Главное меню

Водонепроницаемость строительных материалов


Влияние влаги на свойства материалов. Водостойкость материалов. Оценка водостойкости.

Увлажнение приводит к изменению многих свойств материала: повышается масса строительной конструкции, возрастает теплопроводность; под влиянием расклинивающего действия воды уменьшается прочность материала. Для многих строительных материалов влажность нормирована. Например, влажность стеновых материалов – 5-7%, воздушно-сухой древесины – 12-18%.

Гигроскопичностью называется свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из воздуха.

Степень гигроскопичности зависит от количества и величины пор в материале, его структуры, температуры и относительной влажности воздуха. Материалы с одинаковой пористостью, но с более мелкими порами обладают более высокой гигроскопичностью, чем крупнопористые. Это отрицательно сказывается на физико-механических характеристиках материалов.

Например, цемент при хранении поглощает из воздуха водяные пары, теряет активность; древесина при влажном воздухе разбухает, коробится, образует трещины усушки, изменяются форма и размеры деревянных изделий.

Водостойкость – свойство материала сохранять в той или иной мере свои прочностные свойства при увлажнении. Числовой характеристикой водостойкости служит отношение предела прочности при сжатии материала в насыщенном водой состоянии RH к пределу прочности при сжатии в сухом состоянии RC. Это отношение принято называть коэффициентом размягчения.

Этот коэффициент изменяется от 0 (полностью размягчающиеся материалы) до величины, близкой к 1. К водостойким относятся строительные материалы, коэффициент размягчения которых больше 0,8. Такие материалы можно применять в сырых местах без специальных мер по защите их от увлажнения.

Водонепроницаемость – свойство материалов не пропускать через свою толщу воду под давлением.

Данное свойство зависит от пористости, размера и характера пор и оценивается по-разному с учетом специфики условий эксплуатации конкретного материала: для рулонных и мастичных кровельных и гидроизоляционных материалов – временем, по окончании которого вода при определенном давлении начинает просачиваться через образец, для гидроизоляционных строительных растворов и бетонов – односторонним гидростатическим давлением, при котором вода в стандартных условиях не проходит через образец цилиндрической формы.

Водонепроницаемыми являются плотные материалы (металлы, битум, полимеры) и материалы с мелкими замкнутыми порами (пенопласты).

На стабильность структуры и свойств материала заметное влияние оказывают попеременное увлажнение и просыхание. В жестких условиях находится тот материал, который увлажняется при резких температурных перепадах. Вода, поглощенная материалом, особенно порами в поверхностном слое, замерзает при переходе через нулевую температуру с расширением на 9%. Чередующаяся кристаллизация льда в порах с последующим оттаиванием приводит к дополнительным внутренним напряжениям. Могут возникнуть микро- и макротрещины со снижением прочности, с возможным разрушением структуры.

 

5. Морозостойкость и водонепроницаемость, способы их определения.

На стабильность структуры и свойств материала заметное влияние оказывают попеременное увлажнение и просыхание. В жестких условиях находится тот материал, который увлажняется при резких температурных перепадах. Вода, поглощенная материалом, особенно порами в поверхностном слое, замерзает при переходе через нулевую температуру с расширением на 9%. Чередующаяся кристаллизация льда в порах с последующим оттаиванием приводит к дополнительным внутренним напряжениям. Могут возникнуть микро- и макротрещины со снижением прочности, с возможным разрушением структуры.

Свойство материала, насыщенного водой, выдерживать многократные попеременные (циклические) замораживание и оттаивание без значительных технических повреждений и ухудшения свойств называется морозостойкостью.

Материал считают выдержавшим испытание, если после заданного количества циклов замораживания и оттаивания потеря массы образцов не превышает 5%, а прочность снижается не более чем на 20%.

Обычно образцы, насыщенные водой замораживают в специальных морозильных камерах при температуре 180C, а оттаивание в воде при комнатной температуре. Могут применяться и ускоренные методы испытания на морозостойкость с помощью сернокислого натрия.

Марка по морозостойкости (F 10, F 15 …… F 500) характеризуется числом циклов замораживания и оттаивания, которое выдержал материал, при допустимом снижении прочности или уменьшении массы образцов.

Водонепроницаемость строительного раствора важна для наружных штукатурок зданий, стяжек на балконах, подстилающего слоя под керамическую плитку пола в ванной комнате, для специальных гидроизоляционных штукатурок и т. д. Поскольку затвердевший раствор содержит поры, следовательно, абсолютно водонепроницаемых растворов нет.
Принято считать водонепроницаемым раствор, пропускающий малое количество воды, которое полностью испаряется с его поверхности, не оставляя мокрых пятен. Чем раствор менее порист, чем он плотнее, тем он меньше пропускает воду. Для повышения водонепроницаемости при приготовлении в раствор вводят добавки— уплотняющие (жидкое стекло) и гидрофобизирующие (полимерные смолы, битум, церезит).

 



Читайте также:

 

Водонепроницаемость и паронепроницаемость при строительстве — Построй свой дом

 

Паропроницаемость — способность материалов пропускать водя­ные пары, содержащиеся в воздухе, под действием разности их парциальных давлений на противоположных поверхностях слоя мате­риала. Водонепроницаемость — способность покрытий тепловой изоля­ции либо самого теплоизоляционного материала не пропускать воду под воздействием гидростатического давления. Про водонепроницаемость и паронепроницаемость мы и поговорим в этой статье.

 

Большинство из наших строительных материалов не является ни водонепроницаемыми, ни паронепроницаемыми, т.к. частицы влаги настолько малы, что могут проникать через строительные материалы. Влагообмен между внутренним воздухом в помещении и наружным воздухом в зданиях проходит через наружные стены, двери, окна, неплотности этих конструкций, не вызывая при этом, как правило, никаких повреждений.

 

Водонепроницаемость

 

Водонепроницаемые строительные материалы, в основном в большей или меньшей степени проницаемы для водяного пара. Молекула воды имеет величину 1/1000000 мм. В то же время, молекула водяного пара имеет размер 1/10000000 (=107) мм. Это означает, что через те поры, через которые уже не может проникнуть молекула воды, молекула водяного пара проходит легко. Этот процесс называется диффузией водяного пара (лат. diffundere — просачиваться).

Если поры так малы, что через них не может пройти молекула воды, то материал называют водонепроницаемым. Такими строительными материалами являются бетон, хорошо обоженный глиняный кирпич, черепица, а также гидроизоляционные материалы, такие, как битумные мастики, битумные картоны, синтетические пленки.

Т.к. эти материалы водонепроницаемы, но еще не паронепроницаемы, они также называются материалами для торможения водяного пара. Если же материал не имеет пор, т.е. через его поры не может проникнуть молекула водяного пара, то можно говорить о пароизоляции.

 

Коэффициент сопротивления паропроницанию (μ)

 

Свойство сопротивляться проницанию водяного пара выражается коэффициентом сопротивления паропроницанию μ. Речь идет о специфичной для материала величине, которая показывает, насколько больше сопротивление паропроницанию какого либо материала, чем слоя воздуха одинаковой толщины. Например, значение μ, равное 100, например, означает, что этот материал имеет в 100 раз большее сопротивление паропроницанию, чем воздух, слоем такой же толщины, или, выразив это же по-другому: что 1 см этого строительного материала обеспечивает такое же сопротивление диффузии водяного пара, как слой воздуха толщиной 100 см. Таким образом μ — это безразмерная, относительная величина.

Коэффициенты μ не являются постоянными величинами, они зависят от влагоустойчивости материала.

 

Слой торможения водяного пара: μ = 10000-100000
Слой пароизоляции: μ = ∞
Абсолютно паронепроницаемыми являются все металлы, стекло и пеностекло. Поэтому в настоящее время все тонкие пароизоляционные слои делаются из алюминиевой фольги.

 

Практика:

Слои торможения водяного пара устанавливаются в утепленных вентилируемых скатных крышах мансард, в стенах с вентилируемыми воздушными прослойками. В невентилируемых ограждающих конструкциях под слоем теплоизоляции должен располагаться пароизоляционный слой. Если такого слоя не будет, то слой утеплителя при достижении точки росы будет насыщаться влагой и сильно снижать свои теплоизоляционные качества.

Рис. «Значение μ»

 

 

 

Рис.  «Неправильное положение пароизоляции»

 

 

Рис. «Правильное положение пароизоляции»

 

 

В следующей статье я расскажу о сравнении теплозащиты и защиты от влаги.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Влияние влаги на свойства материалов. Водостойкость материалов. Оценка водостойкости.

Увлажнение приводит к изменению многих свойств материала: повышается масса строительной конструкции, возрастает теплопроводность; под влиянием расклинивающего действия воды уменьшается прочность материала. Для многих строительных материалов влажность нормирована. Например, влажность стеновых материалов – 5-7%, воздушно-сухой древесины – 12-18%.

Гигроскопичностью называется свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из воздуха.

Степень гигроскопичности зависит от количества и величины пор в материале, его структуры, температуры и относительной влажности воздуха. Материалы с одинаковой пористостью, но с более мелкими порами обладают более высокой гигроскопичностью, чем крупнопористые. Это отрицательно сказывается на физико-механических характеристиках материалов.

Например, цемент при хранении поглощает из воздуха водяные пары, теряет активность; древесина при влажном воздухе разбухает, коробится, образует трещины усушки, изменяются форма и размеры деревянных изделий.

Водостойкость – свойство материала сохранять в той или иной мере свои прочностные свойства при увлажнении. Числовой характеристикой водостойкости служит отношение предела прочности при сжатии материала в насыщенном водой состоянии RH к пределу прочности при сжатии в сухом состоянии RC. Это отношение принято называть коэффициентом размягчения.

Этот коэффициент изменяется от 0 (полностью размягчающиеся материалы) до величины, близкой к 1. К водостойким относятся строительные материалы, коэффициент размягчения которых больше 0,8. Такие материалы можно применять в сырых местах без специальных мер по защите их от увлажнения.

Водонепроницаемость – свойство материалов не пропускать через свою толщу воду под давлением.

Данное свойство зависит от пористости, размера и характера пор и оценивается по-разному с учетом специфики условий эксплуатации конкретного материала: для рулонных и мастичных кровельных и гидроизоляционных материалов – временем, по окончании которого вода при определенном давлении начинает просачиваться через образец, для гидроизоляционных строительных растворов и бетонов – односторонним гидростатическим давлением, при котором вода в стандартных условиях не проходит через образец цилиндрической формы.

Водонепроницаемыми являются плотные материалы (металлы, битум, полимеры) и материалы с мелкими замкнутыми порами (пенопласты).

На стабильность структуры и свойств материала заметное влияние оказывают попеременное увлажнение и просыхание. В жестких условиях находится тот материал, который увлажняется при резких температурных перепадах. Вода, поглощенная материалом, особенно порами в поверхностном слое, замерзает при переходе через нулевую температуру с расширением на 9%. Чередующаяся кристаллизация льда в порах с последующим оттаиванием приводит к дополнительным внутренним напряжениям. Могут возникнуть микро- и макротрещины со снижением прочности, с возможным разрушением структуры.



 

5. Морозостойкость и водонепроницаемость, способы их определения.

На стабильность структуры и свойств материала заметное влияние оказывают попеременное увлажнение и просыхание. В жестких условиях находится тот материал, который увлажняется при резких температурных перепадах. Вода, поглощенная материалом, особенно порами в поверхностном слое, замерзает при переходе через нулевую температуру с расширением на 9%. Чередующаяся кристаллизация льда в порах с последующим оттаиванием приводит к дополнительным внутренним напряжениям. Могут возникнуть микро- и макротрещины со снижением прочности, с возможным разрушением структуры.

Свойство материала, насыщенного водой, выдерживать многократные попеременные (циклические) замораживание и оттаивание без значительных технических повреждений и ухудшения свойств называется морозостойкостью.

Материал считают выдержавшим испытание, если после заданного количества циклов замораживания и оттаивания потеря массы образцов не превышает 5%, а прочность снижается не более чем на 20%.

Обычно образцы, насыщенные водой замораживают в специальных морозильных камерах при температуре 180C, а оттаивание в воде при комнатной температуре. Могут применяться и ускоренные методы испытания на морозостойкость с помощью сернокислого натрия.



Марка по морозостойкости (F 10, F 15 …… F 500) характеризуется числом циклов замораживания и оттаивания, которое выдержал материал, при допустимом снижении прочности или уменьшении массы образцов.

Водонепроницаемость строительного раствора важна для наружных штукатурок зданий, стяжек на балконах, подстилающего слоя под керамическую плитку пола в ванной комнате, для специальных гидроизоляционных штукатурок и т. д. Поскольку затвердевший раствор содержит поры, следовательно, абсолютно водонепроницаемых растворов нет.
Принято считать водонепроницаемым раствор, пропускающий малое количество воды, которое полностью испаряется с его поверхности, не оставляя мокрых пятен. Чем раствор менее порист, чем он плотнее, тем он меньше пропускает воду. Для повышения водонепроницаемости при приготовлении в раствор вводят добавки— уплотняющие (жидкое стекло) и гидрофобизирующие (полимерные смолы, битум, церезит).

 

Марки бетона по водонепроницаемости: ГОСТ, классы, методы определения

Водонепроницаемость бетона – одна из основных характеристик этого популярного строительного материала, методы определения которой регламентирует новый межгосударственный стандарт ГОСТ12730.5-2018. Показатель характеризует уровень давления водяного столба, который способен выдержать бетонный элемент. Марка бетона по водонепроницаемости обозначается буквой W и цифрами от 2 до 20.

Факторы, влияющие на устойчивость бетонных конструкций к воздействию воды

Уровень водонепроницаемости зависит от:

Таблица соотношения класса прочности тяжелого бетона и марки водонепроницаемости

Класс бетона Марка водонепроницаемости Класс бетона Марка водонепроницаемости
В7,5 W2 В25 W8
В12,5 W2 В30 W10
В15 W4 В35 W8-W14
В20 W4 В40 W10-W16
В22,5 W6 В45 W12-W18

Марки водонепроницаемости бетонов и области их применения

Выделяют показатели, определяющие степень взаимодействия бетонных элементов с водой:

Чаще всего при выборе вида бетона обращают внимание на первый показатель – марку водонепроницаемости. От этого параметра во многом зависят области применения строительного материала.

Способы испытания бетонов на водонепроницаемость

Для определения этой характеристики используются основные и вспомогательные методы. Основные:

Вспомогательные:

Для ускоренного определения водонепроницаемости используются приборы ВИП-1.2 и ВИП-1.3, которые вычисляют этот показатель по величине сопротивления бетонного элемента проникновению воздуха. Они применяются в лабораторных условиях, на строительных площадках, промышленных объектах.

Поделиться ссылкой:

Производим и предлагаем продукцию:

Читайте также:

Все статьи

5. Морозостойкость и водонепроницаемость, способы их определения.

На стабильность структуры и свойств материала заметное влияние оказывают попеременное увлажнение и просыхание. В жестких условиях находится тот материал, который увлажняется при резких температурных перепадах. Вода, поглощенная материалом, особенно порами в поверхностном слое, замерзает при переходе через нулевую температуру с расширением на 9%. Чередующаяся кристаллизация льда в порах с последующим оттаиванием приводит к дополнительным внутренним напряжениям. Могут возникнуть микро- и макротрещины со снижением прочности, с возможным разрушением структуры.

Свойство материала, насыщенного водой, выдерживать многократные попеременные (циклические) замораживание и оттаивание без значительных технических повреждений и ухудшения свойств называется морозостойкостью.

Материал считают выдержавшим испытание, если после заданного количества циклов замораживания и оттаивания потеря массы образцов не превышает 5%, а прочность снижается не более чем на 20%.

Обычно образцы, насыщенные водой замораживают в специальных морозильных камерах при температуре 180C, а оттаивание в воде при комнатной температуре. Могут применяться и ускоренные методы испытания на морозостойкость с помощью сернокислого натрия.

Марка по морозостойкости (F 10, F 15 …… F 500) характеризуется числом циклов замораживания и оттаивания, которое выдержал материал, при допустимом снижении прочности или уменьшении массы образцов.

Водонепроницаемость строительного раствора важна для наружных штукатурок зданий, стяжек на балконах, подстилающего слоя под керамическую плитку пола в ванной комнате, для специальных гидроизоляционных штукатурок и т. д. Поскольку затвердевший раствор содержит поры, следовательно, абсолютно водонепроницаемых растворов нет. Принято считать водонепроницаемым раствор, пропускающий малое количество воды, которое полностью испаряется с его поверхности, не оставляя мокрых пятен. Чем раствор менее порист, чем он плотнее, тем он меньше пропускает воду. Для повышения водонепроницаемости при приготовлении в раствор вводят добавки— уплотняющие (жидкое стекло) и гидрофобизирующие (полимерные смолы, битум, церезит).

6. Теплопроводность материалов и термическое сопротивление конструкций. Влияние различных факторов на теплопроводность материалов. Оценка теплопроводности.

Отношение материала к постоянному или переменному тепловому воздействию характеризуется его теплопроводностью, теплоемкостью, термической стойкостью, огнестойкостью, огнеупорностью.

Теплопроводность – способность материала проводить через свою толщу тепловой поток, возникающий под влиянием разности температур на поверхностях, ограничивающих материал.

Это свойство характеризуется коэффициентом теплопроводности λ (Вт/ (м*0C), который показывает количество теплоты, проходящее через плоскую стенку толщиной 1 м и площадью 1 м2 при перепаде температур на противоположных поверхностях в 1 0C в течение 1 ч.

Теплопроводность зависит от:

-Химического состава;

-Структуры материала;

-Влажности;

-Величины и характера пор материала;

-Размера пор.

Содержащийся в порах воздух, особенно в замкнутых, является малотеплопроводной средой. Воздух при температуре +20 0C имеет теплопроводность λ= 0,023 Вт/(м*0C), а при температуре +100 0C - 0,306 Вт/(м*0C). С увлажнением теплопроводность материала возрастает, так как теплопроводность воды равна 0,54 Вт/(м*0C), т.е. в 25 раз больше, чем воздуха.

Если вода в порах замерзает, то теплопроводность материала еще больше увеличивается, поскольку теплопроводность льда в 4 раза больше, чем воды – 2,1 Вт/(м*0C).

В связи с тем, что в крупных и сообщающихся порах усиливается перенос теплоты конвекцией, что повышает суммарную теплопроводность, мелкопористые материалы и материалы с замкнутыми порами обладают меньшей теплопроводностью. Материалы слоистого или волокнистого строения имеют различную теплопроводность в зависимости от направления потока по отношению к волокнам.

марка, класс, показатель водонепроницаемости бетона

Водонепроницаемость – важная характеристика бетона, характеризующая способность материала сохранять устойчивость к проникновению воды вглубь бетонной конструкции. Это свойство напрямую связано с еще одним важным параметром – морозостойкостью, то есть способностью бетонных элементов переносить циклы замерзания-оттаивания. Этот параметр обозначается буквой W и четными цифрами в диапазоне – 2-20. Использование бетона с хорошей водонепроницаемостью позволяет сэкономить на дополнительных гидроизоляционных мероприятиях.

Характеристики бетонов разных марок водонепроницаемости

Марка материала по водонепроницаемости выбирается, в зависимости от условий эксплуатации:

 

Бетоны высокой водонепроницаемости марок W10-W20 используются при строительстве гидротехнических объектов, водохранилищ, бункеров.

Способы определения стойкости бетонов к проникновению влаги

Водонепроницаемость характеризуется прямыми и косвенными показателями. К основным показателям относятся:

Таблица прямых и косвенных показателей водопроницаемости бетона

Прямые показатели

Косвенные показатели (актуальны для тяжелых бетонов)

Марка по водонепроницаемости

Максимальное давление, МПа

Коэффициент фильтрации, см/с

Водопоглощение, %

Водоцементное соотношение (вода/цемент)

W2

0,2

7*10-9…2*10-8

 

До 0,6

W4

0,4

2*10-9…7*10-9

4,7-5,7

W6

0,6

6*10-10…2*10-9

4,2-4,7

До 0,55

W8

0,8

1*10-10…6*10-10

Менее 4,2

До 0,45

W10

1,0

6*10-11…1*10-10

W12 и более

1,2

6*10-11 и менее

Характеристики, влияющие на водонепроницаемость бетона

На эту характеристику влияет комплекс факторов:

Удалить из смеси лишнюю воду, сделав затвердевший продукт более плотным, помогут рациональные технологии замеса, вакуумные установки, тщательное вибрирование вибраторами поверхностного и глубинного воздействия, прессование, вибропрессование.

Таблица соотношения классов прочности и марок водонепроницаемости бетонов

Марка

Класс прочности

Класс водонепроницаемости

М100

В7,5

W2

М150

В10В12,5

W2

М200

В15

W2-W4

М250

В20

W4

М300

В22,5

W4

М350

В25

W6

М400

В30

W8

Добавки для повышения водонепроницаемости

Повысить устойчивость бетона к воздействию воды можно как на стадии его изготовления путем введения специальных присадок, так и после – с помощью различных технологий наружной гидроизоляции.

Сейчас предлагается широкий перечень добавок, повышающих водонепроницаемость бетона, разной эффективности, способа воздействия, стоимости. Присадки нового типа не только заполняют пустоты, но и способны расширяться при контакте с водой. К таким составам относятся Penetron Admix и его отечественный аналог «Кристалл».

Преимущества гидрофобизирующих добавок:

 

Недостатком использования таких добавок является снижение теплоизоляционных характеристик бетонной конструкции. Это связано с тем, что присадки ликвидируют воздушные пузырьки, положительно влияющие на теплоизоляционные свойства бетона.

Гидрофобизирующие добавки могут быть:

В строительстве наиболее часто используются составы на основе:

Наружная гидроизоляционная обработка готовой бетонной поверхности

Способы создания наружной гидроизоляции бетонных элементов и конструкций:

Действие проникающей гидроизоляции основано на ее проникновении вглубь бетонной конструкции и вступлении в реакцию с составными компонентами цементного камня. В результате реакции в порах образуются водонерастворимые кристаллы, предотвращающие проникновение воды. Такой материал, наносимый на влажные основания, предназначен для наземных и подземных объектов. При нарушении целостности поверхности эффективность гидроизоляции не снижается. Для ликвидации фонтанирующих течей предназначены быстросхватывающиеся составы «Пенеплаг».

Способ повышения водонепроницаемости бетонного элемента или конструкции выбирается, в зависимости от уровня влажности окружающей среди, напора воды, воздействующего на объект, ответственности объекта.

Свойства строительных материалов, используемых в строительстве, и их значение

Строительные материалы или строительные материалы являются основным требованием в этот современный век технологий. Существует много видов строительных материалов, используемых для различных строительных работ.

Свойства строительных материалов

Чтобы материал можно было рассматривать как строительный, он должен обладать необходимыми инженерными свойствами, пригодными для строительных работ. Эти свойства строительных материалов определяют его качество и производительность, а также помогают принимать решение о применении этого материала.

Такие свойства строительных материалов подразделяются на следующие категории.

Физические свойства строительных материалов

Это свойства, необходимые для оценки качества и состояния материала без какой-либо внешней силы. Физические свойства инженерных материалов следующие.

Насыпная плотность строительных материалов

Насыпная плотность - это отношение массы к объему материала в его естественном состоянии, включая пустоты и поры.Выражается в кг / м 3 . Объемная плотность влияет на механические свойства материалов, такие как прочность, теплопроводность и т. Д. Значения объемной плотности некоторых технических материалов приведены ниже.

Строительный материал Насыпная плотность (кг / м 3 )
Кирпич 1600–1800
Песок 1450–1650
Сталь 7850
Тяжелый бетон

Легкий бетон

1800–2500

500–1800

Гранит 2500–2700

Пористость строительных материалов

Пористость указывает объем материала, занятого порами.Это отношение объема пор к объему материала. Пористость влияет на многие свойства, такие как теплопроводность, прочность, насыпная плотность, долговечность и т. Д.

Прочность строительных материалов

Свойство материала противостоять комбинированному воздействию атмосферных и других факторов известно как долговечность материала. Если материал более прочный, то он пригодится дольше. Стоимость обслуживания материала зависит от прочности.

Плотность строительных материалов

Плотность - это отношение массы материала к его объему в однородном состоянии. Почти все физические свойства материала зависят от его плотности. Ниже приведены значения плотности некоторых строительных материалов.

Материал Плотность (кг / м 3 )
Сталь 7800–7900
Кирпич 2500 -2800
Гранит 2600–2900

Индекс плотности

Отношение объемной плотности материала к его плотности называется индексом плотности.Следовательно, он дает объем твердого вещества в материале. В природе полностью плотный материал недоступен, поэтому индекс плотности всегда меньше 1 для любого строительного материала.

Удельный вес строительных материалов

Удельный вес - это отношение массы данного вещества к массе воды при 4 o C для равных объемов. Удельный вес некоторых материалов указан ниже.

Материал Удельный вес
Сталь 7.82
Чугун 7,20
Алюминий 2,72

Огнестойкость строительных материалов

Способность противостоять огню без изменения формы и других свойств. Огнестойкость материала проверяется совместным воздействием воды и огня. Огнеупорные материалы должны обеспечивать большую безопасность в случае пожара.

Морозостойкость

Способность материала противостоять замораживанию или оттаиванию называется морозостойкостью.Это зависит от плотности и насыпной плотности материала. Более плотные материалы будут иметь большую морозостойкость. Влажные материалы обладают низкой морозостойкостью, при замерзании теряют прочность и становятся хрупкими.

Устойчивость к атмосферным воздействиям

Свойство материала противостоять всем атмосферным воздействиям без потери прочности и формы. Выветривание влияет на долговечность материала. Например, коррозия железа возникает из-за атмосферных воздействий. Чтобы противостоять этому красочный слой предусмотрен.

Сопротивление отслаиванию

Способность материала без сбоев выдерживать определенное количество циклов резких колебаний температуры называется сопротивлением растрескиванию. Это зависит от коэффициента линейного расширения.

Водопоглощение

Способность материала поглощать и удерживать воду известна как водопоглощение. Выражается в% от веса сухого материала. Это зависит от размера, формы и количества пор материала.

Водопроницаемость

Способность материала пропускать воду через себя называется водопроницаемостью.Плотные материалы, такие как стекло, металлы и т. Д., Называются непроницаемыми материалами, которые не могут пропускать воду через них.

Гигроскопичность

Гигроскопичность - это свойство материала поглощать водяной пар из воздуха. Зависит от относительной влажности, пористости, температуры воздуха и т. Д.

Коэффициент размягчения

Коэффициент размягчения материала - это отношение прочности на сжатие насыщенного материала к его прочности на сжатие в сухом состоянии.Это влияет на прочность водопоглощающих материалов, таких как грунт.

Огнеупорность

Свойство материала, который не может плавиться или терять форму при длительном воздействии высоких температур (1580 o C и более).

Пример: огнеупорная глина - высоко тугоплавкий материал.

Механические свойства строительных материалов

Механические свойства материалов выясняют путем приложения к ним внешних сил. Это очень важные свойства, которые определяют поведение материала при его работе.Механические свойства,

Прочность строительных материалов

Способность материала противостоять разрушению, вызванному действующими на него нагрузками, называется прочностью. Нагрузка может быть сжимающей, растягивающей или изгибающей. Он определяется путем деления предельной нагрузки, воспринимаемой материалом, на площадь его поперечного сечения.Прочность - важное свойство любых строительных материалов. Итак, чтобы обеспечить максимальную безопасность по прочности, для материалов предусмотрен запас прочности, который выбирается в зависимости от характера работы, качества материала, экономических условий и т. Д.

Твердость строительных материалов

Свойство материалов противостоять царапинам телом пастуха. Шкала MOHS используется для определения твердости материалов. Твердость наиболее важна при выборе конкретного агрегата.Это также влияет на удобоукладываемость.

Упругость строительных материалов

Способность материала восстанавливать свою первоначальную форму и размер после снятия нагрузки называется эластичностью, а материал называется эластичным материалом. Идеально эластичные материалы подчиняются закону Гука, согласно которому напряжение прямо пропорционально деформации. Что дает модуль упругости как отношение единичного напряжения к единичной деформации. Чем выше значение модуля упругости, тем меньше деформации.

Пластичность

При приложении нагрузки к материалу, если он подвергнется остаточной деформации без растрескивания и сохранит эту форму после снятия нагрузки, то это считается пластичным материалом, и это свойство называется пластичностью.Они обладают стойкостью к изгибу, ударам и т. Д.

Примеры: сталь, горячий битум и т. Д.

Хрупкость

Когда материал подвергается нагрузке, если он внезапно выходит из строя, не вызывая какой-либо деформации, то он называется хрупким материалом, и это свойство называется хрупкостью.

Примеры: бетон, чугун и т. Д.

Усталость

Если материал подвергается повторяющимся нагрузкам, то разрушение происходит в некоторой точке, которая ниже точки разрушения, вызванной постоянными нагрузками.Такое поведение называется утомляемостью.

Прочность при ударе

Если материал подвергается внезапным нагрузкам и претерпевает некоторую деформацию, не вызывая разрыва, это называется ударной вязкостью. Обозначает прочность материала.

Сопротивление истиранию

Потеря материала из-за трения частиц во время работы называется истиранием. Устойчивость материала к истиранию делает его прочным и долговечным.

Ползучесть

Ползучесть - деформация, вызванная постоянными нагрузками в течение длительного времени.Это зависит от времени и происходит очень медленно. В нормальных условиях это почти не заметно. Но в условиях высоких температур ползучесть происходит быстро.

Химические свойства строительных материалов

Свойства материалов против химического воздействия или химических комбинаций называются химическими свойствами. А их

Химическая стойкость строительных материалов

Способность строительных материалов противостоять воздействию химических веществ, таких как кислоты, соли и щелочи, известна как химическая стойкость.Подземные сооружения, сооружения у моря и т. Д. Следует возводить с высокой химической стойкостью.

Коррозионная стойкость

Образование ржавчины (оксида железа) в металлах при воздействии атмосферы называется коррозией. Итак, металлы должны быть коррозионно-стойкими. Для повышения коррозионной стойкости необходимо принять соответствующие меры. В противном случае это повредит всю конструкцию.

Электрические свойства строительных материалов

Свойства материала проводить или противостоять электричеству через них - это электрические свойства материала.Например, древесина имеет большое электрическое сопротивление, а нержавеющая сталь хорошо проводит электричество.

.

Строительные материалы - паростойкость

Сопротивление диффузии пара через материал заданной толщины можно выразить как

V r = t ν r (1)

, где

V r = паростойкость (Н · с / кг)

t = толщина материала (м)

ν r = удельное сопротивление пара (Н · с / (кг · м))

обычные строительные материалы

Материал Сопротивление пара
(GN s / (кг · м))
Кирпичная кладка 45-70
Бетонные блоки, легкие 15 - 150
Штукатурка 100
Штукатурка, цемент 75-205
Дерево, сосна 45-1850
Фанера 150-2000
ДВП 15-375
ДВП 230-1000
Гипсокартон 30-60
Солома - плита, прессованная 45-70
Древесная вата, плита 15-40
Пенополистирол вспененный 100-750
Стекловата 5-7
Фенольные закрытые ячейки 150-750
Мембраны
Глянцевая краска, в среднем 40-200
Полиэтиленовый лист 110-120
Алюминиевая фольга 4000
.

% PDF-1.5 % 876 0 объект > endobj xref 876 35 0000000015 00000 н. 0000001020 00000 н. 0000002258 00000 н. 0000002612 00000 н. 0000003444 00000 н. 0000004038 00000 н. 0000004884 00000 н. 0000005681 00000 п. 0000006454 00000 н. 0000007142 00000 п. 0000007843 00000 п. 0000008237 00000 п. 0000008423 00000 н. 0000009138 00000 п. 0000009237 00000 п. 0000009847 00000 н. 0000014736 00000 п. 0000015357 00000 п. 0000016001 00000 п. 0000016638 00000 п. 0000021648 00000 п. 0000022282 00000 п. 0000023025 00000 п. 0000023156 00000 п. 0000023844 00000 п. 0000034354 00000 п. 0000035024 00000 п. 0000035760 00000 п. 0000036329 00000 п. 0000045182 00000 п. 0000045784 00000 п. 0000045886 00000 п. 0000045990 00000 п. 0000046090 00000 п. 0000001265 00000 н. трейлер > startxref 0 %% EOF 877 0 объект > / PieceInfo> >> >> >> endobj 910 0 объект > ручей xc``f``xADzXb @ a6 Ss H! && FF

.

Коэффициент теплопередачи в сочетании с повторно используемым бетонным кирпичом и стеной из теплоизоляционных плит из пенополистирола

Четыре образца тектонических форм были взяты для проверки их коэффициентов теплопередачи. Путем анализа и сравнения тестовых значений и теоретических значений коэффициента теплопередачи был предложен метод расчета скорректированного значения для определения коэффициента теплопередачи; Предложенный метод оказался достаточно правильным. Результаты показали, что коэффициент теплопередачи кирпичной стены из переработанного бетона выше, чем у стены из глиняного кирпича, коэффициент теплопередачи кирпичной стены из переработанного бетона может быть эффективно снижен в сочетании с изоляционной панелью из пенополистирола, а тип теплоизоляции сэндвич был лучше. чем у типа внешней теплоизоляции.

1. Введение

По мере того, как урбанизация постепенно расширяется, увеличиваются также высокие темпы строительства зданий и выдающиеся достижения в области энергосбережения [1]. Энергосбережение играет важную роль в национальных энергетических стратегиях, снижая значительную нагрузку на ресурсы и окружающую среду [2, 3]. В элементах частокола здания площадь внешней стены занимает большую долю по сравнению с крышей здания, дверями, окнами и т. Д. [4, 5].Тепловая консервация наружных стен является ключом к достижению энергоэффективности в зданиях [5, 6]. Наружные стены различаются в зависимости от строительных материалов, типов конструкций и условий окружающей среды. Глиняный кирпич, широко используемый во многих существующих зданиях, привел к огромным разрушениям земельных ресурсов. Его производственный процесс с использованием высокотемпературного обжига также привел к увеличению выбросов парниковых газов. Таким образом, возникла растущая потребность в исследованиях строительных материалов для зеленых стен и их термоконсервации и теплоизоляционных характеристик.Переработанный бетонный кирпич, изготовленный из измельченных отходов бетона, широко используется в кирпичных конструкциях в качестве экологически чистых строительных материалов. Было проведено множество исследований его механических свойств, но лишь несколько измерений его теплоизоляционных свойств [7]. Кроме того, наиболее распространенным типом теплоизоляции было добавление теплосохраняющих материалов снаружи наружной стены, с самым большим ограничением, заключающимся в более коротком сроке службы [8, 9]. Вспениваемый полистирол (EPS), используемый для теплоизоляции, продемонстрировал очевидные свойства сохранения тепла и теплоизоляции.Тем не менее, различные материалы для наружных стен с различными формами структурных типов для сохранения тепла из пенополистирола, независимо от того, сильно ли отличаются вариации их теплоизоляционных свойств, традиционно не были в центре внимания в контексте сохранения тепла стен и энергосбережения.

Коэффициент теплопередачи () обычно использовался в качестве показателя для измерения термоконсервации и теплоизоляции стен корпуса и в основном определялся коэффициентом теплопроводности () материалов.Считается, что тепловая и влажная среда влияет на характеристики теплообмена стенок корпуса [10–12]. Коэффициент теплопроводности изменялся в зависимости от температуры и влажности воздуха, что приводило к отклонению между фактическим и теоретическим значением. Однако во многих исследованиях предполагалось, что рабочие характеристики материалов не изменятся или коэффициент теплопроводности () материалов выражен как постоянный. Поэтому существует растущая потребность в изучении скорректированного коэффициента теплопроводности материала в различных средах и его расширенном применении в энергосберегающих конструкциях.

Кирпичи из вторичного бетона имеют все больший потенциал развития и использования. Его различная комбинация с изоляционной панелью EPS обеспечивает как экологическую защиту окружающей среды, так и энергосбережение. Понимание характеристик теплопередачи вторичного бетонного кирпича в сочетании с изоляционной плитой из пенополистирола становится все более необходимым для количественной оценки их вклада в энергосбережение.

Целями данного исследования было испытание коэффициента теплопередачи () кирпичной стены из вторичного бетона, прямое сравнение теплового поведения различных строительных решений стен и предложение скорректированного метода расчета коэффициента теплопередачи при оптимизации энергопотребления здания. .

2. Испытание коэффициента теплопередачи

В настоящее время не существует официального стандарта для методов испытаний, которые непосредственно касаются динамических характеристик стен: основные справочные нормы [13] включают измерение стационарных характеристик отдельных материалов и многослойных конструкций. при стандартных граничных условиях. В этом исследовании был проведен экспериментальный анализ климатической камеры для сравнения влияния коэффициента теплопередачи элементов оболочки, которые характеризуются эквивалентными характеристиками в установившемся режиме.

2.1. Типы стен и свойства материалов

В этом исследовании были изготовлены четыре различных образца для количественной оценки их тепловых характеристик. Четыре образца, которые были отобраны среди типологий стен, подробно описаны на Рисунке 1 и в Таблице 1.

0,020 0,020

Типы образцов Слои Толщина
(м)
Электропроводность
( Вт м −1 K −1 )
Плотность
(кг · м −3 )

SJ0 Стенка из глиняного кирпича 0.240 0,508 1662

SJ1 Стена из вторичного бетона 0,240 0,708 1887

SJ2 0,930 [16] 1990
2 Изоляционная плита EPS 0,060 0,042 [16] 29,50
3 кирпича из вторичного бетона стена 0.240 0,708 1887

SJ3 1 кирпичная стена из вторичного бетона 0,115 0,708 1887
2 цементный раствор 0,010 0,930 [16] 1990
3 Изоляционная плита EPS 0,060 0,042 [16] 29,50
4 цементный раствор 0,010 0.930 [16] 1990
5 стеновых кирпичей из переработанного бетона 0,115 0,708 1887

SJ0 была стеной из глиняных кирпичей; SJ1 была переработана бетонная кирпичная стена; SJ2 добавлен односторонний шаблон EPS на базе SJ1; SJ3 был добавлен в шаблон EPS в середине SJ1.

2.2. Устройство для испытаний

В соответствии со стандартами и исследованиями, относящимися к этому типу испытаний [14, 15], в экспериментальном исследовании использовался прибор для измерения стационарной теплопередачи (CD-WTFl515, Шэньян, Китай).Условия теплопередачи тестируемой оболочки здания моделируются на основе стандарта GB / T 13475-2008 и однонаправленного устойчивого принципа теплопередачи для измерения и анализа коэффициента теплопередачи. Климатическая установка с контролем окружающей среды состоит из двух камер с кондиционированием воздуха, в которых температура регулируется с помощью термостойких проводов и систем охлаждения (рисунки 2 и 3). Одна камера используется для создания микроклимата на открытом воздухе. Температура дозирующего резервуара установлена ​​на -10 ° C (при допустимом перепаде температур ± 0.2 ° С). Другая камера имитирует внутреннюю среду, в которой температура установлена ​​на 35 ° C (с допустимой разностью температур ± 0,1 ° C). Образцы были изготовлены в соответствии с предусмотренными размерами испытательного оборудования. Размеры установки и образцов составляют 2600 × 2160 × 2140 мм в высоту и 1500 × (≤400) × 1500 мм соответственно (рисунок 4). После 28 дней естественной сушки в испытательном устройстве поверхность раздела между образцами и испытательным устройством была герметизирована пенополиуретаном.




Все образцы были испытаны в Пекинском центре испытаний строительных материалов. Перед обработкой образцов стен в аппарате сначала была проведена калибровка установки. Образцы стен внутри и снаружи должны соответствовать горячей и холодной камерам соответственно. Для каждого образца были измерены шесть групп данных связанных параметров окружающей среды, таких как температура горячего поля () и холодного поля (), влажность горячего поля () и холодного поля (), а также общая входная мощность (). уменьшить погрешность измерения.К каждой стороне образцов симметрично подключалось по девять датчиков температуры. Допустимый перепад температуры поверхности образца составлял ± 0,5 ° C, с интервалом сбора данных 10 мин. Измерения проводились в соответствии с настройками параметров согласно нормативам GB / T 13475-2008. Когда допустимый перепад температур был в пределах диапазона значений после трех часов непрерывного климат-контроля, испытания были прекращены.

3. Модель расчета коэффициента теплопередачи

Теплопередача через стену проходила в трех фазах: теплообмен внутренней поверхности; теплопроводность внутренней стены; теплообмен внешней поверхности.Методы расчета теплопередачи на каждой стадии различны [17], с точки зрения решения процесса уравнения Фурье с помощью метода испытаний и метода теории, граничных условий.

3.1. Принципы расчета испытательных значений

Принцип испытания устройства для испытания теплопередачи в установившемся режиме (CD-WTFl515, Шэньян, Китай) основан на одномерном установившемся теплопереносе. Образцы были помещены между двумя различными температурными полями, чтобы моделировать теплопередачу стен в реальных условиях.По обе стороны от образца температура поверхности и температура воздуха измерялись датчиками температуры. Также были измерены поверхностные температуры с обеих сторон направляющей пластины. Были проверены внутренняя и внешняя температура поверхности измерительной коробки и входная мощность. По измеренным данным можно рассчитать коэффициент теплопередачи стенок образцов [13], учтите, где - тепловой поток через стенку измерительной коробки (Вт · м −2 ), - коэффициент теплопередачи измерительной стенки (Вт м −2 K −1 ), является температурой внутренней поверхности измерительной камеры (K), и является температурой внешней поверхности измерительной камеры (K).

Тогда коэффициент теплопередачи конструкции ограждения можно рассчитать по следующей формуле: где - общая потребляемая мощность (Вт · м −2 ), - расчетная площадь измерения, - температура горячего поля (K), и - температура холодного поля (К).

3.2. Теоретическая расчетная модель

В условиях установившейся теплопередачи, когда весь процесс теплопередачи не изменяет общее количество тепла, закон Фурье может быть выражен как где - теплопередача плотности теплового потока конструкции, - теплота Коэффициент передачи оболочки здания (Вт · м -2 K -1 ) - это сопротивление теплопередаче внутренней поверхности, равное 0.11 м 2 K Вт −1 , представляет собой сопротивление теплопередаче внешней поверхности, которое составляет 0,04 м 2 K Вт −1 , представляет собой сопротивление теплопередаче каждого материала (м 2 K W -1 ), представляет собой сопротивление теплопередаче оболочки здания, представляет собой толщину материалов (м) и представляет собой коэффициент теплопроводности каждого материала (Вт м -1 K -1 ).

3.3. Модель расчета скорректированного значения

Коэффициент теплопроводности материала является постоянной величиной в существующих теоретических расчетах и ​​численных расчетах, приведенных в литературе, без учета коэффициента теплопроводности материала при изменении температуры и влажности.Мы должны исследовать расчет истинного значения коэффициента теплопередачи и применить его к теоретическому расчету.

3.3.1. Расчет коэффициента теплопроводности в реальных условиях эксплуатации

Механизм теплопередачи строительных материалов стен аналогичен жидкостному, который основан на упругих волнах. Теплопроводность увеличивалась с увеличением температуры, а также на нее влияла влажность. Общее уравнение в случае реальных рабочих условий обычно выражается следующим образом: где - испытательное значение теплопроводности материала, - изменение теплопроводности, вызванное температурой, - изменение теплопроводности, вызванное влажностью веса, и - изменение теплопроводности. пробужденный от холода.

Были рассчитаны материалы, вызванные перепадом температуры, весом, влажностью и замерзанием, соответственно. Затем материалы были рассчитаны в рабочей среде на влияние теплопроводности на температуру и влажность.

Модель, используемая для описания влияния температуры и влажности на коэффициент теплопроводности неорганических вяжущих материалов, была [18]

Испытания на теплопроводность проводились на основе стандартов испытаний теплопроводности цементного раствора и повторно используемого бетонного кирпича [16].Затем можно рассчитать изменения теплопроводности материалов, вызванные температурой, весом, влажностью и замерзанием. Коэффициенты теплопроводности () (относительное изменение при изменении на 0 ° C) цементного раствора и повторно используемых бетонных кирпичей были рассчитаны как 0,7526 Вт · м −1 K −1 и 0,6160 Вт · м −1 K −1. соответственно.

Влияние влажности на коэффициент теплопроводности шаблона EPS можно игнорировать [19]. Модель, использованная для описания влияния температуры на коэффициент теплопроводности шаблонов EPS, была [20] где - коэффициент теплопроводности неорганических связующих материалов при средней температуре, - коэффициент теплопроводности при 20 ° C, - коэффициент теплопроводности при 0 ° C. , - средняя температура материала

.

Потери тепла при передаче через элементы здания

Передача тепла через стену здания или аналогичную конструкцию может быть выражена как:

H t = UA dt (1)

где

H т = тепловой поток (БТЕ / час, Вт, Дж / с)

U = общий коэффициент теплопередачи, «U-значение» (БТЕ / час фут 2 o F, Вт / м 2 K)

A = площадь стены (футы 2 , м 2 )

dt = разница температур ( o F, K)

Общий коэффициент теплопередачи - значение U - описывает, насколько хорошо строительный элемент проводит тепло, или скорость передачи тепла (в ваттах или БТЕ / час) через одну единицу площади (м 2 или фут 2 ) o f структура, деленная на разницу температур по всей конструкции.

Онлайн-калькулятор тепловых потерь

U-значение (БТЕ / час фут 2 o F, Вт / м 2 K)

Площадь стены (футы 2 , м 2 )

Разница температур ( o F, o C, K)

Общие коэффициенты теплопередачи некоторых распространенных строительных элементов

гофрированный металл - неизолированный
Строительный элемент Коэффициент теплопередачи
U-значение
(БТЕ / (час фут 2 o F)) (Вт / (м 2 K))
Двери Одиночный лист - металл 1.2 6,8
1 дюйм - дерево 0,65 3,7
2 дюйма - дерево 0,45 2,6
Кровля 2,6
1 дюйм дерева - неизолированный 0,5 2,8
2 дюйма дерева - неизолированный 0,3 1,7
1 дюйм дерева - изоляция 1 дюйм 0.2 1,1
Дерево 2 дюйма - изоляция 1 дюйм 0,15 0,9
2 дюйма - бетонная плита 0,3 1,7
2 дюйма - бетонная плита - изоляция 1 дюйм 0,15 0,9
Окна Вертикальное одинарное застекленное окно в металлической раме 5,8
Вертикальное одинарное остекление в деревянной раме 4.7
Вертикальное окно с двойным остеклением, расстояние между стеклами 30-60 мм 2,8
Вертикальное окно с тройным остеклением, расстояние между стеклами 30-60 мм 1,85
Герметичное вертикальное окно с двойным остеклением , расстояние между стеклами 20 мм 3,0
Вертикальное герметичное тройное остекление, расстояние между стеклами 20 мм 1,9
Вертикальное герметичное двойное остекление с покрытием «Low-E» 0.32 1,8
Вертикальное окно с двойным остеклением с покрытием Low-E и заполнением тяжелым газом 0,27 1,5
Вертикальное окно с двойным остеклением с 3 пластиковыми пленками (с покрытием Low-E) и заполнение тяжелым газом 0,06 0,35
Горизонтальное одинарное стекло 1,4 7,9
Стены 6 дюймов (150 мм) - заливной бетон 80 фунтов / фут 3 0.7 3,9
10 дюймов (250 мм) - кирпич 0,36 2,0

Значения U и R

Значение U (или U-фактор) является мерой скорости потеря или получение тепла из-за конструкции материалов. Чем ниже коэффициент U, тем выше сопротивление материала тепловому потоку и тем лучше изоляционные свойства. Значение U - это величина, обратная значению R.

Общее значение U для конструкции, состоящей из нескольких слоев, может быть выражено как

U = 1 / ∑ R (2)

, где

U = коэффициент теплопередачи (БТЕ / hr ft 2 o F, Вт / м 2 K)

R = «R-value» - сопротивление тепловому потоку в каждом слое (hr ft 2 o F / Btu, м 2 K / Вт)

R-значение одного слоя может быть выражено как:

R = 1 / C = s / k (3)

, где

C = проводимость слоя (БТЕ / ч · фут 2 o F, Вт / м 2 K)

k = теплопроводность материала слоя (BTU in / час фут 2 o F, Вт / м · К)

с = толщина слоя (дюймы, м)

Примечание! - в дополнение к сопротивлению в каждом строительном слое - существует сопротивление внутренней и внешней поверхности окружающей среде.Если вы хотите добавить поверхностное сопротивление к вычислителю U ниже - используйте один - 1 - для толщины - l t - и поверхностное сопротивление для проводимости - K .

Онлайн Значение U Калькулятор

Этот калькулятор можно использовать для расчета общего значения U для конструкции с четырьмя слоями. Добавьте толщину - l t - и проводимость слоя - K - для каждого слоя.Если количество слоев меньше четырех, замените толщину одного или нескольких слоев нулем.

1. с (дюйм, м) k (британская тепловая единица дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · K)

2. с (дюйм, м) k (британская тепловая единица дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)

3. с (дюйм, м) k (БТЕ дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)

4. с (дюйм, м) k (БТЕ дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)

Пример - значение U Бетонная стена

Бетонная стена толщиной 0.25 (м) и проводимость 1,7 (Вт / мК) используются для значений по умолчанию в калькуляторе выше. Сопротивление внутренней и внешней поверхности оценивается в 5,8 (м 2 K / Вт) .

Значение U можно рассчитать как

U = 1 / (1 / (5,8 м 2 K / Вт) + (0,25 м) / (1,7 Вт / мK))

= 3,13 Вт / м 2 K

R-значения некоторых обычных строительных материалов

4 um плита 5/8 " 9030 0,010 9030 -значения некоторых обычных стеновых конструкций
Материал Сопротивление
R-значение
(час фут 2 o F / Btu) 2 K / W)
Деревянный сайдинг со скосом 1/2 "x 8", внахлест 0.81 0,14
Деревянный сайдинг со скосом 3/4 "x 10", внахлест 1,05 0,18
Штукатурка (на дюйм) 0,20 0,035
Строительная бумага 0,01
Фанера 1/4 " 0,31 0,05
Фанера 3/8" 0,47 0,08
Фанера 1/2 " 0.62 0,11
Оргалит 1/4 " 0,18 0,03
Мягкая плита, сосна или аналогичный материал 3/4" 0,94 0,17
Мягкая плита, сосна или аналогичный 1 1 2 " 1,89 0,33
Мягкая плита, сосна или аналогичный 2 1/2" 3,12 0,55
Гипсокартон 1/2 " 0,45 0,08
0.56 0,1
Стекловолокно 2 дюйма 7 1,2
Стекловолокно 6 дюймов 19 3,3
Обычный кирпич на дюйм
Материал Сопротивление
R-значение
(час фут 2 o F / BTU) 2 K / Вт )
Стена с каркасом 2 x 4, неизолированная 5 0.88
Стена 2 x 4 с изоляцией из войлока 3 1/2 " 15 2,6
Стена 2 x 4 с жесткой полистирольной панелью 1", изоляционное покрытие 3 1/2 " 18 3,2
Стена с каркасом 2 x 4 с изоляционной панелью 3/4 ", изоляцией из войлока 3 1/2", изоляцией из полиуретана 5/8 " 22 3,9
Стена с каркасом 2 x 6 с Изоляционное покрытие 5 1/2 " 23 4
Стена с 2 х 6 стойками с изоляционной панелью 3/4", изоляция из войлока 5 1/2 ", изоляция из полиуретана 5/8" 28 4 .9
.

Требования к пожаробезопасным зданиям

Строительство полностью огнестойкой конструкции может оказаться немного дорогостоящим, но всегда можно построить конструкции со значительной огнестойкостью при приемлемом бюджете. Этого можно добиться, учитывая требования к огнестойкости зданий. Например, выбор подходящих строительных материалов, принятие определенных мер предосторожности при строительстве зданий и установка систем пожарной сигнализации и огнетушителей там, где это необходимо.

Показано, что эти требования могут существенно снизить влияние пожарной нагрузки на здание, т.е. снизить пожарную нагрузку до минимально возможного. Термин «пожарная нагрузка» указывает количество тепла, выделяемого в килоджоулей на квадратный метр (кДж / м2) площади пола любого отсека в результате сгорания содержимого здания, включая его собственную горючую часть. Он определяется путем умножения веса всех горючих материалов на их теплотворную способность и деления на площадь пола.

1. Использование подходящих материалов

Свойства огнестойкости Материалы

  1. Не должен распадаться под действием тепла.
  2. Он не должен расширяться при нагревании, чтобы создавать ненужные напряжения в здании.
  3. Материал не должен легко воспламеняться.
  4. Он не должен терять прочности при воздействии огня.

Характеристики огнестойкости обычных строительных материалов

Есть несколько материалов, которые обычно используются при строительстве зданий.Ниже приведены характеристики огнестойкости этих материалов:

Камень

Плохой проводник тепла. Песчаники с огненными зернами могут умеренно противостоять огню; Гранит разрушается под действием огня; Известняк легко крошится, и большинство других камней распадаются во время охлаждения после нагревания огнем.

Кирпич

Кирпичи выдерживают нагрев до 1200 ° C. Во время строительства, если для крепления кирпичей используется качественный раствор, огнестойкость конструкции многократно повышается.

Рис.1: Кирпичи
Древесина

Любая конструкция из дерева быстро разрушается под действием огня. Древесина увеличивает интенсивность огня. Использование в зданиях тяжелых деревянных секций нежелательно.

Чтобы сделать древесину более огнестойкой, поверхность древесины покрывают химическими веществами, такими как фосфат и сульфат аммония, борная кислота и бура. Иногда на деревянную поверхность, используемую в здании, наносят огнестойкую краску для повышения стойкости.

Рис. 2: Огнестойкая древесина
Бетон

Бетон обладает очень хорошей огнестойкостью. Фактическое поведение бетона в случае пожара зависит от качества цемента и заполнителей, используемых во время строительства.

В случае железобетона и предварительно напряженного бетона положение стали также влияет на огнестойкость. Чем больше бетонное покрытие, тем лучше огнестойкость элемента.

Бетон не теряет значительную прочность до температуры 250 ° C. Снижение его прочности начинается, когда температура превышает 250 ° C. Обычно железобетонные конструкции могут противостоять возгоранию около часа при температуре 1000 ° C. Следовательно, цементный бетон идеально использовать как огнестойкий материал.

Сталь

Хороший проводник тепла. Стальные стержни теряют предел прочности и начинают деформироваться при температуре около 600 ° C.Они полностью плавятся при 1400 ° C. Стальные колонны становятся небезопасными при длительном действии огня. Под постоянным воздействием огня стальная арматура ослабляет железобетонные конструкции.

Следовательно, стальные колонны обычно защищаются кирпичной кладкой или бетонным покрытием. Армирование в бетоне защищено бетонным покрытием, а стальные решетки и балки нанесены огнестойкими красками.

Стекло

Плохой проводник тепла.Он расширяется при нагревании, а когда остывает, в стекле начинают образовываться трещины. Стекло, армированное стальной проволокой, более устойчиво к возгоранию, и в процессе охлаждения, даже если оно разбивается, разбитые стекла остаются в исходном положении.

Рис.4: Огнестойкое стекло
Алюминий

Отличный проводник тепла. Обладает повышенной огнестойкостью.

Асбестоцемент

Это негорючий материал, обладающий высокой огнестойкостью.

2. Меры предосторожности при строительстве зданий

  • Размеры компонентов здания
  • Отсек
  • Противопожарные материалы
  • Требования к выходу согласно NBC Индии, которые включают обеспечение достаточных выходов в каждое здание, чтобы обеспечить безопасный выход в случае пожара, выходы должны быть свободны от препятствий, и обеспечение надлежащего освещения (освещения).
Рис.4: Отсек Фиг.5: Обеспечение выходов и огнетушителя

3. Предоставление систем пожарной сигнализации и огнетушителей

Это активные меры, которые включают в себя системы пожарной сигнализации и обнаружения или спринклеры, которые требуют вмешательства человека или автоматического включения. Они помогают контролировать распространение огня и его последствия по мере необходимости во время пожара.

Подробнее:

Показатели огнестойкости бетонных и каменных строительных элементов

Взрывное растрескивание элементов бетонных конструкций при пожаре

Системы пожарной безопасности и защиты имущества зданий

Противопожарная защита многоэтажных домов

Поведение бетона при сильном пожаре

Оценка повреждений зданий от пожара

Огнестойкий бетон

.

Смотрите также