теплопроводностью от 0,81 до 0,21 Вт/(м*оС). Аналогичная продукция зарубежных фирм представлена ​​в большом объеме на строительном рынке. Вышеуказанные различия теплофизических свойств кирпичной кладки, выполненной из одного и того же кирпича, но на растворах с разными физическими параметрами, создают определенные трудности в построении объективной зависимости коэффициента теплопроводности от плотности.Однако эта зависимость используется во многих зарубежных странах. В некоторых странах он устанавливается в зависимости от плотности кладки. Если установлена ​​зависимость теплопроводности от плотности кирпича, то указываются конкретные характеристики применяемого кладочного раствора. В отечественной строительной практике с 1962 г. кладку ведут на тяжелый раствор (СНиП НА. 7-62). Конкретное значение плотности и расход раствора на кубический метр кладки не указывалось.В связи с отсутствием сведений об удельной плотности раствора значение коэффициентов теплопроводности кирпичной кладки, приведенное в нормативном документе, в настоящее время нельзя принимать однозначно, так как категория «тяжелые растворы» охватывает диапазон плотностей от 1700 до 2200 кг/м 3 с разницей А до 40-50%.

Конечно, сегодня можно было бы признать, что приведенные данные соответствуют кладке, выполненной на растворе плотностью 1800 кг/м 3 , хотя бы в последующей редакции СНиП I-А.7-71 ко всей кирпичной кладке плотностью от 1000 до 1800 кг/м 3 с одинаковыми значениями коэффициентов теплопроводности не уточнил, что они выполняются на любом растворе. В редакции СНиП II-3-79 полностью сохранены значения А для кладки из пустотелого кирпича. Но для каждой плотности кладки добавляется информация о плотности кирпича. Что касается слов «на любом растворе» или «тяжелом растворе», то они были заменены на «на цементно-песчаном растворе» без указания плотности. В последующих редакциях СНиП 11-3-79 1982 и 1998 годов эти данные сохранены.Они также перенесены в СП 23-101-2004 и отражают свойства, как и в 1962 г., трех видов пустотелого кирпича.

Такой неспецифический подход к нормированию коэффициента теплопроводности керамического кирпича и камня был в какой-то мере терпимым до 1980 г. и даже до 1990 г., поскольку объем пустотелого кирпича в общем объеме производства керамических материалов не превышал 0,5%. В настоящее время его доля приближается к 80%. А номенклатура расширилась до 50 наименований. Заводы освоили новые технологии и перешли на более высокий качественный уровень производства керамических изделий из пористой керамики в виде высокоморозостойкого кирпича, крупноформатных камней, соответствующих по объему от 4 до 15 условных кирпичей.Это позволило в несколько раз уменьшить расход раствора при кладке из некоторых видов камней. Применение пористой керамики, рациональное расположение пустот в кирпичах при большом разнообразии их форм позволило значительно улучшить теплотехнические свойства кирпича.

До настоящего времени теплофизические свойства современных керамических изделий не нашли отражения в нормативных документах и ​​СП 23-101-2004. Имеющиеся данные по трем видам пустотелого кирпича использовать нельзя, так как размер пустот в них не соответствует утвержденным параметрам в ГОСТ 530-95.Поэтому были проанализированы данные 70 заводов по теплопроводности изготовленных кирпичей и камней, полученные при испытаниях в аккредитованных лабораториях без заполнения пустот. Полученные статистически обработанные данные представлены на рис. 4.

По причинам, отмеченным выше, приведенные на рис. 4 данные по теплопроводности кладки из пустотелого кирпича плотностью 1000-1400 кг/м 3 , выполненной без заполнения пустот раствором, несколько ниже приведенных данных в СНиП по строительной теплотехнике с частичным заполнением пустот раствором, позже перенесенным в СП 23-101-2004.Наблюдаются также некоторые отличия теплопроводности по сравнению с зарубежными данными. Например, кладка из крупноформатных камней с пористой керамикой российского производства имеет более высокие значения коэффициентов теплопроводности.

Информация о теплофизических свойствах кладки из различных видов кирпича, которая будет у производителя, также позволит заказчику выбрать устраивающую его продукцию или поставить перед заводом вопрос о производстве кирпича с уменьшенными пустотами и повышенными теплозащитными свойствами.Дополнительные затраты заказчика на освоение производства пустотелого кирпича или камня с улучшенными теплотехническими свойствами окупятся при строительстве за счет снижения расхода цемента до 50-100 кг на кубометр стеновой кладки.

Книги бывшие в употреблении

  1. ГОСТ 530-80. Кирпич и керамические камни. Характеристики. М., 1980.
  2. ГОСТ 530-95. Кирпич и керамический камень. Основные Характеристики. М., 1995.
  3. ГОСТ 530-2007. Кирпич и керамический камень.Основные Характеристики. М., 2007.
  4. СНиП II-А. 7-62. Строительная теплотехника. Стандарты дизайна. М., 1963.
  5. СНиП II-А. 7-71. Строительная теплотехника. Стандарты дизайна. М., 1971.
  6. СНиП II-3-79. Строительная теплотехника. Стандарты дизайна. М., 1979.
  7. СП 23-101-2004. Проектирование теплозащиты зданий. М., 2004.

Ананьев А.И. , НИИСФ РААСН
Абарыков В.П. , Минмособлстрой
С.А. Бегулёв , А.С. Буланы ОАО «Победа ЛСР»
Журнал «Строительные технологии» 4(66)/2009


Термические свойства технической керамики

Обзор
Техническая керамика превосходит другие материалы, такие как металлы и сплавы, в приложениях, где в условиях экстремально высоких или низких температур требуются продукты, которые могут работать без сбоев при расширении и сжатии, плавлении или растрескивании.Керамика охватывает широкий спектр применений, где температурная прочность, точность и термостойкость являются ключом к успеху и безопасности в эксплуатации.

Термические свойства характеризуют реакцию материала на изменения температуры. Многие из нашей технической керамики идеально подходят для конкретных тепловых характеристик, включая прецизионные высокотемпературные и низкотемпературные применения, за счет контроля свойств и структуры материала. Многие технические керамические рецептуры могут быть адаптированы к тепловым требованиям конкретного применения, где теплопроводность, коэффициент теплового расширения и стойкость к тепловому удару имеют решающее значение.

 

Тепловые свойства технической керамики
Теплопроводность
Вт/м*К

Теплопроводность показывает, насколько хорошо материал распределяет тепло внутри себя. Сковороды обладают высокой теплопроводностью, что позволяет равномерно распределяемому теплу быстро передавать пищу. С другой стороны, изолирующие перчатки используются для работы с горячими предметами, поскольку их низкая теплопроводность предотвращает передачу тепла на чувствительные руки.Техническая керамика необычайно универсальна и обладает широким диапазоном теплопроводности. Имея более 400 составов технической керамики в портфолио CoorsTek, мы будем работать с вами, чтобы найти оптимальный материал для вашего применения.

Коэффициент теплового расширения ( 1×10 C)
9109
9109 9109 Коэффициент теплового расширения определяет, сколько расширяется материал или контракты, основанные на внешних температурах.Большинство материалов набухают при нагревании, потому что энергия заставляет атомы двигаться быстрее, растягивая их связи. Керамика обычно имеет низкий коэффициент из-за сильных межатомных связей, что делает ее более стабильной в широком диапазоне температур.

Удельная теплоемкость ( Дж/кг*К)

Удельная теплоемкость показывает, насколько легко или сложно повысить температуру продукта. В высокотемпературных приложениях, где регулирование температуры имеет решающее значение, это измерение показывает, какие продукты будут работать лучше всего.Керамика обладает исключительными характеристиками, когда речь идет о высоких требованиях к удельной теплоемкости, превосходя сталь.

Стойкость к тепловому удару  ( ° C)

Стойкость к тепловому удару измеряет способность выдерживать резкие и резкие перепады температуры. При быстром охлаждении сердцевина продукта остается, а поверхность охлаждается, что препятствует равномерному тепловому сжатию. Многие составы технической керамики обладают высокой устойчивостью к тепловому удару, то есть они минимально расширяются или сжимаются при экстремальных или быстрых изменениях температуры.

СИНТЕЗ И ХАРАКТЕРИСТИКА БОЛЕЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ С ПОНИЖЕННОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТВЕРДОГО ПОБОЧНОГО ПРОДУКТА МЕЛЬНИЦЫ OLIVE

Дюком, Г., Готье, М., Пьетраччини, М., Тагучу, Ж.-П., Лебуй, Д., Гурдон, Р. (2020). Сравнительный анализ твердых остатков трех маслобойных заводов из разных стран и процессов рекуперации энергии путем газификации. Возобновляемые источники энергии, 145, 180–189. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.05.116

Забаниоту, А.(2018). Реконструкция биоэнергетического сектора в ЕС при переходе на многопрофильную биоэкономику, основанную на отходах. Журнал чистого производства, 177, 197–206. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.12.172

Мудху, А., Торрес-Маянга, П. К., Форстер-Карнейро, Т., Сивагурунатан, П., Кумар, Г., Комилис, Д., Санчес, А. (2018). Обзор направлений исследований в области повышения конверсии биомассы в водород. Управление отходами, 79, 580–594. Дои: https://дои.org/10.1016/j.wasman.2018.08.028

Ван, А., Чжэн, З., Ли, Р., Ху, Д., Лу, Ю., Луо, Х., Ян, К. (2019). Пористый углерод, полученный из биомассы, высокоэффективен для удаления Pb(II) и Cd(II). Зеленая энергия и окружающая среда, 4 (4), 414–423. Дои: https://doi.org/10.1016/j.gee.2019.05.002

Демир, И. (2008). Влияние добавок органических остатков на технологические свойства глиняного кирпича. Управление отходами, 28 (3), 622–627. doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2007.03.019

Влиссидес, А.Г., Барампути, Э.М.П., ​​Май, С.Т. (2007). Физические характеристики древесных отходов оливкового камня: возможный объемный материал для процесса компостирования. Биодеградация, 19 (2), 209–214. doi: https://doi.org/10.1007/s10532-007-9127-5

Федеричи, Ф., Фава, Ф., Калогеракис, Н., Манцавинос, Д. (2009). Повышение ценности побочных продуктов, сточных вод и отходов агропромышленного производства: концепция, возможности и случай сточных вод оливкового завода.Журнал химических технологий и биотехнологий, 84 (6), 895–900. doi: https://doi.org/10.1002/jctb.2165

Де ла Каса, Дж. А., Ромеро, И., Хименес, Дж., Кастро, Э. (2012). Производство кирпичной кладки из обожженной глины с использованием отходов двухэтапного производства оливкового масла (alperujo). Ceramics International, 38 (6), 5027–5037. doi: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2012.03.003

Азбар, Н., Байрам, А., Филибели, А., Муэдзиноглу, А., Сенгул, Ф., Озер, А. (2004). Обзор вариантов обращения с отходами при производстве оливкового масла.Критические обзоры в области науки и техники об окружающей среде, 34 (3), 209–247. Дои: https://doi.org/10.1080/106433804932

Хамза, В., Элусайф, М., Мекки, Х., Бензина, М. (2013). Физико-химическая характеристика и валоризация осадка сточных вод тунисского завода по производству оливкового масла в керамических изделиях. Труды Индийского керамического общества, 72 (4), 233–240. doi: https://doi.org/10.1080/0371750x.2013.870752

Котес Паломино, М. Т., Мартинес Гарсия, К., Иглесиас Годино, Ф.Дж., Эличе Кесада, Д., Корпус Иглесиас, Ф.А. (2015). Изучение влажных выжимок в качестве добавки к керамическим материалам. Опреснение и очистка воды, 57 (6), 2712–2718. doi: https://doi.org/10.1080/19443994.2015.1035678

Котес Паломино, М. Т., Мартинес Гарсия, К., Иглесиас Годино, Ф. Х., Эличе Кесада, Д., Перес Латорре, Ф. Х., Калеро де Осес, Ф. М., Корпус Иглесиас, Ф. А. (2015). Изучение отходов двухфазной экстракции оливкового масла в качестве добавки в керамический материал.Основные инженерные материалы, 663, 86–93. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.663.86

Рупик, М. (2006). Einsatz organischer und anorganischer Porosierungsstoffe в der Ziegelindustrie. Zi Ziegelindustrie international, 59 (8), 22–29.

Решение Комиссии от 18 июля 2007 г., устанавливающее руководящие принципы мониторинга и отчетности о выбросах парниковых газов в соответствии с Директивой 2003/87/EC Европейского парламента и Совета (уведомлено под номером документа C(2007) 3416) (Текст, относящийся к ЕЭЗ ) (2007/589/ЕС).L229. Официальный журнал Европейского Союза. Доступно по адресу: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX%3A32007D0589

Смикац-Клосс, В. (1974). Дифференциальный термический анализ, приложения и результаты в минералогии — (Минералы и горные породы, Том II). Спрингер-Верлаг, 185.

Караяннис, В.Г. (2016). Разработка экструдированного и обожженного кирпича с побочным продуктом сталелитейной промышленности в направлении экономики замкнутого цикла. Журнал строительной техники, 7, 382–387.doi: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2016.08.003

Керамика — Oxygen Not Included Wiki

Эта статья не была изменена для текущей версии ( U40-494396 ). Последний раз он обновлялся для LU-356355 . Он может содержать неточности.
Эта статья не была изменена для текущей версии ( U40-494396 ). Последний раз он обновлялся для LU-356355 .Он может содержать неточности. Эта статья не была изменена для текущей версии ( U40-494396 ). Последний раз он обновлялся для LU-356355 . Он может содержать неточности.

Керамика

Керамика представляет собой твердый хрупкий материал, образованный из нагретой глины.
Это надежный строительный материал.


Керамика — улучшенный строительный материал, доступный в середине игры.

Использование[]

Керамика, используемая в качестве строительного материала, повысит температуру перегрева здания на 200 °C и улучшит декор соседних зданий на 20%.Примечательно, что керамика имеет очень низкое значение теплопроводности, что может значительно замедлить теплопередачу. Также стоит отметить, что плитки из керамики могут безопасно содержать магму, которая достаточно горячая, чтобы расплавить большинство материалов для ранней игры, за исключением обсидиана.

При передаче тепла между двумя объектами используется значение теплопроводности материала с наименьшим значением, которым, вероятно, будет сама керамика, пока не будет надежно изготовлена ​​изоляция.

Каменная дробилка может разбить керамику на песок.100 кг керамики = 100 кг песка. Обычно это не рекомендуется из-за того, что производство керамики относительно сложнее, чем получение песка.

Для строительства средней части монумента требуется 2500 кг керамики среди других материалов.

Производство[]

Печи[]

Печь может производить керамику из глины и угля. 100 кг глины + 25 кг угля = 100 кг керамики.

Это быстрее и практичнее, чем другие методы, и не требует внимания от игрока. Тем не менее, он генерирует большое количество мелких поручений по «поставке материалов для изготовления», которые могут потребовать дублирования труда.Для эффективного массового производства керамики лучше установить для печей низкий приоритет для дубликатов, в то время как Auto-Sweeper загружает его из ближайших бункеров для хранения, которые дублируют поставку больших отдельных партий глины и угля. Печи также можно автоматизировать с помощью интеллектуальных бункеров для хранения, чтобы поддерживать запас керамики, если потребление угля является проблемой.

Благодаря использованию ранчо Hatch, печи также могут быть настроены для работы исключительно на глине; прирученный Люк будет потреблять 25 кг угля, если кормить 50 кг глины, по сути, заставляя 150 глин производить 100 керамики.

Нагревательная глина[]

Нагрев любого количества глины до 929,85 °C также превратит ее в натуральную плитку из керамики при той же температуре.

Из-за переходов между различными типами твердых материалов в окружающей среде при нагревании даже небольшого количества глиняных обломков образуется натуральная плитка, а не обломки. В то время как дубликат или робо-майнер могут выкопать керамику, добыча приводит к неизбежной потере 50% массы. По сравнению с использованием печи, при нагревании 100 кг глины после добычи получается 50 кг керамики; это строго хуже, чем комбинация печи и люка, поэтому нет особых причин делать это, если у вас нет острой потребности в керамике и у вас нет люков или других доступных источников угля.

Этот метод очень термоотрицательный, но связанные с этим высокие температуры делают его непрактичным для общего удаления тепла, если только не доступны конечные материалы.

  • Это можно сделать с помощью построения диагональных плиток в квадраты чуть выше швов обсидиана в вулканических биомах; построение диагональной плитки также вытесняет Керамику. Это, конечно, требует частого микроуправления.
  • Автоматизация с помощью машин из технологий твердого управления возможна, но это почти технология конечной игры, а Керамика необходима для начинаний в середине игры.Любая такая работа должна выполняться в вакууме, чтобы избежать перегрева автоматических подметальных машин и конвейерных погрузчиков.
  • Полученная Керамика также будет очень горячей, но создание чего-либо с ее помощью сбросит ее температуру до 45 ° C, как преднамеренно запрограммировано разработчиками.

См. также[]

Удельная теплоемкость силикатного кирпича. Теплоемкость материалов. Кирпичные изделия

Кирпич — ходовой строительный материал при строительстве зданий и сооружений.Многие различают только красный и белый кирпич, но его виды намного разнообразнее. Они отличаются как внешне (форма, цвет, размеры), так и такими свойствами, как плотность и теплоемкость.

Традиционно различают керамический и силикатный кирпич, которые имеют разную технологию изготовления. Важно знать, что плотность кирпича, его удельная теплоемкость и у каждого вида могут существенно различаться.

Керамический кирпич изготавливается из различных добавок и обжигается. Удельная теплоемкость керамического кирпича 700…900 Дж/(кг·град) . Средняя плотность керамического кирпича составляет 1400 кг/м 3 . Преимуществами этого вида являются: гладкая поверхность, морозо- и водостойкость, а также устойчивость к высоким температурам. Плотность керамического кирпича определяется его пористостью и может составлять от 700 до 2100 кг/м 3 . Чем выше пористость, тем ниже плотность кирпича.

Кирпич силикатный

бывает следующих разновидностей: полнотелый, пустотелый и поризованный, имеет несколько типоразмеров: одинарный, полуторный и двойной.Средняя плотность силикатного кирпича составляет 1600 кг/м 3 . Преимущества силикатного кирпича в отличной звукоизоляции. Даже если уложить тонкий слой такого материала, звукоизоляционные свойства останутся на должном уровне. Удельная теплоемкость силикатного кирпича находится в пределах от 750 до 850 Дж/(кг град) .

Значения плотности кирпича различных видов и его удельная (массовая) теплоемкость при различных температурах представлены в таблице:

Таблица плотности и теплоемкости кирпича
Тип кирпича Температура,
°С
Плотность,
кг/м 3
Теплоемкость,
Дж/(кг·град)
трепельный -20…20 700…1300 712
Силикат -20…20 1000…2200 754…837
Adobe -20…20 753
Красный 0…100 1600…2070 840…879
Желтый -20…20 1817 728
Здание 20 800…1500 800
Облицовка 20 1800 880
Динас 100 1500…1900 842
Динас 1000 1500…1900 1100
Динас 1500 1500…1900 1243
карборунд 20 1000…1300 700
карборунд 100 1000…1300 841
карборунд 1000 1000…1300 779
Магнезит 100 2700 930
Магнезит 1000 2700 1160
Магнезит 1500 2700 1239
Хромит 100 3050 712
Хромит 1000 3050 921
шамот 100 1850 833
шамот 1000 1850 1084
шамот 1500 1850 1251

Следует отметить еще один популярный вид кирпича – лицевой кирпич.Он не боится ни влаги, ни холода. Удельная теплоемкость облицовочного кирпича 880 Дж/(кг град) . Облицовочный кирпич имеет оттенки от ярко-желтого до огненно-красного. Такой материал можно использовать для отделочных и облицовочных работ. Плотность этого вида кирпича составляет 1800 кг/м 3 .

Стоит отметить отдельный класс кирпича – кирпич огнеупорный. К этому классу относятся динасовый, карборундовый, магнезитовый и шамотный кирпич. Огнеупорные кирпичи достаточно тяжелые – плотность кирпича этого класса может достигать 2700 кг/м 3 .

Карборундовый кирпич марки

имеет наименьшую теплоемкость при высоких температурах — она составляет 779 Дж/(кг град) при температуре 1000 °С. Кладка из такого кирпича прогревается значительно быстрее, чем из шамотного, но хуже сохраняет тепло.

Кирпич огнеупорный

применяется при строительстве печей с рабочей температурой до 1500°С. Удельная теплоемкость огнеупорного кирпича существенно зависит от температуры. Например, удельная теплоемкость шамотного кирпича составляет 833 Дж/(кг·град) при 100°С и 1251 Дж/(кг·град) при 1500°С.

Источники:

  1. Франчук А. Ю. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов, М.: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.
  2. Таблицы физических величин. Каталог. Эд. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с. строительная физика, 1969 — 142 с.

Подбирая подходящий материал для проведения того или иного вида строительных работ, особое внимание следует уделить его техническим характеристикам. Это касается и удельной теплоемкости кирпича, от которой во многом зависит потребность дома в последующей теплоизоляции и дополнительной отделке стен.

Характеристики кирпича, влияющие на его использование:

  • Удельная теплоемкость. Величина, определяющая количество тепловой энергии, необходимое для нагревания 1 кг на 1 градус.
  • Теплопроводность. Очень важная характеристика для кирпичных изделий, позволяющая определить количество тепла, переданного из помещения на улицу.
  • На уровень теплоотдачи кирпичной стены напрямую влияют характеристики материала, используемого для ее возведения.В тех случаях, когда речь идет о многослойной кладке, необходимо будет учитывать коэффициент теплопроводности каждого слоя в отдельности.

Керамический

По технологии производства кирпич подразделяют на керамический и силикатный группы. В то же время оба типа имеют существенные различия по плотности материала, удельной теплоемкости и коэффициенту теплопроводности. Сырьем для изготовления керамического кирпича, называемого также красным, является глина, в которую добавляют ряд компонентов.Сформированные сырцовые заготовки обжигают в специальных печах. Показатель удельной теплоемкости может варьироваться в пределах 0,7-0,9 кДж/(кг·К). Что касается средней плотности, то она обычно находится на уровне 1400 кг/м3.

Среди сильных сторон керамического кирпича можно выделить:

1. Гладкая поверхность. Это повышает его внешнюю эстетичность и простоту монтажа.
2. Морозо- и влагостойкость. В обычных условиях стены не нуждаются в дополнительной влаго- и теплоизоляции.
3. Способность выдерживать высокие температуры.Это позволяет использовать керамический кирпич для строительства печей, мангалов, жаропрочных перегородок.
4. Плотность 700-2100 кг/м3. На эту характеристику напрямую влияет наличие внутренних пор. По мере увеличения пористости материала снижается его плотность и повышаются теплоизоляционные характеристики.

Силикат

Что касается силикатного кирпича, то он бывает полнотелым, пустотелым и поризованным. Исходя из размера различают одинарный, полуторный и двойной кирпич.В среднем силикатный кирпич имеет плотность 1600 кг/м3. Особо ценятся шумопоглощающие характеристики силикатной кладки: даже если речь идет о стене небольшой толщины, уровень ее звукоизоляции будет на порядок выше, чем в случае использования других видов кладочного материала.

Облицовка

Отдельно стоит упомянуть облицовочный кирпич, который с одинаковым успехом противостоит и воде, и повышению температуры. Удельный показатель теплоемкости этого материала находится на уровне 0.88 кДж/(кг·К), при плотности до 2700 кг/м3. В продаже облицовочный кирпич представлен в самых разнообразных оттенках. Они подходят как для облицовки, так и для укладки.

Огнеупор

Представлен динасовым, карборундовым, магнезитовым и шамотным кирпичом. Масса одного кирпича довольно большая, что обусловлено значительной плотностью (2700 кг/м3). Наименьший показатель теплоемкости при нагреве у карборундового кирпича 0,779 кДж/(кг·К) при температуре +1000 град. Скорость нагрева печи, сложенной из этого кирпича, значительно превышает нагрев шамотной кладки, однако остывание происходит быстрее.

Печи комплектуются из огнеупорного кирпича, обеспечивающего нагрев до +1500 градусов. На удельную теплоемкость этого материала большое влияние оказывает температура нагрева. Например, тот же шамотный кирпич при +100 градусах имеет теплоемкость 0,83 кДж/(кг К). Однако если его нагреть до +1500 градусов, это спровоцирует увеличение теплоемкости до 1,25 кДж/(кг·К).

Зависимость от температуры использования

На технические характеристики кирпича большое влияние оказывает температурный режим:

  • трепельный .При температуре от -20 до +20 плотность колеблется в пределах 700-1300 кг/м3. Показатель теплоемкости находится на стабильном уровне 0,712 кДж/(кг·К).
  • Силикат . Аналогичный температурный режим -20 — +20 градусов и плотность от 1000 до 2200 кг/м3 предусматривает возможность различной удельной теплоемкости 0,754-0,837 кДж/(кг·К).
  • саман . При той же температуре, что и предыдущий тип, он демонстрирует стабильную теплоемкость 0,753 кДж/(кг·К).
  • Красный . Может применяться при температуре 0-100 градусов. Его плотность может варьироваться от 1600-2070 кг/м3, а теплоемкость от 0,849 до 0,872 кДж/(кг·К).

  • Желтый . Колебания температуры от -20 до +20 градусов и стабильная плотность 1817 кг/м3 дает такую ​​же стабильную теплоемкость 0,728 кДж/(кг·К).
  • Корпус . При температуре +20 градусов и плотности 800-1500 кг/м3 теплоемкость находится на уровне 0.8 кДж/(кг·К).
  • Облицовка . Тот же температурный режим +20, при плотности материала 1800 кг/м3 определяет теплоемкость 0,88 кДж/(кг К).
  • Динас . Эксплуатация при повышенной температуре от +20 до +1500 и плотности 1500-1900 кг/м3 предполагает последовательное увеличение теплоемкости от 0,842 до 1,243 кДж/(кг·К).
  • карборунд . По мере нагревания от +20 до +100 градусов материал плотностью 1000-1300 кг/м3 постепенно увеличивает свою теплоемкость от 0.7 до 0,841 кДж/(кг·К). Однако если продолжать нагрев карборундового кирпича, то его теплоемкость начинает уменьшаться. При температуре +1000 градусов она будет равна 0,779 кДж/(кг К).
  • Магнезит . Материал плотностью 2700 кг/м3 при повышении температуры от +100 до +1500 градусов постепенно увеличивает свою теплоемкость на 0,93-1,239 кДж/(кг·К).
  • Хромит . Нагрев изделия плотностью 3050 кг/м3 от +100 до +1000 градусов вызывает постепенное увеличение его теплоемкости от 0.от 712 до 0,912 кДж/(кг·К).
  • шамот . Имеет плотность 1850 кг/м3. При нагреве от +100 до +1500 градусов теплоемкость материала увеличивается с 0,833 до 1,251 кДж/(кг·К).

Правильно подбирайте кирпичи в зависимости от задач на стройке.

kvartirnyj-remont.com

Виды кирпича

Для того, чтобы ответить на вопрос: «Как построить теплый дом из кирпича?», необходимо выяснить, какой из его видов лучше использовать.Так как современный рынок предлагает огромный выбор этого строительного материала. Рассмотрим самые распространенные виды.

Силикат

Кирпич силикатный

– самый популярный и распространенный в строительстве в России. Этот тип изготавливается путем смешивания извести и песка. Этот материал получил высокую распространенность благодаря широкому применению в быту, а также благодаря тому, что цена на него достаточно низкая.

Однако, если обратиться к физическим величинам этого продукта, то не все так гладко.

Рассмотрим двойной силикатный кирпич М 150. Марка М 150 говорит о высокой прочности, так что он даже приближается к натуральному камню. Размеры 250х120х138 мм.

Теплопроводность этого типа составляет в среднем 0,7 Вт/(м·оС). Это достаточно низкий показатель по сравнению с другими материалами. Именно поэтому теплые стены из кирпича такого типа скорее всего не получатся.

Важным преимуществом такого кирпича по сравнению с керамическим являются звукоизоляционные свойства, что очень благоприятно сказывается на возведении стен, ограждающих квартиру или разделяющих комнаты.

Керамика

Второе место по популярности строительного кирпича обоснованно отдается керамическому. Для их изготовления обжигают различные смеси глин.

Этот вид делится на два типа:

  1. Корпус,
  2. Облицовка.

Кирпич строительный применяют для возведения фундаментов, стен домов, печей и т.п., а кирпич облицовочный — для отделки зданий и помещений. Такой материал больше подходит для строительства своими руками, так как намного легче силиката.

Теплопроводность керамического блока определяется коэффициентом теплопроводности и численно равна:

  • Полнотелый — 0,6 Вт/м*°С;
  • Кирпич пустотелый — 0,5 Вт/м*o С;
  • Щелевой — 0,38 Вт/м*o С.

Средняя теплоемкость кирпича около 0,92 кДж.

Теплая керамика

Теплый кирпич – относительно новый строительный материал. В принципе, это улучшение обычного керамического блока.

Этот тип товара намного крупнее обычного, его размеры могут быть в 14 раз больше стандартных. Но это не очень сильно влияет на общую массу конструкции.

Теплоизоляционные свойства почти в 2 раза лучше, чем у керамического кирпича. Коэффициент теплопроводности примерно равен 0,15 Вт/м*o С.

Блок теплой керамики имеет множество мелких пустот в виде вертикальных каналов. И как было сказано выше, чем больше воздуха в материале, тем выше теплоизоляционные свойства этого строительного материала.Потери тепла могут происходить в основном на внутренних перегородках или в швах кладки.

Резюме

Надеемся, наша статья поможет вам разобраться в большом количестве физических параметров кирпича и выбрать для себя наиболее подходящий по всем параметрам вариант! А видео в этой статье даст дополнительную информацию по этой теме, см.

кладемкирпич.ру

Чтобы нагреть любой материал массой m от температуры t начальной до температуры t конечной, необходимо будет затратить определенное количество тепловой энергии Q, которое будет пропорционально массе и разнице температур ΔT (t конечная — t начальная).Следовательно, формула теплоемкости будет иметь вид: Q = c * m * ΔТ, где c — коэффициент теплоемкости (удельное значение). Его можно рассчитать по формуле: c = Q/(m*ΔT) (ккал/(кг*°C)).

Таблица 1

Кирпич обладает высокой теплоемкостью, поэтому идеально подходит для строительства домов и строительства печей.

Какими должны быть стены частного дома, чтобы соответствовать строительным нормам? Ответ на этот вопрос имеет несколько нюансов.Чтобы разобраться с ними, будет приведен пример теплоемкости 2 самых популярных строительных материалов: бетона и дерева. Теплоемкость бетона 0,84 кДж/(кг*°С), а древесины 2,3 кДж/(кг*°С).

На первый взгляд может показаться, что дерево более теплоемкий материал, чем бетон. Это действительно так, ведь древесина содержит почти в 3 раза больше тепловой энергии, чем бетон. Чтобы нагреть 1 кг древесины, нужно затратить 2,3 кДж тепловой энергии, но при остывании она выделит еще и 2.3 кДж в космос. При этом 1 кг бетонной конструкции способен накапливать и, соответственно, выделять всего 0,84 кДж.

Дерево

Кирпич

Вас может заинтересовать: бурение скважины на воду в Калуге: стоимость приемлемая

opt-stroy.net

Определение и формула теплоемкости

Каждое вещество в той или иной степени способно поглощать, накапливать и удерживать тепловую энергию. Для описания этого процесса вводится понятие теплоемкости, которое представляет собой свойство материала поглощать тепловую энергию при нагревании окружающего воздуха.

Чтобы нагреть любой материал массой m от температуры t начальной до температуры t конечной, необходимо будет затратить определенное количество тепловой энергии Q, которое будет пропорционально массе и разнице температур ΔT (t конечная — t начальная). Следовательно, формула теплоемкости будет иметь вид: Q = c * m * ΔТ, где c — коэффициент теплоемкости (удельное значение). Его можно рассчитать по формуле: c = Q/(m*ΔT) (ккал/(кг*°C)).

Условно приняв массу вещества 1 кг, а ΔТ = 1°С, можно получить, что с = Q (ккал).Это означает, что удельная теплоемкость равна количеству тепловой энергии, затраченной на нагрев 1 кг материала на 1°С.

Использование теплоемкости на практике

Строительные материалы с высокой теплоемкостью применяются для возведения жаропрочных конструкций. Это очень актуально для частных домов, в которых люди проживают постоянно. Дело в том, что такие конструкции позволяют запасать (аккумулировать) тепло, благодаря чему в доме довольно долго поддерживается комфортная температура.Сначала обогреватель нагревает воздух и стены, после чего сами стены нагревают воздух. Это позволяет сэкономить на отоплении и сделать проживание более комфортным. Для дома, в котором люди проживают периодически (например, по выходным), большая теплоемкость строительных материалов будет иметь обратный эффект: такое здание будет достаточно сложно быстро нагреть.

Значения теплоемкости строительных материалов приведены в СНиП II-3-79. Ниже приведена таблица основных строительных материалов и значений их удельной теплоемкости.

Таблица 1

Говоря о теплоемкости, следует отметить, что отопительные печи рекомендуется строить из кирпича, так как значение его теплоемкости достаточно велико. Это позволяет использовать печь как своеобразный аккумулятор тепла. Аккумуляторы тепла в системах отопления (особенно в системах водяного отопления) с каждым годом находят все большее применение. Такие устройства удобны тем, что их достаточно один раз хорошо протопить интенсивной топкой твердотопливного котла, после чего они будут обогревать ваш дом целые сутки и даже больше.Это существенно сэкономит ваш бюджет.

Теплоемкость строительных материалов

Какими должны быть стены частного дома, чтобы соответствовать строительным нормам? Ответ на этот вопрос имеет несколько нюансов. Чтобы разобраться с ними, будет приведен пример теплоемкости 2 самых популярных строительных материалов: бетона и дерева. Теплоемкость бетона 0,84 кДж/(кг*°С), а древесины 2,3 кДж/(кг*°С).

На первый взгляд может показаться, что дерево более теплоемкий материал, чем бетон.Это действительно так, ведь древесина содержит почти в 3 раза больше тепловой энергии, чем бетон. Чтобы нагреть 1 кг древесины, нужно затратить 2,3 кДж тепловой энергии, но при остывании она также выделит в космос 2,3 кДж. При этом 1 кг бетонной конструкции способен накапливать и, соответственно, выделять всего 0,84 кДж.

Но не торопитесь с выводами. Например, нужно узнать, какова теплоемкость 1 м 2 бетонной и деревянной стены толщиной 30 см. Для этого сначала нужно рассчитать вес таких конструкций.1 м 2 этой бетонной стены будет весить: 2300 кг/м 3 * 0,3 м 3 = 690 кг. 1 м 2 деревянной стены будет весить: 500 кг/м 3 * 0,3 м 3 = 150 кг.

  • для бетонной стены: 0,84*690*22 = 12751 кДж;
  • для деревянной конструкции: 2,3*150*22=7590 кДж.

Из полученного результата можно сделать вывод, что 1 м 3 древесины будет аккумулировать тепла почти в 2 раза меньше, чем бетон. Промежуточным материалом по теплоемкости между бетоном и деревом является кирпичная кладка, в единице объема которой при тех же условиях будет содержаться 9199 кДж тепловой энергии.В то же время газобетон, как строительный материал, будет содержать всего 3326 кДж, что будет значительно меньше древесины. Однако на практике толщина деревянной конструкции может составлять 15-20 см, при этом газобетон можно укладывать в несколько рядов, значительно увеличивая удельную теплоемкость стены.

Использование различных материалов в строительстве

Дерево

Для комфортного проживания в доме очень важно, чтобы материал обладал высокой теплоемкостью и низкой теплопроводностью.

В этом плане дерево – лучший вариант для домов не только постоянного, но и временного проживания. Долго не отапливаемое деревянное здание будет хорошо воспринимать перепады температуры воздуха. Поэтому обогрев такой постройки будет происходить быстро и качественно.

В строительстве в основном используются хвойные породы: сосна, ель, кедр, пихта. По соотношению цена/качество лучшим вариантом является сосна. Что бы вы ни выбрали для постройки деревянного дома, нужно учитывать следующее правило: чем толще стены, тем лучше.Однако и здесь нужно учитывать свои финансовые возможности, так как с увеличением толщины бруса его стоимость значительно возрастет.

Кирпич

Этот строительный материал всегда был символом стабильности и прочности. Кирпич обладает хорошей прочностью и устойчивостью к негативным воздействиям. Внешняя среда. Однако если учесть тот факт, что кирпичные стены в основном строятся толщиной 51 и 64 см, то для создания хорошей теплоизоляции их необходимо дополнительно покрыть слоем теплоизоляционного материала.кирпичные дома отлично подходят для постоянного проживания. Нагреваясь, такие конструкции способны отдавать накопившееся в них за долгое время тепло.

При выборе материала для строительства дома следует учитывать не только его теплопроводность и теплоемкость, но и то, как часто в таком доме будут проживать люди. Правильный выбор поможет сохранить уют и комфорт в вашем доме на протяжении всего года.

Остройматериалах.ру

Теплоемкость кирпича

Прежде чем ответить на главный вопрос – вреден ли шамотный кирпич, необходимо разобраться, что это за строительный материал, в каких сферах и сооружениях он используется и из каких компонентов изготавливается.

Чаще всего шамотный кирпич используют при строительстве печей и каминов.

Обычные кирпичи, используемые в строительстве, не подходят для конструкций, постоянно подвергающихся воздействию высоких температур. Для таких условий применяют кирпичи из огнеупорных материалов, наиболее популярным из которых является шамотный кирпич. Без его использования сложно представить как частное, так и промышленное строительство.

Специфический песочно-желтый цвет и крупнозернистая структура делают шамотный кирпич легко узнаваемым. Необычные свойства материалу придает технология изготовления, при которой сырье формуется и обжигается при высоких температурах. При этом их уровень на каждом этапе строго контролируется в обязательном порядке. Шамотный кирпич

производится из глины особого сорта.

Высокие показатели (теплоёмкость и огнестойкость) достигаются за счёт особого состава исходного сырья. Шамотный кирпич производится из специальных сортов глины (которые называются «шамотными») с применением некоторых добавок, в частности, оксида алюминия.Именно он «отвечает» за прочность и долговечность строительного материала и, самое главное, пористость, от которой напрямую зависит теплоемкость шамотного кирпича.

Понятно, что чем больше глинозема добавлено, тем выше пористость материала и, соответственно, ниже прочность. Нахождение баланса между этими двумя показателями – самое главное в производстве шамотного кирпича, от этого зависит и теплоемкость.

недостатки

На основании вышеизложенного можно сделать однозначный вывод – миф о вредности шамотного кирпича не имеет фактического обоснования.Более того, сложно даже просто объяснить причину его возникновения. Не исключено, что материал невольно «пострадал» из-за того, что производство шамотного кирпича, как и большинства других строительных материалов, особенно до появления современных технологий, зачастую не было образцом для подражания для экологов.

Как бы то ни было, опыт многолетней эксплуатации материала позволяет однозначно утверждать, что при воздействии высоких температур (даже экстремально высоких) абсолютно никаких вредных для человека веществ не выделяется.Иного ожидать сложно, особенно если учесть, что при производстве шамотного кирпича используется материал, в экологической чистоте которого трудно усомниться, а именно глина. Можно даже провести параллель с гончарным делом, сопровождавшим человека на протяжении многих сотен лет.

Значит ли это, что шамотный кирпич не имеет недостатков? Конечно, нет. Основных несколько:

  1. Блоки из шамотного кирпича трудно поддаются обработке и резке из-за высокой прочности.Этот минус частично нивелируется разнообразием форм блоков из шамотного кирпича, которые позволяют добиться практически любых дизайнерских изысков без раскроя материала.
  2. Даже в одной партии изделия заметны отклонения в размерах кирпичей, а большей унификации блоков добиться проблематично из-за особенностей технологии производства.
  3. Высокая стоимость материала по сравнению с обычным кирпичом. Избежать этого недостатка также невозможно: условия эксплуатации требуют использования подходящего материала.Использование обычного неогнеупорного кирпича резко снижает срок службы конструкции или требует применения дополнительных средств ее обработки.

Характеристики

Шамотный кирпич

просто незаменим в сфере частного строительства при возведении печей и каминов. Но чтобы конструкция эксплуатировалась долгие годы, нужен качественный материал. Особенно это касается частников, так как у крупных промышленных предприятий больше возможностей контролировать используемые в строительстве материалы.

Из-за высокой прочности шамотный кирпич трудно поддается резке и обработке.

Все показатели шамотного кирпича — от прочности до морозостойкости, от пористости до плотности строго регламентируются государственными стандартами. Следует отметить, что в последние годы некоторые производители при производстве шамотного кирпича руководствуются собственными техническими условиями. В результате возможны некоторые расхождения по ряду параметров. Поэтому при покупке материала обязательно нужно проверять сертификат соответствия на качество продукции.

Обратите особое внимание на вес кирпичей. Чем он меньше, тем выше теплопроводность и, соответственно, ниже теплоемкость. Оптимальная масса огнеупорного блока определяется ГОСТ в пределах 3,7 кг.

Типы и маркировка

Современные заводы-изготовители предлагают большое количество разнообразных видов шамотного кирпича, отличающихся массой и формой, технологией производства и степенью пористости.

Разнообразие форм шамотного кирпича не заканчивается стандартными прямыми и арочными блоками.

Широкое распространение получили

трапециевидные и клиновидные, способные удовлетворить любые требования к элементам конструкции.

В зависимости от показателя степени пористости шамотный кирпич может варьироваться от особо плотного (пористость менее 3 %) до сверхлегкого (пористость — 85 % и более).

Основные характеристики очень легко определить по маркировке огнеупорного кирпича, которая в обязательном порядке наносится на каждый блок. В настоящее время выпускаются следующие марки:

  1. ШВ, ШУС.

Теплопроводность шамотного кирпича этих разновидностей позволяет использовать его в промышленности — для футеровки стенок газоходов парогенераторов и конвективных шахт.

  1. ША, ШБ, ШАК.

Наиболее универсальные и поэтому популярные огнеупорные блоки, используемые в основном частниками. Особенно часто их используют при кладке каминов и печей. Может использоваться при температуре до 1690 градусов. Кроме того, они обладают высокой прочностью.

Применяются при строительстве коксохимических производств.

Легкий вид материала, используемый для футеровки печей с относительно невысокой температурой нагрева — не более 1300 градусов. Легкий вес огнеупорных блоков достигается за счет увеличения показателя пористости.

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

Именно маркировку при покупке материала необходимо изучить в первую очередь, что позволит любому строителю выбрать именно тот вид шамотного кирпича, который наиболее подходит по конструктивным особенностям.А изучив предоставленную информацию, любой может убедиться, что шамотный кирпич не представляет никакой опасности для человека, а уж тем более мифического вреда.

  • Диффузия (поток) влаги (влаги) через наиболее распространенные строительные материалы стен, крыш и полов. коэффициент диффузии.
  • Приведенное сопротивление теплопередаче Ro = (теплопоглощение) -1, коэффициент затенения светопрозрачных элементов τ, коэффициент относительного пропускания солнечной радиации окон, балконных дверей и фонарей k
  • СНиП 23-02 Расчетные теплотехнические характеристики полимерных строительных материалов и изделий, теплоемкостью, теплопроводностью и теплопоглощением в зависимости от плотности и влажности, паропроницаемостью.Пенополистирола, пенополиуретана, пенопласта,…
  • СНиП 23-02 Расчетные теплотехнические характеристики бетона на природном пористом заполнителе, теплоемкость, теплопроводность и теплопоглощение в зависимости от плотности и влажности, паропроницаемость.
  • СНиП 23-02 Расчетные теплотехнические характеристики минеральной ваты, пеностекла, газостекла, стекловаты, Rockwool, URSA, теплоемкость, теплопроводность и теплопоглощение в зависимости от плотности и влажности, паропроницаемость.
  • СНиП 23-02 Расчетные теплотехнические характеристики засыпок — керамзита, шлака, перлита, вермикулита, теплоемкость, теплопроводность и теплопоглощение в зависимости от плотности и влажности, паропроницаемость.
  • СНиП 23-02 Расчетные теплотехнические характеристики строительных растворов — цементно-шлаковых, перлитных, гипсо-перлитовых, пористых, теплоемкость, теплопроводность и теплопоглощение в зависимости от плотности и влажности, паропроницаемость.
  • СНиП 23-02 Расчет теплотехнических характеристик бетона на искусственном пористом заполнителе. Керамзитобетон, шунгизитобетон, перлитобетон, шлако-пемзобетон…, теплоемкость, теплопроводность и теплопоглощение в зависимости от плотности и влажности, пар
  • СНиП 23-02 Расчетные теплотехнические характеристики ячеистых бетонов.Полистиролбетон, газо- и пенобетон и силикат, пенозолобетон, теплоемкость, теплопроводность и теплопоглощение в зависимости от плотности и влажности, паропроницаемость
  • Вы сейчас здесь: СНиП 23-02 Расчет теплотехнических характеристик кирпичной кладки из полнотелого кирпича. Теплоемкость, теплопроводность и теплопоглощение в зависимости от плотности и влажности, паропроницаемость.
  • СНиП 23-02 Расчет теплотехнических характеристик кладки из пустотелого кирпича. Теплоемкость, теплопроводность и теплопоглощение в зависимости от плотности и влажности, паропроницаемость.
  • СНиП 23-02 Расчет тепловых характеристик древесины и изделий из дерева. Теплоемкость, теплопроводность и теплопоглощение в зависимости от плотности и влажности, паропроницаемость.
  • СНиП 23-02 Расчет теплотехнических характеристик бетона и природного камня. Бетон, гранит, гнейс, базальт, мрамор, известняк, туф. Теплоемкость, теплопроводность и теплопоглощение в зависимости от плотности и влажности, паропроницаемость.
  • При выборе подходящего материала для того или иного вида строительных работ особое внимание следует уделить его техническим характеристикам.Это касается и удельной теплоемкости кирпича, от которой во многом зависит потребность дома в последующей теплоизоляции и дополнительной отделке стен.

    Характеристики кирпича, влияющие на его применение:

    • Удельная теплоемкость. Величина, определяющая количество тепловой энергии, необходимое для нагревания 1 кг на 1 градус.
    • Теплопроводность. Очень важная характеристика для кирпичных изделий, позволяющая определить количество тепла, переданного из помещения на улицу.
    • На уровень теплоотдачи кирпичной стены напрямую влияют характеристики материала, использованного для ее возведения. В тех случаях, когда речь идет о многослойной кладке, необходимо будет учитывать коэффициент теплопроводности каждого слоя в отдельности.

    Керамический

    Полезная информация:

    По технологии производства кирпич подразделяется на керамический и силикатный группы. При этом оба типа обладают значительными материальными, удельной теплоемкостью и теплопроводностью.Сырьем для изготовления керамического кирпича, называемого также красным, является глина, в которую добавляют ряд компонентов. Сформированные сырцовые заготовки обжигают в специальных печах. Показатель удельной теплоемкости может варьироваться в пределах 0,7-0,9 кДж/(кг·К). Что касается средней плотности, то она обычно находится на уровне 1400 кг/м3.

    К сильным сторонам керамического кирпича относятся:

    1. Гладкая поверхность. Это повышает его внешнюю эстетичность и простоту монтажа.
    2. Морозо- и влагостойкость.В обычных условиях стены не нуждаются в дополнительной влаго- и теплоизоляции.
    3. Способность выдерживать высокие температуры. Это позволяет использовать керамический кирпич для строительства печей, мангалов, жаропрочных перегородок.
    4. Плотность 700-2100 кг/м3. На эту характеристику напрямую влияет наличие внутренних пор. По мере увеличения пористости материала снижается его плотность и повышаются теплоизоляционные характеристики.

    Силикатный

    Что касается силикатного кирпича, то он бывает полнотелым, пустотелым и поризованным.Исходя из размера различают одинарный, полуторный и двойной кирпич. В среднем силикатный кирпич имеет плотность 1600 кг/м3. Особо ценятся шумопоглощающие характеристики силикатной кладки: даже если речь идет о стене небольшой толщины, уровень ее звукоизоляции будет на порядок выше, чем в случае использования других видов кладочного материала.

    Облицовочный

    Отдельно стоит сказать об облицовочном кирпиче, который с одинаковым успехом противостоит и воде, и повышению температуры.Удельный показатель теплоемкости этого материала находится на уровне 0,88 кДж/(кг·К), при плотности до 2700 кг/м3. В продаже облицовочный кирпич представлен в самых разнообразных оттенках. Они подходят как для облицовки, так и для укладки.

    Огнеупорный

    Представлен динасовым, карборундовым, магнезитовым и шамотным кирпичом. Масса одного кирпича довольно большая, что обусловлено значительной плотностью (2700 кг/м3). Наименьший показатель теплоемкости при нагреве у карборундового кирпича 0.779 кДж/(кг·К) для температуры +1000 градусов. Скорость нагрева печи, сложенной из этого кирпича, значительно превышает нагрев шамотной кладки, однако остывание происходит быстрее.

    Печи комплектуются из огнеупорного кирпича, обеспечивающего нагрев до +1500 градусов. На удельную теплоемкость этого материала большое влияние оказывает температура нагрева. Например, тот же шамотный кирпич при +100 градусах имеет теплоемкость 0,83 кДж/(кг К). Однако если его нагреть до +1500 градусов, это спровоцирует увеличение теплоемкости до 1.25 кДж/(кг·К).

    Зависимость от температуры применения

    Большое влияние на технические показатели кирпича оказывает температурный режим:

    • трепельный . При температуре от -20 до +20 плотность колеблется в пределах 700-1300 кг/м3. Показатель теплоемкости находится на стабильном уровне 0,712 кДж/(кг·К).
    • Силикат . Аналогичный температурный режим -20 — +20 градусов и плотность от 1000 до 2200 кг/м3 предусматривает возможность различных удельных теплоемкостей от 0.754-0,837 кДж/(кг·К).
    • Adobe . При той же температуре, что и предыдущий тип, он демонстрирует стабильную теплоемкость 0,753 кДж/(кг·К).
    • Красный . Может применяться при температуре 0-100 градусов. Его плотность может варьироваться от 1600-2070 кг/м3, а теплоемкость от 0,849 до 0,872 кДж/(кг·К).
    • Желтый . Колебания температуры от -20 до +20 градусов и стабильная плотность 1817 кг/м3 дают такую ​​же стабильную теплоемкость 0.728 кДж/(кг·К).
    • Корпус . При температуре +20 градусов и плотности 800-1500 кг/м3 теплоемкость находится на уровне 0,8 кДж/(кг К).
    • Облицовка . Тот же температурный режим +20, при плотности материала 1800 кг/м3 определяет теплоемкость 0,88 кДж/(кг К).
    • Динас . Эксплуатация при повышенной температуре от +20 до +1500 и плотности 1500-1900 кг/м3 предполагает последовательное увеличение теплоемкости от 0.от 842 до 1,243 кДж/(кг·К).
    • карборунд . По мере нагревания от +20 до +100 градусов материал плотностью 1000-1300 кг/м3 постепенно увеличивает свою теплоемкость от 0,7 до 0,841 кДж/(кг·К). Однако если продолжать нагрев карборундового кирпича, то его теплоемкость начинает уменьшаться. При температуре +1000 градусов она будет равна 0,779 кДж/(кг К).
    • Магнезит . Материал плотностью 2700 кг/м3 при повышении температуры от +100 до +1500 градусов постепенно увеличивает свою теплоемкость до 0.93-1,239 кДж/(кг·К).
    • Хромит . Нагрев изделия плотностью 3050 кг/м3 от +100 до +1000 градусов вызывает постепенное увеличение его теплоемкости с 0,712 до 0,912 кДж/(кг·К).
    • шамот . Имеет плотность 1850 кг/м3. При нагреве от +100 до +1500 градусов теплоемкость материала увеличивается с 0,833 до 1,251 кДж/(кг·К).

    Правильно подбирайте кирпичи в зависимости от задач на стройке.

    Удельная теплоемкость произведенного кирпича.Вреден ли современный шамотный кирпич? Удельная теплоемкость шамотного кирпича

    Способность материала удерживать тепло оценивается его удельной теплоемкостью , т. е. количеством теплоты (в кДж), необходимой для повышения температуры одного килограмма материала на один градус. Например, вода имеет удельную теплоемкость, равную 4,19 кДж/(кг*К). Это означает, например, что для повышения температуры 1 кг воды на 1 °К требуется 4,19 кДж.

    Таблица 1. Сравнение некоторых материалов, аккумулирующих тепло
    Материал: Плотность, кг/м 3 Теплоемкость, кДж/(кг*К) Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К) Масса ТАМ для хранения 1 ГДж тепла при Δ = 20 К, кг Относительная масса ТАМ по отношению к массе воды, кг/кг Объем ТАМ для хранения тепла 1 ГДж тепла при Δ = 20 К, м 3 Удельный объем ТАМ по отношению к объему воды, м 3 /м 3
    Гранит, галька 1600 0,84 0,45 59500 5 49,6 4,2
    Вода 1000 4,2 0,6 11900 1 11,9 1
    Глауберова соль (декагидрат сульфата натрия) 14600
    1300
    1,92
    3,26
    1,85
    1,714
    3300 0,28 2,26 0,19
    Парафин 786 2,89 0,498 3750 0,32 4,77 0,4

    Для установок водяного отопления и систем жидкостного отопления в качестве теплоаккумулирующего материала лучше всего использовать воду, а также гальку, гравий и т.п.для воздушных солнечных систем. Следует иметь в виду, что галечный теплоаккумулятор при одинаковой энергоемкости по сравнению с водяным имеет в 3 раза больший объем и занимает в 1,6 раза большую площадь. Например, водяной теплоаккумулятор диаметром 1,5 м и высотой 1,4 м имеет объем 4,3 м 3 , а галечный теплоаккумулятор в виде куба со стороной 2,4 м имеет объем 13,8 м3. 3.

    Плотность аккумулирования тепла во многом зависит от способа аккумулирования и типа материала аккумулирования тепла.Он может накапливаться в химически связанной форме в топливе. При этом плотность накопления соответствует теплоте сгорания, кВт*ч/кг:

    масло
    • — 11,3;
    • уголь
    • (эквивалентное топливо) — 8,1;
    • водород — 33,6;
    • древесина — 4,2.

    При термохимическом аккумулировании тепла в цеолите (процессы адсорбции — десорбции) может быть аккумулировано 286 Вт*ч/кг тепла при разности температур 55°С. Плотность аккумулирования тепла в твердых материалах (скала, галька, гранит, бетон, кирпич) при разнице температур 60°С составляет 14… 17 Вт*ч/кг, а в воде — 70 Вт*ч/кг. При фазовых переходах вещества (плавление — затвердевание) плотность накопления значительно выше, Вт*ч/кг:

    • лед (тающий) — 93;
    • парафин — 47;
    • гидраты солей неорганических кислот — 40…130.

    К сожалению, лучшие строительные материалы, перечисленные в таблице 2 — бетон, удельная теплоемкость которого составляет 1,1 кДж/(кг*К), сохраняет лишь ¼ того количества тепла, которое запасает вода того же веса.Однако плотность бетона (кг/м 3 ) значительно превышает плотность воды. Во втором столбце таблицы 2 указаны плотности этих материалов. Умножив удельную теплоемкость на плотность материала, получим теплоемкость на кубический метр. Эти значения приведены в третьем столбце таблицы 2. Следует отметить, что вода, несмотря на то, что она имеет наименьшую плотность из всех перечисленных материалов, имеет теплоемкость на 1 м 3 выше (2328,8 кДж/м 3 ), чем остальные материалы в таблице, из-за его гораздо более высокой удельной теплоемкости.Низкая удельная теплоемкость бетона в значительной степени компенсируется его большой массой, благодаря которой он сохраняет значительное количество теплоты (1415,9 кДж/м 3 ).

    Создание оптимального микроклимата и расход тепловой энергии на обогрев частного дома в холодное время года во многом зависит от теплоизоляционных свойств строительных материалов, из которых это здание возведено. Одной из таких характеристик является теплоемкость. Это значение необходимо учитывать при выборе стройматериалов для строительства частного дома.Поэтому далее мы будем рассматривать теплоемкость некоторых строительных материалов.

    Определение и формула теплоемкости

    Каждое вещество в той или иной степени способно поглощать, накапливать и удерживать тепловую энергию. Для описания этого процесса было введено понятие теплоемкости, которое представляет собой свойство материала поглощать тепловую энергию при нагревании окружающего воздуха.

    Чтобы нагреть любой материал массой m от температуры t нач до температуры t нач, потребуется затратить определенное количество тепловой энергии Q, которое будет пропорционально массе и разности температур ΔT (t нач -t нач).Следовательно, формула теплоемкости будет выглядеть так: Q = c * m * ΔT, где c — коэффициент теплоемкости (удельное значение). Его можно рассчитать по формуле: с = Q / (м * ΔТ) (ккал / (кг * °С)).

    Условно приняв массу вещества 1 кг, а ΔТ = 1 °С, можно получить, что с = Q (ккал). Это означает, что удельная теплоемкость равна количеству тепловой энергии, которая расходуется на нагрев материала массой 1 кг на 1 °С.

    Вернуться к оглавлению

    Использование теплоемкости на практике

    Строительные материалы с высокой теплоемкостью применяются для возведения жаропрочных конструкций. Это очень актуально для частных домов, где постоянно живут люди. Дело в том, что такие конструкции позволяют хранить (аккумулировать) тепло, за счет чего в доме долгое время поддерживается комфортная температура. Сначала обогреватель нагревает воздух и стены, после чего сами стены прогревают воздух. Это экономит деньги на отоплении и делает ваше пребывание более комфортным. Для дома, в котором люди проживают периодически (например, по выходным), высокая теплоемкость строительного материала будет иметь обратный эффект: быстро обогреть такое здание будет довольно сложно.

    Значения теплоемкости строительных материалов приведены в СНиП II-3-79. Ниже представлена ​​таблица основных строительных материалов и значений их удельной теплоемкости.

    Таблица 1

    Кирпич обладает высокой теплоемкостью, поэтому идеально подходит для строительства домов и возведения печей.

    Говоря о теплоемкости, следует отметить, что отопительные печи рекомендуется строить из кирпича, так как значение его теплоемкости достаточно велико.Это позволяет использовать печь как своеобразный аккумулятор тепла. Аккумуляторы тепла в системах отопления (особенно в системах водяного отопления) с каждым годом находят все большее применение. Такие устройства удобны тем, что их достаточно один раз хорошо протопить интенсивной топкой твердотопливного котла, после чего они будут обогревать ваш дом целые сутки и даже больше. Это существенно сэкономит ваш бюджет.

    Вернуться к содержанию

    Теплоемкость строительных материалов

    Какими должны быть стены частного дома, чтобы соответствовать строительным нормам? Ответ на этот вопрос имеет несколько нюансов.Чтобы с ними разобраться, будет приведен пример теплоемкости 2 самых популярных строительных материалов: бетона и дерева. имеет значение 0,84 кДж/(кг*°С), а для древесины — 2,3 кДж/(кг*°С).

    На первый взгляд может показаться, что дерево более теплоемкий материал, чем бетон. Это действительно так, ведь древесина содержит почти в 3 раза больше тепловой энергии, чем бетон. Чтобы нагреть 1 кг древесины, нужно затратить 2,3 кДж тепловой энергии, но при остывании она отдаст в космос еще 2,3 кДж.При этом 1 кг бетонной конструкции способен накапливать и, соответственно, отдавать только 0,84 кДж.

    Но не торопитесь с выводами. Например, нужно узнать, какой теплоемкостью будет обладать 1 м 2 бетонно-деревянной стены толщиной 30 см. Для этого сначала нужно рассчитать вес таких конструкций. 1 м 2 этой бетонной стены будет весить: 2300 кг/м 3 * 0,3 м 3 = 690 кг. 1 м 2 деревянной стены будет весить: 500 кг/м 3 * 0,3 м 3 = 150 кг.

    • для бетонной стены: 0.84 * 690 * 22 = 12751 кДж;
    • для деревянной конструкции: 2,3*150*22=7590 кДж.

    Из полученного результата можно сделать вывод, что 1 м 3 древесины будет аккумулировать тепла почти в 2 раза меньше, чем бетон. Промежуточным материалом по теплоемкости между бетоном и деревом является кирпичная кладка, в единице объема которой при тех же условиях будет содержаться 9199 кДж тепловой энергии. При этом газобетон, как строительный материал, будет содержать всего 3326 кДж, что будет значительно меньше древесины.Однако на практике толщина деревянной конструкции может составлять 15-20 см, при этом газобетон можно укладывать в несколько рядов, значительно повышая удельную теплоемкость стены.

    Температура внутри помещения зависит от теплоизоляционных свойств материала, поэтому теплоемкость кирпича является важным показателем, показывающим его способность аккумулировать тепло. Удельная теплоемкость определяется в ходе лабораторных исследований, согласно которым самым теплым материалом является полнотелый кирпич.Стоит отметить, что показатель зависит от типа материала кирпича.

    Что это такое?

    Физическая характеристика теплоемкости присуща любому веществу. Он обозначает количество тепла, которое поглощает физическое тело при нагревании на 1 градус Цельсия или Кельвина. Ошибочно отождествлять общее понятие с частным, так как последнее подразумевает температуру, необходимую для нагревания одного килограмма вещества. Точно определить его количество представляется возможным только в лабораторных условиях.Показатель необходим для определения термического сопротивления стен здания и в том случае, когда строительные работы ведутся при минусовых температурах. Для строительства частных и многоэтажных жилых домов и помещений применяют материалы с высокой теплопроводностью, так как они аккумулируют тепло и поддерживают температуру в помещении.

    Преимущество кирпичных домов в том, что они экономят на отоплении.

    От чего зависит теплоемкость кирпича?

    На коэффициент теплоемкости в первую очередь влияет температура вещества и агрегатное состояние, так как теплоемкость одного и того же вещества в жидком и твердом состояниях различается в пользу жидкого.Кроме того, важны объемы материала и плотность его структуры. Чем больше в нем пустот, тем меньше он способен удерживать тепло внутри себя.

    Виды кирпича и их показатели


    Керамический материал применяется в печном деле.

    Выпускается более 10 разновидностей, отличающихся технологией изготовления. Но чаще используются силикатные, керамические, облицовочные, огнеупорные и теплые. Стандартный керамический кирпич изготавливают из красной глины с примесями и обжигают.Его теплотворный индекс составляет 700-900 Дж/(кг град). Считается достаточно устойчивым к высоким и низким температурам. Иногда используется для выкладки печного отопления. Его пористость и плотность различны и влияют на коэффициент теплоемкости. Силикатный кирпич состоит из смеси песка, глины и добавок. Она может быть полной и полой, разных размеров и поэтому ее удельная теплоемкость равна значениям от 754 до 837 Дж/(кг град). Преимуществом кладки из силикатного кирпича является хорошая звукоизоляция даже при кладке стены в один слой.

    Кирпич облицовочный, применяемый для фасадов зданий, имеет достаточно высокую плотность и теплоемкость в пределах 880 Дж/(кг·град). Огнеупорные кирпичи идеально подходят для кирпичной кладки, поскольку выдерживают температуру до 1500 градусов по Цельсию. К этому подвиду относятся шамот, карборунд, магнезит и другие. И коэффициент теплоемкости (Дж/кг) другой:

    При выборе подходящего материала для того или иного вида строительных работ особое внимание следует уделить его техническим характеристикам.Это касается и удельной теплоемкости кирпича, от которой во многом зависит потребность дома в последующей теплоизоляции и дополнительной отделке стен.

    Характеристики кирпича, влияющие на его применение:

    • Удельная теплоемкость. Величина, определяющая количество тепловой энергии, необходимое для нагревания 1 кг на 1 градус.
    • Теплопроводность. Очень важная характеристика для кирпичных изделий, позволяющая определить количество тепла, переданного со стороны помещения на улицу.
    • На уровень теплопередачи кирпичной стены напрямую влияют характеристики материала, использованного для ее возведения. В тех случаях, когда речь идет о многослойной кладке, необходимо будет учитывать теплопроводность каждого слоя в отдельности.

    Керамический

    Полезная информация:

    По технологии производства кирпичи подразделяются на керамические и силикатные группы. При этом оба типа обладают значительными материальными, удельной теплоемкостью и теплопроводностью.Сырьем для изготовления керамического кирпича, называемого также красным, является глина, в которую добавляют ряд компонентов. Сформированные сырцовые заготовки обжигают в специальных печах. Показатель удельной теплоемкости может колебаться в пределах 0,7-0,9 кДж/(кг·К). Что касается средней плотности, то обычно она составляет около 1400 кг/м3.

    К достоинствам керамического кирпича относятся:

    1. Гладкость поверхности. Это повышает его внешнюю эстетичность и легкость укладки.
    2. Морозо- и влагостойкость.Стены в обычных условиях не нуждаются в дополнительной влаго- и теплоизоляции.
    3. Способность выдерживать высокие температуры. Это позволяет использовать керамический кирпич для строительства печей, мангалов, жаростойких перегородок.
    4. Плотность 700-2100 кг/м3. На эту характеристику напрямую влияет наличие внутренних пор. По мере увеличения пористости материала снижается его плотность и повышаются теплоизоляционные характеристики.

    Силикатный

    Силикатный кирпич бывает полнотелым, пустотелым и поризованным.Исходя из размера различают одинарный, полуторный и двойной кирпич. В среднем силикатный кирпич имеет плотность 1600 кг/м3. Особо ценятся звукопоглощающие характеристики силикатной кладки: даже если речь идет о стене небольшой толщины, уровень ее звукоизоляции будет на порядок выше, чем в случае использования других видов кладочного материала.

    Облицовочный

    Отдельно следует сказать об облицовочном кирпиче, который с одинаковым успехом противостоит воде и повышению температуры.Удельный показатель теплоемкости этого материала находится на уровне 0,88 кДж/(кг·К), при плотности до 2700 кг/м3. В продаже облицовочный кирпич представлен в самых разнообразных оттенках. Они подходят как для облицовки, так и для укладки.

    Огнеупорный

    Представлен динасовым, карборундовым, магнезитовым и шамотным кирпичом. Масса одного кирпича достаточно велика из-за его значительной плотности (2700 кг/м3). Наименьший показатель теплоемкости при нагреве у карборундового кирпича 0.779 кДж/(кг·К) для температуры +1000 градусов. Скорость нагрева печи, сложенной из этого кирпича, значительно превышает нагрев шамотной кладки, однако остывание происходит быстрее.

    Печи комплектуются огнеупорным кирпичом, обеспечивающим нагрев до +1500 градусов. На удельную теплоемкость этого материала большое влияние оказывает температура нагрева. Например, тот же шамотный кирпич при +100 градусах имеет теплоемкость 0,83 кДж/(кг К). Однако если его нагреть до +1500 градусов, это спровоцирует увеличение теплоемкости до 1.25 кДж/(кг·К).

    Зависимость от температуры применения

    На технические параметры кирпича большое влияние оказывает температурный режим:

    • Трепельный … При температуре от -20 до +20 плотность колеблется в пределах 700-1300 кг / м3. При этом показатель теплоемкости находится на стабильном уровне 0,712 кДж/(кг·К).
    • Силикат … Аналогичный температурный режим -20 — +20 градусов и плотность от 1000 до 2200 кг/м3 предусматривает возможность различной удельной теплоемкости 0.754-0,837 кДж/(кг·К).
    • Adobe … При одинаковой температуре с предыдущим типом демонстрирует стабильную теплоемкость 0,753 кДж/(кг·К).
    • Красный … Может использоваться при температуре 0-100 градусов. Его плотность может колебаться в пределах 1600-2070 кг/м3, а теплоемкость — от 0,849 до 0,872 кДж/(кг·К).
    • Желтый … Колебания температуры от -20 до +20 градусов и стабильная плотность 1817 кг/м3 дают такую ​​же стабильную теплоемкость 0.728 кДж/(кг·К).
    • Строй … При температуре +20 градусов и плотности 800-1500 кг/м3 теплоемкость находится на уровне 0,8 кДж/(кг К).
    • Облицовка … Тот же температурный режим +20, при плотности материала 1800 кг/м3 определяет теплоемкость 0,88 кДж/(кг К).
    • Динас … Работа в повышенном температурном режиме от +20 до +1500 и плотности 1500-1900 кг/м3 предполагает последовательное увеличение теплоемкости от 0.от 842 до 1,243 кДж/(кг·К).
    • Карборунд … По мере нагревания от +20 до +100 градусов материал плотностью 1000-1300 кг/м3 постепенно увеличивает свою теплоемкость от 0,7 до 0,841 кДж/(кг·К). Однако если продолжать нагрев карборундового кирпича, то его теплоемкость начинает уменьшаться. При температуре +1000 градусов она будет равна 0,779 кДж/(кг·К).
    • Магнезит … Материал плотностью 2700 кг/м3 при повышении температуры от +100 до +1500 градусов постепенно увеличивает свою теплоемкость 0.93-1,239 кДж/(кг·К).
    • Хромит … Нагрев изделия плотностью 3050 кг/м3 от +100 до +1000 градусов провоцирует постепенное увеличение его теплоемкости с 0,712 до 0,912 кДж/(кг·К).
    • Чамотный … Имеет плотность 1850 кг/м3. При нагреве от +100 до +1500 градусов теплоемкость материала увеличивается с 0,833 до 1,251 кДж/(кг·К).

    Правильно подбирайте кирпичи в зависимости от задач на стройке.

    Кирпич – популярный строительный материал при возведении зданий и сооружений. Многие различают только красный и белый кирпич, но его виды намного разнообразнее. Они различаются как по внешнему виду (форма, цвет, размер), так и по таким свойствам, как плотность и теплоемкость.

    Традиционно различают керамический и силикатный кирпич, которые имеют разную технологию изготовления. Важно знать, что плотность кирпича, его удельная теплоемкость и у каждого вида могут существенно различаться.

    Кирпич керамический изготавливается с различными добавками и обжигается. Удельная теплоемкость керамического кирпича 700…900 Дж/(кг·град) …Средняя плотность керамического кирпича 1400 кг/м 3 . Преимуществами этого вида являются: гладкая поверхность, морозостойкость и водонепроницаемость, а также устойчивость к высоким температурам. Плотность керамического кирпича определяется его пористостью и может составлять от 700 до 2100 кг/м 3 . Чем выше пористость, тем ниже плотность кирпича.

    Кирпич силикатный

    бывает следующих разновидностей: полнотелый, пустотелый и поризованный, имеет несколько типоразмеров: одинарный, полуторный и двойной. Средняя плотность силикатного кирпича – 1600 кг/м 3 . Достоинства силикатного кирпича – отличная звукоизоляция. Даже если уложить тонкий слой такого материала, звукоизоляционные свойства останутся на должном уровне. Удельная теплоемкость силикатного кирпича находится в пределах от 750 до 850 Дж/(кг град) .

    Значения плотности различных видов кирпича и их удельная (массовая) теплоемкость при различных температурах представлены в таблице:

    Таблица плотности и удельной теплоемкости кирпича
    Тип кирпича Температура,
    °С
    Плотность,
    кг/м 3
    Теплоемкость,
    Дж/(кг·град)
    Трепельный -20…20 700…1300 712
    Силикат -20…20 1000…2200 754…837
    Adobe -20…20 753
    Красный 0…100 1600…2070 840…879
    Желтый -20…20 1817 728
    Здание 20 800…1500 800
    Облицовка 20 1800 880
    Динас 100 1500…1900 842
    Динас 1000 1500…1900 1100
    Динас 1500 1500…1900 1243
    Карборунд 20 1000…1300 700
    Карборунд 100 1000…1300 841
    Карборунд 1000 1000…1300 779
    Магнезит 100 2700 930
    Магнезит 1000 2700 1160
    Магнезит 1500 2700 1239
    Хромит 100 3050 712
    Хромит 1000 3050 921
    Чамотный 100 1850 833
    Чамотный 1000 1850 1084
    Чамотный 1500 1850 1251

    Следует отметить еще один популярный вид кирпича – лицевой кирпич.Он не боится ни влаги, ни холода. Удельная теплоемкость облицовочного кирпича 880 Дж/(кг град) … Лицевой кирпич имеет оттенки от ярко-желтого до огненно-красного. Такой материал можно использовать для отделочных и облицовочных работ. Плотность этого вида кирпича 1800 кг/м 3 .

    Стоит отметить отдельный класс кирпича – кирпич огнеупорный. К этому классу относятся динасовый, карборундовый, магнезитовый и шамотный кирпич. Огнеупорные кирпичи достаточно тяжелые – плотность кирпича этого класса может достигать 2700 кг/м 3 .

    Самой низкой теплоемкостью при высоких температурах обладает карборундовый кирпич — она ​​составляет 779 Дж/(кг·град) при температуре 1000°С. Кладка из такого кирпича нагревается значительно быстрее, чем шамотная, но сохраняет тепло хуже.

    Кирпич огнеупорный

    применяют при строительстве печей с рабочей температурой до 1500°С. Удельная теплоемкость кирпича огнеупорного существенно зависит от температуры. Например, удельная теплоемкость шамотного кирпича составляет 833 Дж/(кг град) при 100°С и 1251 Дж/(кг град) при 1500°С.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.