Материал: 2104

состава и строен я, а также условий эксплуатации (влажности, температуры).

Кристаллические материалы, как правило, более теплопроводны,

заключенный в мелких замкнутых порах, в которых практически не возможен конвективный теплообмен. В этом случае теплопроводность воздуха составляет 0,023 Вт/(м· С). Следовательно, главный фактор, определяющий теплопроводность материала, – пористость. Увеличение пористости является основным способом уменьшения теплопроводности материалов. Мелкопористые материалы менее теплопроводны, чем крупнопористые, даже если их пористость одинакова.

Так как плотность материала, так же как и теплопроводность, обратно пропорциональна пористости, то она может служить характеристикой теплопроводности материала.

Теплопроводность материалов значительно возрастает с увлажнением. Это объясняется тем, что влага, попадающая в поры, частично замещает воздух и увеличивает теплопроводность материала, т.к. теплопроводность воды 0,58 Вт/(м·С) в 25 раз больше, чем теплопроводность воздуха. Замерзание воды в порах с образованием льда еще больше увеличивает теплопроводность, т.к. теплопроводность льда 2,3 Вт/(м·С), т.е. в 4 раза больше, чем воды. Поэтому теплоизоляционные материалы и изделия принято защищать от увлажнения.

Теплопроводность является главным свойством как для большой группы теплоизоляционных материалов, так и для материалов, применяемых для устройства наружных стен и покрытий зданий. Снижение коэффициента теплопроводности материалов позволяет

–по приложению к СП 50.13330.2012ДИ«СНиП 23 02 2003. Тепловая защита зданий»; А

–экспериментально при помощи различных приборов;

–эмпирически, с помощью формулы В.П. Некрасова, связывающей теплопроводностьбс относительной плотностью материала:3получать технико-экономический эффект за счет уменьшения толщи-и

где – средняяСплотность материала, кг/м ; – плотность воды, кг/м3.

Материалы и оборудование: образцы-кубы (указать материал) размером 150×150×150 мм, прибор ИТ-1 (рис. 9), штангенциркуль, весы технические.

Измеритель теплопроводности ИТ-1 предназначен для оперативного определения коэффициента теплопроводности строительных материалов (легких, ячеистых, тяжелых бетонов, глиняного и силикатного кирпича, теплоизоляционных материалов) в изделиях и отдельно изготовленных образцах.

Рис. 9. Измеритель теплопроводности ИТ-1: 1 – пульт управления и регистрации показаний; 2 – цилиндрический зонд; 3 – секундомер; 4 – образец

ружающего его материала. Измерение теплопроводностиИ производится с помощью теплового цилиндрического зонда постоянной электри-

Метод измерения теплопроводности основан на принципе регу-

лярного режима и устанавливает зависимость температуры помещен-

ного в материал нагреваемого тела (зонда) от теплопроводности ок-

чтобы он имел надежный термический контакт с материалом изделия.

«Зонд» одновременно с пуском секундомера;

б) фиксировать показания температуры – ; ; ; ; ; в моменты времени – 2; 2,5; 3; 4; 5; 6 мин;

в) отключить прибор после снятия показаний.

5. Обработать результаты измерений и занести в табл. 11.

где − коэффициент теплопроводности, Вт/(м·С); R0 − температура среды испытания в начальный момент времени, условные единицы; − удельная мощность нагрева зонда (при начальной температуре +20

легких бетонов, минеральной ваты – = 0,84; для полистиролбетона – = 1,06; для пенополистирола – = 1,34); – средняя плотность ма-

териала, кг/м3;

6. По результатам вычислений построить графическую зависимость коэффициента теплопроводности от средней плотности материала.

Контрольные вопросы и задания

1. Понятие о теплопроводности строительных материалов. Какое значение имеет теплопроводность при выборе материалов для ограждающих конструкций зданий и сооружений?

2.Чем характеризуется коэффициент теплопроводности и в каких единицах измеряется?

3.Какие факторы оказывают влияние на теплопроводность?

4.Как влияет характер пористости материала на его теплопроводность?

5.Как изменится теплопроводность при увлажнении материала

ипосле замерзания водонасыщенного материала? Чем это объяснить?

6.Построить и пояснить график зависимости коэффициента теплопроводности от средней плотности материала в сухом и влажном состоянии.

7.Построить и пояснить график зависимости коэффициента теплопроводности от общей пористости материала.

Лабораторная работаИ№ 8

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ПРИ СЖАТИИ И ВОДОСТОЙКОСТИ

Цель работы: освоить метод экспериментального определения

рый условно равен максимальному напряжению в образце материала в момент его разрушения. Чаще всего определяют предел прочности

при сжатии Rсж, растяжении Rраст и изгибе Rизг.

У одного и того же материала прочность при сжатии, растяжении и изгибе может сильно различаться. В зависимости от соотношения прочностей материалы можно условно разделить на 3 группы. К первой относятся материалы, у которых Rизг > Rсж (волокнистые – древесина, пластмассы); ко второй у которых Rраст ≈ Rсж (сталь); к третьей относятся материалы, у которых Rизг < Rсж (хрупкие природные камни, бетон, кирпич).

Для хрупких материалов основной прочностной характеристикой является предел прочности при сжатии. Для определения предела