აგურის თბოგამტარობა: კოეფიციენტები სხვადასხვა ტიპის მასალისთვის

Სარჩევი:

აგურის თბოგამტარობა: კოეფიციენტები სხვადასხვა ტიპის მასალისთვის
აგურის თბოგამტარობა: კოეფიციენტები სხვადასხვა ტიპის მასალისთვის

ვიდეო: აგურის თბოგამტარობა: კოეფიციენტები სხვადასხვა ტიპის მასალისთვის

ვიდეო: აგურის თბოგამტარობა: კოეფიციენტები სხვადასხვა ტიპის მასალისთვის
ვიდეო: Thermal Conductivity of Materials — Lesson 2 2024, აპრილი
Anonim

პატარა ქალაქების გავლისას ხშირად შეგიძლიათ ნახოთ სოციალისტური ეპოქის ჯერ კიდევ შემონახული ძეგლები: სოფლის კლუბების, სასახლეების, ძველი მაღაზიების შენობები. დანგრეულ შენობებს ახასიათებს უზარმაზარი ფანჯრის ღიობები მაქსიმუმ ორმაგი მინა, კედლები, რომლებიც დამზადებულია შედარებით მცირე სისქის რკინაბეტონის ნაწარმით. კედლებში გამათბობლად გამოიყენებოდა გაფართოებული თიხა და მცირე რაოდენობით. თხელი ფილების ჭერი ასევე არ დაეხმარა შენობის სითბოს შენარჩუნებას.

კონსტრუქციებისთვის მასალების არჩევისას, სსრკ-ს ეპოქის დიზაინერებს ნაკლებად აინტერესებდათ თერმული კონდუქტომეტრი. ინდუსტრია საკმარისად აწარმოებდა აგურს და ფილებს, გასათბობად მაზუთის მოხმარება პრაქტიკულად არ იყო შეზღუდული. ყველაფერი შეიცვალა რამდენიმე წელიწადში. "ჭკვიანი" კომბინირებული საქვაბე სახლები მრავალტარიფიანი აღრიცხვის მოწყობილობებით, თერმული ფენებით, რეკუპერაციული ვენტილაციის სისტემებით თანამედროვემშენებლობა უკვე ნორმაა და არა კურიოზი. თუმცა, აგურმა, მიუხედავად იმისა, რომ შთანთქა მრავალი თანამედროვე სამეცნიერო მიღწევა, რადგან ის იყო No1 სამშენებლო მასალა, ის ასე დარჩა.

თბოგამტარობის ფენომენი

იმისათვის, რომ გავიგოთ, თუ როგორ განსხვავდება მასალები ერთმანეთისგან თბოგამტარობის მხრივ, ცივ დღეს გარეთ საკმარისია მონაცვლეობით ხელი დაადო მეტალზე, აგურის კედელზე, ხეზე და ბოლოს ნაჭერზე. ქაფისგან. თუმცა, თერმული ენერგიის გადაცემის მასალების თვისებები სულაც არ არის ცუდი.

სითბოს გამტარობის ფენომენი
სითბოს გამტარობის ფენომენი

აგურის, ბეტონის, ხის თბოგამტარობა განიხილება მასალების სითბოს შენარჩუნების უნარის კონტექსტში. მაგრამ ზოგიერთ შემთხვევაში, სითბო, პირიქით, უნდა გადავიდეს. ეს ეხება, მაგალითად, ქოთნებს, ტაფებს და სხვა ჭურჭელს. კარგი თბოგამტარობა უზრუნველყოფს ენერგიის გამოყენებას დანიშნულებისამებრ - მოხარშული საკვების გასათბობად.

რა იზომება მისი ფიზიკური არსის თბოგამტარობა

რა არის სითბო? ეს არის ნივთიერების მოლეკულების მოძრაობა, ქაოტური აირში ან სითხეში და ვიბრირებს მყარი კრისტალურ ბადეებში. თუ ვაკუუმში მოთავსებული ლითონის ღერო ერთ მხარეს გაცხელდება, ლითონის ატომები, რომლებმაც მიიღეს ენერგიის ნაწილი, დაიწყებენ ვიბრაციას გისოსების ბუდეებში. ეს ვიბრაცია გადაეცემა ატომიდან ატომს, რის გამოც ენერგია თანდათან თანაბრად გადანაწილდება მთელ მასაზე. ზოგიერთ მასალას, მაგალითად, სპილენძს, ეს პროცესი წამებში სჭირდება, ზოგს კი საათები დასჭირდება სითბოს თანაბრად „გავრცელებას“მთელ მოცულობაში. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურის სხვაობაცივი და ცხელი ადგილები, მით უფრო სწრაფად ხდება სითბოს გადაცემა. სხვათა შორის, პროცესი დაჩქარდება კონტაქტის არეალის გაზრდით.

თბოგამტარობა (x) იზომება W/(m∙K). ის გვიჩვენებს, თუ რამდენი სითბოს ენერგია გადაიცემა ვატებში ერთ კვადრატულ მეტრზე ტემპერატურული სხვაობით ერთი გრადუსით.

სრული კერამიკული აგური

ქვის შენობები მტკიცე და გამძლეა. ქვის ციხესიმაგრეებში გარნიზონები გაუძლეს ალყას, რომელიც ზოგჯერ წლების განმავლობაში გრძელდებოდა. ქვისგან დამზადებულ შენობებს არ ეშინიათ ცეცხლის, ქვა არ ექვემდებარება დაშლის პროცესებს, რის გამოც ზოგიერთი სტრუქტურის ასაკი ათას წელს აჭარბებს. თუმცა, მშენებლებს არ სურდათ რიყის ქვის შემთხვევით ფორმაზე დამოკიდებული. შემდეგ კი ისტორიის სცენაზე გამოჩნდა თიხისგან დამზადებული კერამიკული აგური - ადამიანის ხელით შექმნილი უძველესი სამშენებლო მასალა.

მყარი კერამიკული აგური
მყარი კერამიკული აგური

კერამიკული აგურის თბოგამტარობა არ არის მუდმივი მნიშვნელობა; ლაბორატორიულ პირობებში აბსოლუტურად მშრალი მასალა იძლევა 0,56 W/(m∙K) მნიშვნელობას. თუმცა, რეალური სამუშაო პირობები შორს არის ლაბორატორიული პირობებისგან, არსებობს მრავალი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს სამშენებლო მასალის თბოგამტარობაზე:

  • ტენიანობა: რაც უფრო მშრალია მასალა, მით უკეთესად ინარჩუნებს სითბოს;
  • ცემენტის სახსრების სისქე და შემადგენლობა: ცემენტი უკეთ ატარებს სითბოს, ზედმეტად სქელი სახსრები გამოდგება დამატებითი გაყინვის ხიდად;
  • თავად აგურის სტრუქტურა: ქვიშის შემცველობა, სროლის ხარისხი, ფორების არსებობა.

ექსპლუატაციის რეალურ პირობებში აგურის თბოგამტარობა აღებულია 0-ის ფარგლებში,65 - 0,69 W / (m∙K). თუმცა, ყოველწლიურად ბაზარი იზრდება ადრე უცნობი მასალებით გაუმჯობესებული შესრულებით.

ფოროვანი კერამიკა

შედარებით ახალი სამშენებლო მასალა. ღრუ აგური განსხვავდება მყარი ანალოგისგან წარმოებაში მასალის დაბალი მოხმარებით, დაბალი სპეციფიკური სიმძიმით (შედეგად, დაბალი ხარჯები ჩატვირთვა-გადმოტვირთვის ოპერაციებისთვის და დაყენების სიმარტივით) და დაბალი თბოგამტარობით..

ღრუ კერამიკული აგური
ღრუ კერამიკული აგური

ღრუ აგურის ყველაზე ცუდი თბოგამტარობა ჰაერის ჯიბეების არსებობის შედეგია (ჰაერის თბოგამტარობა უმნიშვნელოა და საშუალოდ 0,024 W/(m∙K)). აგურის ბრენდისა და მუშაობის ხარისხის მიხედვით, ინდიკატორი მერყეობს 0,42-დან 0,468 W / (m∙K). უნდა ითქვას, რომ ჰაერის ღრუების არსებობის გამო აგური კარგავს სიმტკიცეს, მაგრამ კერძო მშენებლობაში ბევრი, როცა სიმტკიცე სითბოზე უფრო მნიშვნელოვანია, უბრალოდ ავსებს ყველა ფორებს თხევადი ბეტონით.

სილიკატური აგური

გამომცხვარი თიხის სამშენებლო მასალის დამზადება არც ისე ადვილია, როგორც ერთი შეხედვით ჩანს. მასობრივი წარმოება აწარმოებს პროდუქტს ძალზე საეჭვო სიძლიერის მახასიათებლებით და ყინვა-დათბობის ციკლების შეზღუდული რაოდენობით. აგურის დამზადება, რომელიც ამინდს ასობით წლის განმავლობაში გაუძლებს, იაფი არ არის.

სილიკატური აგური
სილიკატური აგური

პრობლემის ერთ-ერთი გამოსავალი იყო ახალი მასალა, რომელიც დამზადებულია ქვიშისა და კირის ნარევიდან ორთქლის აბანოში, დაახლოებით 100% ტენიანობით და დაახლოებით +200 ტემპერატურით.°C სილიკატური აგურის თერმული კონდუქტომეტრი ძალიან არის დამოკიდებული ბრენდზე. ის, ისევე როგორც კერამიკა, ფოროვანია. როდესაც კედელი არ არის გადამზიდავი და მისი ამოცანაა მხოლოდ სითბოს მაქსიმალურად შენარჩუნება, გამოიყენება ჭრილი აგური 0,4 W / (m∙K) კოეფიციენტით. მყარი აგურის თბოგამტარობა, რა თქმა უნდა, უფრო მაღალია 1,3 ვტ/(მ∙K)-მდე, მაგრამ მისი სიძლიერე სიდიდის რიგით უკეთესია.

გაზიანი სილიკატური და ქაფიანი ბეტონი

ტექნოლოგიის განვითარებით შესაძლებელი გახდა ქაფიანი მასალების წარმოება. აგურებთან მიმართებაში ეს არის გაზის სილიკატი და ქაფიანი ბეტონი. სილიკატური ნარევი ან ბეტონი ქაფდება, ამ ფორმით მასალა გამკვრივდება და თხელი ტიხრების წვრილ ფოროვან სტრუქტურას ქმნის.

სამშენებლო ქაფის ბლოკები
სამშენებლო ქაფის ბლოკები

სიცარიელეების დიდი რაოდენობის არსებობის გამო, გაზის სილიკატური აგურის თერმული კონდუქტომეტრი არის მხოლოდ 0,08 - 0,12 W / (m∙K).

ქაფიანი ბეტონი ოდნავ უარესად ინარჩუნებს სითბოს: 0,15 - 0,21 W / (m∙K), მაგრამ მისგან დამზადებული შენობები უფრო გამძლეა, მას შეუძლია 1,5-ჯერ მეტი ტვირთის გადატანა, ვიდრე შეიძლება იყოს "ნდობა". გაზის სილიკატი.

სხვადასხვა ტიპის აგურის თბოგამტარობა

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, აგურის თბოგამტარობა რეალურ პირობებში ძალიან განსხვავდება ცხრილის მნიშვნელობებისგან. ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს არა მხოლოდ თბოგამტარობის მნიშვნელობებს ამ სამშენებლო მასალის სხვადასხვა ტიპებისთვის, არამედ მათგან დამზადებული სტრუქტურებისთვის.

თბოგამტარობის ცხრილი
თბოგამტარობის ცხრილი

თბოგამტარობის შემცირება

ამჟამად, მშენებლობაში, შენობაში სითბოს შენარჩუნებას იშვიათად ენდობა ერთი ტიპის მასალა. შემცირებააგურის თბოგამტარობა, ჰაერის ჯიბეებით გაჯერება, რაც მას ფოროვანს ხდის, შეიძლება იყოს გარკვეულ ზღვარამდე. ჰაეროვანი, ზედმეტად მსუბუქი ფოროვანი სამშენებლო მასალა ვერც კი უძლებს საკუთარ წონას, რომ აღარაფერი ვთქვათ მისი გამოყენება მრავალსართულიანი სტრუქტურების შესაქმნელად.

ყველაზე ხშირად, შენობების იზოლირებისთვის გამოიყენება სამშენებლო მასალების კომბინაცია. ზოგიერთის ამოცანაა უზრუნველყოს სტრუქტურების სიმტკიცე, მისი გამძლეობა, ზოგი კი სითბოს შენარჩუნების გარანტია. ასეთი გადაწყვეტილება უფრო რაციონალურია, როგორც სამშენებლო ტექნოლოგიების, ისე ეკონომიკის თვალსაზრისით. მაგალითი: კედელში მხოლოდ 5 სმ ქაფის ან ქაფიანი პლასტმასის გამოყენება იძლევა იგივე ეფექტს თერმული ენერგიის დაზოგვისთვის, როგორც „ზედმეტი“60 სმ ქაფიანი ბეტონის ან გაზის სილიკატი.

გირჩევთ: