Теплофизические свойства. Теплопроводность. Теплопроводностью называют способность материалов передавать через свою толщину тепловой поток

Теплопроводность. Теплопроводностью называют способность материалов передавать через свою толщину тепловой поток, возникающий вследствие разности температур на поверхностях, ограничивающих материал.

Степень теплопроводности важно знать для материалов, используемых при устройстве ограждающих конструкций, т.е. стен, верхних перекрытий, полов в нижних этажах, и в особенности для теплоизоляционных материалов, назначение которых – способствовать сохранению тепла в помещениях и тепловых установках.

Степень теплопроводности различных строительных материалов характеризуется коэффициентом теплопроводности λ (16). Он равен количеству тепла, в килокалориях (или джоулях), проходящего через стену толщиной 1 метр и площадью 1 м² за 1 час при разности температур на двух противоположных поверхностях стены в 1°С.

(16)

где Q – количество тепла;
d – толщина стены;
τ – время теплопередачи;
А – площадь стены;
t₂ и t₁ – температура на двух поверхностях стены.

Теплопроводность материала зависит от степени его пористости, характера пор, вида материала, влажности, средней плотности и других факторов. Сильное влияние на теплопроводность оказывает влажность материала, т.к. у воды λ =0, 59 Вт/м °С, а у воздуха λ = 0, 02 Вт/м °С. Поэтому поры, заполненные водой, гораздо легче проводят тепло, чем поры, заполненные воздухом. Величина пор материала также влияет на теплопроводность. Мелкопористые материалы менее теплопроводны, чем крупнопористые. Материалы с замкнутыми порами имеют меньшую теплопроводность, чем материалы с открытыми порами. Это объясняется тем, что в крупных сообщающихся порах возникает движение воздуха, сопровождающееся переносом тепла и повышением суммарного коэффициента теплопроводности.

Теплоемкость. Теплоемкостью называется свойство материалов поглощать определенное количество тепла при нагревании. Она характеризуется удельной теплоемкостью С (17)

(17)

где С – коэффициент удельной теплоемкости;
m – масса материала;
t₁ – температура, которую имел материал;
t₂ – температура, до которой нагревают материал.

Огнестойкость. Огнестойкость – свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение определенного времени. Она зависит от сгораемости материала, т.е. от его способности воспламеняться и гореть. По сгораемости материалы подразделяются на 3 группы.

Несгораемые материалы (бетон, кирпич, сталь и др.) под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. Некоторые материалы при пожаре могут растрескиваться или сильно деформироваться.

Трудносгораемые материалы (асфальтобетон, фибролит, пенопласты, пропитанная антипиренами древесина и др.) под воздействием огня или высокой температуры тлеют, но после прекращения действия огня их горение и тление затухает.

Горючие строительные материалы по воспламеняемости подразделяются на три группы:

· В1 (трудновоспламеняемые);

· В2 (умеренновоспламеняемые);

· В3 (легковоспламеняемые).

Огнеупорность. Огнеупорностью называют свойство материала противостоять длительному воздействию высоких температур, не расплавляясь.

Существуют три группы материалов по огнеупорности:

· огнеупорные, выдерживающие действие температур выше 1580 °С;

· тугоплавкие, выдерживающие температуры от 1350° до 1580 °С;

· легкоплавкие, с огнеупорностью ниже 1350 °С.