Дисциплина Строительные материалы2 Тема лекции 2 Теплофизические

Дисциплина: Строительные материалы2 Тема лекции № 2 Теплофизические свойства материалов в конструкциях 1

План лекции l l 2 Виды теплофизических свойств Физико-химические основы теплофизических процессов в материалах конструкций, характеризуемых теплопроводностью, теплоемкостью, коэффициентом линейного расширения

Теплофизические свойства материалов: 1. 2. 3. 4. 5. теплопроводность, огнестойкость, теплоемкость, огнеупорность, коэффициент температурного расширения 3

Теплопроводность - свойство материала передавать тепло от одной поверхности к другой. Тепловой поток проходит через твенрдый “каркас” и воздушные ячейки пористого материала. Увеличение пористости основной метод уменьшения теплопроводности материалов. Стремятся создавать в материале мелкие закрытые поры, чтобы снизить количество тепла, передаваемого конвекцией и излучением 4

Замкнутые поры 5

Теплопроводность Вт/(м* 0 C) Бетонов: тяжелого – 1, 16 легкого – 0, 35 ячеистого – 0, 2 Кирпича: обыкновенного – 0, 8 Природного камня: гранита – 2, 8 пеностекла – 0, 5 Пеностекла – 0, 5 Стекла – 0, 58 Полимерных материалов: стеклопластика – 0, 5 Древесных материалов: березы – 0, 17 древесноволокнистых плит – 0, 06 6

Зависимость теплопроводности теплоизоляционных материалов от плотности Рисунок 1 Теплопроводность, Вт/(м*С) 0, 2 0, 15 1 0, 1 2 0, 05 100 200 1 -неорганические материалы 2 - органические материалы 300 400 500 Плотность, кг/м³ 600 7

Зависимость теплопроводности от толщины воздушных прослоек δ Рисунок 2 р 0, 8 Теплопроводность, Вт/(м*С) 0, 7 0, 6 0, 5 λр 0, 4 0, 3 λк 0, 2 0, 1 0, 023 0, 02 0, 05 0, 1 Толщина воздушного слоя, м λт 0, 2 8

Теплоемкость - способность материала аккумулировать тепло при нагривании и выделять тепло при остывании; определяется количеством тепла, которое необходимо сообщить 1 кг данного материала, чтобы повысить его температуры на 1 0 С. Показатели теплоемкости разных материалов нужны для теплотехнических расчетов 9

Огнеупорность- свойство материала Огнеупорность выдерживать длительное воздействие высокой температуры (от 1580 0 С и выше), не размегчаясь и не деформируясь. Огнеупорные материалы применяют для внутренней футеровки промышленных печей. Тугоплавкие материалы размегчаются при температуре выше 1350 ОС 10

Огнестойкость-свойства материала сопротивляться действию Огнестойкость огня при пожаре в течении определенного времени. Они зависят от сгораемости материала, т. е. от его способности воспламеняться и гореть. Несгораемые материалы -это бетон и другие материалы на минеральных вяжущих, кирпич, керамический, сталь и др. По огнеупорности материалы делятся на: сгораемые и трудносгораемые. Трудносгораемые материалы – под воздействием огня их горение и тлеют, но после прекращения действия огня их горение и тление прекращается (асфальтобетон, пропитанная антипиренами древисина, фибролит). Сгораемые органические материалы, которые горят открытым материалы пламенем, необходимо защищать от возгорания. Широко используют конструктивные меры, исключающие непосредственное воздействие огня на материал в условиях пожара. Применяют защитные вещества-антипирены. 11

Коэффициент линейного температурного расширения бетона и стали 10*10 -6 0 Cгранита -8 -10*10 -6 0 C-1 древесины -20 -10*10 -6 0 C-1 Во избежение растрескивания сооружения большой протяженности разрезают деформативными швами. 12

Список литературы Основная литература: n n 1. Микульский В. Г. Строительные материалы (материаловедение и технология), М. : ИАСВ, 2004 (154 -190 с. ) 2. Скобников К. М, Глазов Г. А. , Петраш Л. В и др. Технология металлов и других конструкционных материалов, Машиностроение (75 -80 с. ) Дополнительная литература: n n 1. Горчаков Г. И. Баженов Ю. М. Строительные материалы: - М. : Стройиздат, 1986 (120 -135 с. ) 2. Рыбьев И. Г. Строительное материаловедение – М. : Высш. . шк. 2002. (100 -127 с. ) 13