Capacidad calorífica de los ladrillos en comparación con otros materiales. ¿Son dañinos los ladrillos de arcilla refractaria modernos? Definición y fórmula de capacidad calorífica.

En la construcción, es una característica muy importante. De ello dependen las características de aislamiento térmico de las paredes del edificio y, en consecuencia, la posibilidad de una estancia confortable en el interior del edificio. Antes de proceder a familiarizarse con las características de aislamiento térmico de los materiales de construcción, es necesario comprender qué es la capacidad calorífica y cómo se determina.

Capacidad calorífica de los materiales de construcción.

calor específico de los materiales

La capacidad calorífica es una cantidad física que describe la capacidad de un material para acumular temperatura de un ambiente calentado. Cuantitativamente, el calor específico es igual a la cantidad de energía, medida en J, requerida para calentar un cuerpo que pesa 1 kg en 1 grado.
A continuación se muestra una tabla de la capacidad calorífica específica de los materiales más comunes en la construcción.

tipo y volumen de material calentado (V);
el indicador de la capacidad calorífica específica de este material (Tribunal);
gravedad específica (msp);
temperaturas inicial y final del material.

Capacidad calorífica de los materiales de construcción.

La capacidad calorífica de los materiales, cuya tabla se proporciona anteriormente, depende de la densidad y la conductividad térmica del material.

Y el coeficiente de conductividad térmica, a su vez, depende del tamaño y cierre de los poros. Un material de poros finos con un sistema cerrado de poros tiene un mayor aislamiento térmico y, en consecuencia, una conductividad térmica más baja que uno de poros grandes.

Es muy fácil seguir el ejemplo de los materiales más comunes en la construcción. La siguiente figura muestra cómo el coeficiente de conductividad térmica y el grosor del material afectan las cualidades de protección contra el calor de las cercas externas.

La figura muestra que los materiales de construcción con una densidad más baja tienen un coeficiente de conductividad térmica más bajo.
Sin embargo, este no es siempre el caso. Por ejemplo, existen tipos de aislamiento térmico fibrosos, para los que se aplica el patrón opuesto: cuanto menor es la densidad del material, mayor es el coeficiente de conductividad térmica.

Por lo tanto, no se puede confiar exclusivamente en el indicador de la densidad relativa del material, sino que también se deben tener en cuenta sus otras características.

Características comparativas de la capacidad calorífica de los principales materiales de construcción.

Para comparar la capacidad calorífica de los materiales de construcción más populares, como la madera, el ladrillo y el hormigón, es necesario calcular la capacidad calorífica de cada uno de ellos.

En primer lugar, debe decidir la gravedad específica de la madera, el ladrillo y el hormigón. Se sabe que 1 m3 de madera pesa 500 kg, ladrillo - 1700 kg y hormigón - 2300 kg.
ya sea que tomemos una pared, cuyo espesor es de 35 cm, luego, mediante cálculos simples, obtenemos que la gravedad específica de 1 metro cuadrado de madera será de 175 kg, ladrillo - 595 kg y concreto - 805 kg.
A continuación, seleccionamos el valor de temperatura al que se acumulará la energía térmica en las paredes. Por ejemplo, esto sucederá en un caluroso día de verano con una temperatura del aire de 270C. Para las condiciones seleccionadas, calculamos la capacidad calorífica de los materiales seleccionados:

Pared de madera: С = SudhmudhΔT; Sder = 2,3x175x27 = 10867,5 (kJ);
Muro de hormigón: С = SudhmudhΔT; Sbet = 0,84x805x27 = 18257,4 (kJ);
Pared de ladrillo: С = SudhmudhΔT; Salto = 0,88x595x27 = 14137,2 (kJ).

De los cálculos realizados, se puede ver que con el mismo espesor de pared, el concreto tiene la capacidad calorífica más alta y la madera la más baja. ¿Qué significa esto? Esto sugiere que en un día caluroso de verano, la cantidad máxima de calor se acumulará en una casa hecha de concreto y la menor cantidad de madera.

Esto explica el hecho de que en casa de madera es fresco cuando hace calor y cálido cuando hace frío. El ladrillo y el hormigón acumulan fácilmente una cantidad bastante grande de calor del ambiente, pero se desprenden de él con la misma facilidad.

Capacidad calorífica y conductividad térmica de los materiales.

La conductividad térmica es una cantidad física de materiales que describe la capacidad de la temperatura para penetrar de una superficie de una pared a otra.

Para crear condiciones confortables en la habitación, es necesario que las paredes tengan una alta capacidad calorífica y un bajo coeficiente de conductividad térmica. En este caso, las paredes de la casa podrán acumular la energía térmica del ambiente, pero al mismo tiempo evitarán la penetración de la radiación térmica en la habitación.

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TIPOS DE LADRILLOS

Para responder a la pregunta: ¿cómo construir cálida casa¿ladrillo? ”, debe averiguar cuál es la mejor manera de usarlo. Porque mercado moderno propone gran selección de este material de construcción. Consideremos los tipos más comunes.

SILICATO

Los más populares y extendidos en la construcción en Rusia son los ladrillos de silicato. Este tipo se hace mezclando cal y arena. Este material era muy frecuente debido a su amplia gama de aplicaciones en la vida cotidiana, y también por el hecho de que su precio no es muy alto.

Sin embargo, si nos dirigimos a los valores físicos de este producto, no todo es tan sencillo.

Considere un doble ladrillo de silicatoМ 150. El grado М 150 habla de alta resistencia, por lo que incluso se acerca a la piedra natural. Las dimensiones son 250x120x138 mm.

La conductividad térmica de este tipo es en promedio de 0,7 W/(m oC). Esta es una cifra bastante baja en comparación con otros materiales. Entonces cálidas paredes de un ladrillo de este tipo, lo más probable es que no funcione.

Una ventaja importante de dicho ladrillo en comparación con la cerámica son sus propiedades de insonorización, que tienen un efecto muy favorable en la construcción de paredes que encierran apartamentos o dividen habitaciones.

CERÁMICO

El segundo lugar en popularidad de los ladrillos de construcción se otorga razonablemente a los de cerámica. Para su elaboración se cuecen diversas mezclas de arcillas.

Este tipo se divide en dos tipos:

Edificio,
Frente a.

Los ladrillos de construcción se utilizan para la construcción de cimientos, paredes de casas, estufas, etc., y los ladrillos de revestimiento para el acabado de edificios y locales. Dicho material es más adecuado para la construcción de bricolaje, ya que es mucho más liviano que el silicato.

La conductividad térmica del bloque cerámico está determinada por el coeficiente de conductividad térmica y es numéricamente igual a:

Corpulento - 0,6 W / m * oC;
Ladrillo hueco - 0,5 W / m * oC;
Ranurado - 0,38 W/m* oC.

La capacidad calorífica promedio de un ladrillo es de aproximadamente 0,92 kJ.

CERÁMICA CÁLIDA

El ladrillo caliente es un material de construcción relativamente nuevo. Básicamente, es una mejora sobre el bloque cerámico convencional.

Este tipo de producto es mucho más grande de lo habitual, sus dimensiones pueden llegar a ser 14 veces mayores que las estándar. Pero esto no afecta en gran medida el peso total de la estructura.

Las propiedades de aislamiento térmico son casi 2 veces mejores que los ladrillos cerámicos. La conductividad térmica es de aproximadamente 0,15 W/m*oC.

El bloque de cerámica caliente tiene muchos pequeños huecos en forma de canales verticales. Y como se mencionó anteriormente, cuanto más aire haya en el material, mayores serán las propiedades de aislamiento térmico del material de construcción dado. La pérdida de calor puede ocurrir principalmente en las particiones internas o en las costuras de la mampostería.

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¿Cómo se determina el calor específico?

El calor específico se determina en pruebas de laboratorio. Este indicador depende completamente del tipo de temperatura que tenga el material. El parámetro de capacidad calorífica es necesario para poder comprender en última instancia qué tan resistentes al calor serán las paredes exteriores del edificio calentado. Después de todo, las paredes de las estructuras deben construirse con materiales cuya capacidad de calor específico tiende al máximo.

Además, este indicador es necesario para realizar cálculos precisos en el proceso de calentamiento de varios tipos de soluciones, así como en una situación en la que el trabajo se realiza a temperaturas bajo cero.

Hay que decir sobre los ladrillos macizos. Es este material el que cuenta con una alta conductividad térmica. Por lo tanto, para ahorrar dinero, un ladrillo hueco será útil.

Tipos y matices de bloques de ladrillo.

Para eventualmente construir un edificio de ladrillo suficientemente cálido, inicialmente debe comprender qué tipo de este material es el más adecuado para esto en la mayor medida posible. Actualmente, se presenta una gran variedad de ladrillos en los mercados y en las tiendas de construcción. Entonces, ¿a cuál dar preferencia?

En el territorio de nuestro país, los ladrillos de silicato son muy populares entre los compradores. Este material se obtiene mezclando cal con arena.

La demanda de ladrillos de silicato se debe al hecho de que se usa a menudo en la vida cotidiana y tiene un precio bastante razonable. Si tocamos el tema de las cantidades físicas, entonces este material, por supuesto, es inferior en muchos aspectos a sus contrapartes. Debido a la baja conductividad térmica, es poco probable que sea posible construir una casa verdaderamente cálida con ladrillos de silicato.

Pero, por supuesto, como cualquier material, el ladrillo silicocalcáreo tiene sus ventajas. Por ejemplo, tiene una alta tasa de aislamiento acústico. Es por esta razón que se usa con mucha frecuencia para la construcción de tabiques y paredes en apartamentos de la ciudad.

El segundo puesto de honor en el ranking de demanda lo ocupa ladrillo cerámico... Se obtiene de la agitación diferentes tipos arcillas, que posteriormente se cuecen. Este material se utiliza para la construcción directa de edificios y sus revestimientos. El tipo de edificio se usa para la construcción de edificios, y el tipo de revestimiento se usa para su decoración. Cabe mencionar que un ladrillo a base de cerámica es muy liviano, por lo que es un material ideal para trabajos de construcción independientes.

El ladrillo tibio es una novedad en el mercado de la construcción. No es más que un bloque cerámico avanzado. Este tipo de tamaño puede exceder el estándar unas catorce veces. Pero esto no afecta de ninguna manera la masa total del edificio.

Si comparamos este material con los ladrillos cerámicos, la primera opción en términos de aislamiento térmico es el doble de buena. Un bloque cálido tiene una gran cantidad de pequeños vacíos que parecen canales ubicados en un plano vertical.

Y como saben, cuanto más espacio de aire haya en el material, mayor será la conductividad térmica. La pérdida de calor en esta situación ocurre en la mayoría de los casos en los tabiques interiores o en las costuras de la mampostería.

Conductividad térmica de ladrillos y bloques de espuma: características.

Este cálculo es necesario para poder reflejar las propiedades de un material, que se expresan en términos de la relación entre la densidad del material y su capacidad para conducir el calor.

La uniformidad térmica es un indicador que es igual a la relación inversa del flujo de calor que pasa a través de la estructura de la pared a la cantidad de calor que pasa a través de la barrera condicional e igual a área total paredes

De hecho, tanto la una como la otra versión del cálculo es un proceso bastante complicado. Es por esta razón que si no tiene experiencia en este tema, lo mejor es buscar la ayuda de un especialista que pueda hacer todos los cálculos con precisión.

Entonces, resumiendo, podemos decir que las cantidades físicas son muy importantes al elegir un material de construcción. como puedes ver diferentes tipos Los ladrillos, según sus propiedades, tienen una serie de ventajas y desventajas. Por ejemplo, si realmente desea construir cálido edificio entonces es mejor que le des preferencia a mente cálida ladrillo, en el que el indicador de aislamiento térmico está en la marca máxima. Si estás limitado en dinero, entonces la mejor opción comprar un ladrillo de silicato será para usted, que, aunque retiene mínimamente el calor, elimina perfectamente la habitación de los sonidos extraños.

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Definición y fórmula de capacidad calorífica.

Cada sustancia, en un grado u otro, es capaz de absorber, almacenar y retener energía térmica. Para describir este proceso se introdujo el concepto de capacidad calorífica, que es la propiedad de un material de absorber energía térmica cuando se calienta el aire circundante.

Para calentar cualquier material de masa m desde la temperatura t inicio hasta la temperatura t final, necesitará gastar una cierta cantidad de energía térmica Q, que será proporcional a la masa y la diferencia de temperatura ΔT (t final -t inicio) . Por lo tanto, la fórmula de capacidad calorífica se verá así: Q = c * m * ΔТ, donde c es el coeficiente de capacidad calorífica (valor específico). Se puede calcular mediante la fórmula: с = Q / (m * ΔТ) (kcal / (kg * ° C)).

Asumiendo condicionalmente que la masa de una sustancia es 1 kg, y ΔТ = 1 °C, podemos obtener que c = Q (kcal). Esto significa que el calor específico es igual a la cantidad de energía térmica que se gasta en calentar un material que pesa 1 kg por 1 °C.

Uso de la capacidad calorífica en la práctica

Los materiales de construcción con alta capacidad calorífica se utilizan para la construcción de estructuras resistentes al calor. Esto es muy importante para casas particulares donde la gente vive permanentemente. El hecho es que tales estructuras le permiten almacenar (acumular) calor, por lo que se mantiene una temperatura agradable en la casa durante mucho tiempo. Primero, el calentador calienta el aire y las paredes, después de lo cual las propias paredes calientan el aire. Esto le permite guardar dinero en efectivo en la calefacción y hacer su estancia más cómoda. Para una casa en la que la gente vive periódicamente (por ejemplo, los fines de semana), la alta capacidad calorífica del material de construcción tendrá el efecto contrario: será bastante difícil calentar rápidamente un edificio de este tipo.

Los valores de la capacidad calorífica de los materiales de construcción se dan en SNiP II-3-79. A continuación se muestra una tabla de los principales materiales de construcción y los valores de su capacidad calorífica específica.

tabla 1

Hablando del calor específico, cabe señalar que estufas de calefacción se recomienda construir con ladrillos, ya que el valor de su capacidad calorífica es bastante alto. Esto permite utilizar el horno como una especie de acumulador de calor. Los acumuladores de calor en los sistemas de calefacción (especialmente en los sistemas de calefacción de agua caliente) se usan cada vez más cada año. Dichos dispositivos son convenientes porque es suficiente calentarlos una vez bien con un horno intensivo. caldera de combustible solido, después de lo cual calentarán su hogar durante un día entero e incluso más. Esto ahorrará significativamente su presupuesto.

Capacidad calorífica de los materiales de construcción.

¿Cuáles deberían ser las paredes de una casa privada para cumplir con los códigos de construcción? La respuesta a esta pregunta tiene varios matices. Para tratarlos, se dará un ejemplo de la capacidad calorífica de los 2 materiales de construcción más populares: hormigón y madera. La capacidad calorífica del hormigón tiene un valor de 0,84 kJ / (kg * ° C), y de la madera - 2,3 kJ / (kg * ° C).

A primera vista, uno podría pensar que la madera es un material que consume más calor que el hormigón. Esto es cierto, porque la madera contiene casi 3 veces más energía térmica que el hormigón. Para calentar 1 kg de madera, necesitas gastar 2,3 kJ de energía térmica, pero cuando se enfríe, también dará 2,3 kJ al espacio. Al mismo tiempo, 1 kg de estructura de hormigón es capaz de acumularse y, en consecuencia, dar solo 0,84 kJ.

Pero no saltes a conclusiones. Por ejemplo, debe averiguar qué capacidad de calor tendrá 1 m 2 de una pared de hormigón y madera con un espesor de cm 30. Para hacer esto, primero debe calcular el peso de dichas estructuras. 1 m 2 de esto pared de concreto pesará: 2300 kg/m 3 * 0,3 m 3 = 690 kg. 1 m 2 de una pared de madera pesará: 500 kg / m 3 * 0,3 m 3 = 150 kg.

para un muro de hormigón: 0,84 * 690 * 22 = 12751 kJ;
por estructura de madera: 2,3 * 150 * 22 = 7590 kJ.

Del resultado obtenido se puede concluir que 1 m 3 de madera acumulará calor casi 2 veces menos que el hormigón. Un material intermedio en términos de capacidad calorífica entre el hormigón y la madera es Enladrillado, en una unidad de volumen del cual en las mismas condiciones contendrá 9199 kJ de energía térmica. Al mismo tiempo, el hormigón celular, como material de construcción, contendrá solo 3326 kJ, que será significativamente menor que la madera. Sin embargo, en la práctica, el grosor de una estructura de madera puede ser de 15 a 20 cm, cuando el hormigón celular se puede colocar en varias filas, lo que aumenta significativamente la capacidad de calor específico de la pared.

El uso de diversos materiales en la construcción.

Árbol

Para una estancia confortable en una casa, es muy importante que el material tenga una alta capacidad calorífica y una baja conductividad térmica.

En este sentido, la madera es la mejor opción para viviendas no solo permanentes, sino también temporales. Edificio de madera, sin calefacción largo tiempo, percibirá bien el cambio de temperatura del aire. Por lo tanto, dicho edificio se calentará de manera rápida y eficiente.

Las coníferas se utilizan principalmente en la construcción: pino, abeto, cedro, abeto. En cuanto a la relación precio-calidad, el pino es la mejor opción. Lo que elijas diseñar casa de madera, debe tener en cuenta la siguiente regla: cuanto más gruesas sean las paredes, mejor. Sin embargo, aquí también debe tener en cuenta sus capacidades financieras, ya que con un aumento en el grosor de la madera, su costo aumentará significativamente.

Ladrillo

Este material de construcción siempre ha sido un símbolo de estabilidad y fuerza. El ladrillo tiene buena fuerza y resistencia a las influencias negativas. ambiente externo... Sin embargo, si tenemos en cuenta el hecho de que las paredes de ladrillo se construyen principalmente con un espesor de 51 y 64 cm, entonces para crear un buen aislamiento térmico, deben cubrirse adicionalmente con una capa material de aislamiento térmico. casas de ladrillo grandioso para residencia permanente... Cuando se calientan, tales estructuras son capaces de liberar el calor acumulado en ellas al espacio durante mucho tiempo.

Al elegir un material para construir una casa, se debe tener en cuenta no solo su conductividad térmica y su capacidad calorífica, sino también la frecuencia con la que las personas vivirán en esa casa. Buena elección le permitirá mantener la comodidad y el confort en su hogar durante todo el año.

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¿Lo que es?

La característica física de la capacidad calorífica es inherente a cualquier sustancia. Denota la cantidad de calor que un cuerpo físico absorbe cuando se calienta en 1 grado Celsius o Kelvin. Es un error identificar un concepto general con uno específico, ya que este último implica la temperatura requerida para calentar un kilogramo de una sustancia. Parece posible determinar con precisión su número solo en condiciones de laboratorio. El indicador es necesario para determinar la estabilidad térmica de las paredes del edificio y en el caso de que los trabajos de construcción se realicen a temperaturas bajo cero. Para la construcción de edificios y locales residenciales privados y de varios pisos, se utilizan materiales con alta conductividad térmica, ya que acumulan calor y mantienen la temperatura en la habitación.

La ventaja de los edificios de ladrillo es que ahorran en costos de calefacción.

La creación de un microclima óptimo y el consumo de energía térmica para calentar una casa privada en la estación fría depende en gran medida de las propiedades de aislamiento térmico de los materiales de construcción a partir de los cuales se construyó este edificio. Una de estas características es la capacidad calorífica. Este valor debe tenerse en cuenta al elegir los materiales de construcción para la construcción de una casa privada. Por lo tanto, consideraremos además la capacidad calorífica de algunos materiales de construcción.

Definición y fórmula de capacidad calorífica.

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Uso de la capacidad calorífica en la práctica

Los materiales de construcción con alta capacidad calorífica se utilizan para la construcción de estructuras resistentes al calor. Esto es muy importante para casas particulares donde la gente vive permanentemente. El hecho es que tales estructuras le permiten almacenar (acumular) calor, por lo que se mantiene una temperatura agradable en la casa durante mucho tiempo. Primero, el calentador calienta el aire y las paredes, después de lo cual las propias paredes calientan el aire. Esto ahorra dinero en calefacción y hace que su estancia sea más cómoda. Para una casa en la que la gente vive periódicamente (por ejemplo, los fines de semana), la alta capacidad calorífica del material de construcción tendrá el efecto contrario: será bastante difícil calentar rápidamente un edificio de este tipo.

tabla 1

El ladrillo tiene una alta capacidad calorífica, por lo que es ideal para construir casas y montar estufas.

Hablando de la capacidad calorífica, se debe tener en cuenta que se recomienda construir estufas de ladrillos, ya que el valor de su capacidad calorífica es bastante alto. Esto permite utilizar el horno como una especie de acumulador de calor. Los acumuladores de calor en los sistemas de calefacción (especialmente en los sistemas de calefacción de agua caliente) se usan cada vez más cada año. Dichos dispositivos son convenientes porque basta con calentarlos bien una vez con un horno intensivo de una caldera de combustible sólido, después de lo cual calentarán su casa durante todo un día e incluso más. Esto ahorrará significativamente su presupuesto.

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Capacidad calorífica de los materiales de construcción.

¿Cuáles deberían ser las paredes de una casa privada para cumplir con los códigos de construcción? La respuesta a esta pregunta tiene varios matices. Para tratarlos, se dará un ejemplo de la capacidad calorífica de los 2 materiales de construcción más populares: hormigón y madera. tiene un valor de 0,84 kJ / (kg * ° C), y para la madera - 2,3 kJ / (kg * ° C).

Pero no saltes a conclusiones. Por ejemplo, debe averiguar qué capacidad de calor tendrá 1 m 2 de una pared de hormigón y madera con un espesor de cm 30. Para hacer esto, primero debe calcular el peso de dichas estructuras. 1 m 2 de este muro de hormigón pesará: 2300 kg/m 3 * 0,3 m 3 = 690 kg. 1 m 2 de una pared de madera pesará: 500 kg / m 3 * 0,3 m 3 = 150 kg.

para un muro de hormigón: 0,84 * 690 * 22 = 12751 kJ;
para una estructura de madera: 2,3 * 150 * 22 = 7590 kJ.

Del resultado obtenido se puede concluir que 1 m 3 de madera acumulará calor casi 2 veces menos que el hormigón. Un material intermedio en cuanto a capacidad calorífica entre el hormigón y la madera es el ladrillo, en una unidad de volumen del cual, en las mismas condiciones, estarán contenidos 9199 kJ de energía térmica. Al mismo tiempo, el hormigón celular, como material de construcción, contendrá solo 3326 kJ, que será significativamente menor que la madera. Sin embargo, en la práctica, el grosor de una estructura de madera puede ser de 15 a 20 cm, cuando el hormigón celular se puede colocar en varias filas, lo que aumenta significativamente la capacidad de calor específico de la pared.

La conductividad térmica y la capacidad calorífica de los ladrillos son parámetros importantes que permiten determinar la elección del material para la construcción de edificios residenciales, manteniendo el nivel de calor requerido en ellos. Los indicadores específicos se calculan y dan en tablas especiales.

¿Qué es y qué les influye?

La conductividad térmica es el proceso que tiene lugar en el interior de un material durante la transferencia de energía térmica entre partículas o moléculas. En este caso, la parte más fría recibe calor de la más caliente. Las pérdidas de energía y las emisiones de calor ocurren en los materiales no solo como resultado del proceso de transferencia de calor, sino también durante la radiación. Depende de cuál sea la estructura de la sustancia.

Cada componente del edificio tiene un cierto índice de conductividad térmica, obtenido empíricamente en el laboratorio. El proceso de propagación del calor es desigual, por lo que parece una curva en el gráfico. La conductividad térmica es una cantidad física que tradicionalmente se caracteriza por un coeficiente. Si observa la tabla, puede notar fácilmente la dependencia del indicador de las condiciones de operación de este material. Los libros de referencia extendidos contienen hasta varios cientos de tipos de coeficientes que determinan las propiedades de los materiales de construcción de varias estructuras.

Para una guía al elegir, se indican tres condiciones en la tabla: habitual, para un clima moderado y humedad promedio en la habitación, el estado "seco" del material y "húmedo", es decir, operación en condiciones de mayor cantidad de humedad en la atmósfera. Es fácil ver que para la mayoría de los materiales, el coeficiente aumenta con el aumento de la humedad ambiental. El estado "seco" se determina a temperaturas de 20 a 50 grados sobre cero y presión atmosférica normal.

Si la sustancia se usa como aislante térmico, los indicadores se eligen con especial cuidado. Las estructuras porosas retienen mejor el calor, mientras que los materiales más densos lo liberan con más fuerza en ambiente... Por lo tanto, los calentadores tradicionales tienen los coeficientes de conductividad térmica más bajos.

Como regla general, la lana de vidrio, la espuma y el hormigón celular con una estructura particularmente porosa son óptimos para la construcción. Cuanto más denso es el material, más conductividad térmica tiene, por lo tanto, transfiere energía al medio ambiente.

Tipos de materiales y sus características.

Los ladrillos, producidos hoy en muchos tipos, se utilizan en la construcción en todas partes. Ni una sola instalación: un gran edificio industrial, un multiapartamento residencial o una pequeña casa privada, no erigido sin una base de ladrillo. La construcción de cabañas, popular y relativamente económica, se basa únicamente en ladrillos. El ladrillo ha sido durante mucho tiempo el principal material de construcción.

Esto sucedió debido a sus propiedades universales:

confiabilidad y durabilidad;
fuerza;
respeto al medio ambiente;
Excelentes características de aislamiento acústico y acústico.

Se distinguen los siguientes tipos de ladrillos.

Rojo. Está hecho de arcilla cocida y aditivos. Difiere en confiabilidad, durabilidad y resistencia a las heladas. Adecuado para la construcción de paredes y cimientos. Suele colocarse en una o dos filas. La conductividad térmica depende de la presencia de huecos en el producto.

Escoria de huella. El ladrillo de revestimiento más duradero y denso. Un material de horno corpulento, sólido y confiable debido a su alta densidad también tiene el coeficiente de conductividad térmica más significativo. Y, por lo tanto, no tiene sentido usarlo para las paredes: hará frío en la casa, se necesitará un aislamiento de pared significativo. Pero los ladrillos de clinker son indispensables en la construcción de carreteras y al colocar pisos en edificios industriales.

Silicato. Material económico de una mezcla de cal y arena, a menudo los productos se combinan en bloques para mejorar propiedades operativas... En la construcción de edificios, no solo se utiliza sólido, sino también silicato con huecos. Los indicadores de durabilidad del bloque de arena son promedio, y la conductividad térmica depende del tamaño de la conexión, pero sigue siendo lo suficientemente alta, por lo que la casa requerirá aislamiento adicional.

El indicador para la briqueta ranurada es más bajo en comparación con el análogo sin espacios internos. También hay que tener en cuenta que el producto absorbe el exceso de humedad.

Cerámico. moderno y hermoso material, producido en un rango significativo. Si hablamos de conductividad térmica, entonces es significativamente más baja que la del ladrillo rojo común.

Se trata de una briqueta de cerámica maciza, refractaria y ranurada, con huecos. El coeficiente de conductividad térmica depende del peso del ladrillo, el tipo y la cantidad de grietas en él. Las cerámicas cálidas son hermosas por fuera y tienen muchos huecos finos en el interior, lo que las hace muy cálidas y, por lo tanto, ideales para la construcción. Si el producto cerámico también tiene poros que reducen el peso, el ladrillo se llama poroso.

Las desventajas de dicho ladrillo incluyen el hecho de que las unidades individuales son pequeñas y frágiles. Por lo tanto, la cerámica cálida no es adecuada para todos los diseños. Además, es un material caro.

En cuanto a la cerámica refractaria, este es el llamado ladrillo de arcilla refractaria, un bloque de arcilla quemada con una alta conductividad térmica, casi la misma que la de un material sólido ordinario. Al mismo tiempo, la resistencia al fuego es una propiedad valiosa que siempre se tiene en cuenta durante la construcción.

Las chimeneas se construyen con ladrillos de "estufa", tiene una estética apariencia, retiene el calor en la casa debido a su alta conductividad térmica, resistente a las heladas, no se presta a ácidos y álcalis.

El calor específico es la energía consumida para calentar un kilogramo de material en un grado. Este indicador es necesario para determinar la resistencia al calor de las paredes de un edificio, especialmente a bajas temperaturas.

Para productos de arcilla y cerámica, este indicador oscila entre 0,7 y 0,9 kJ/kg. El ladrillo de silicato da indicadores de 0,75-0,8 kJ / kg. Chamotny es capaz, cuando se calienta, de aumentar la capacidad calorífica de 0,85 a 1,25.

Comparación con otros materiales

Entre los materiales que pueden competir con los ladrillos, hay naturales y tradicionales (madera y hormigón) y sintéticos modernos (penoplex y hormigón celular).

Durante mucho tiempo se han erigido edificios de madera en el norte y otras regiones con bajas temperaturas invernales, y esto no es casualidad. La capacidad calorífica específica de la madera es mucho menor que la de los ladrillos. Las casas en esta área están construidas con roble macizo, árboles coníferos y también se usa aglomerado.

Si el árbol se corta a través de las fibras, la conductividad térmica del material no supera los 0,25 W / M * K. El aglomerado también tiene un indicador bajo: 0.15. Y el coeficiente más óptimo para la construcción es la madera cortada a lo largo de las fibras, no más de 0,11. Obviamente, en las casas hechas de un árbol de este tipo, se logra una excelente retención de calor.

La tabla demuestra claramente la dispersión en el valor de la conductividad térmica de un ladrillo (expresado en W / M * K):

escoria - hasta 0,9;
silicato - hasta 0,8 (con huecos y grietas - 0,5-0,65);
cerámica - de 0,45 a 0,75;
cerámica para grietas - 0.3-0.4;
poroso - 0.22;
cerámicas y bloques calientes - 0.12-0.2.

Al mismo tiempo, solo la cerámica cálida y los ladrillos porosos, que también son caros y frágiles, pueden competir con la madera en términos del nivel de retención de calor en la casa. Sin embargo, el ladrillo se usa con más frecuencia en la construcción de paredes, y no solo por el alto costo de la madera maciza. Paredes de madera tienen miedo de la precipitación atmosférica, se desvanecen al sol. No le gustan la madera y las influencias químicas, además, la madera puede pudrirse y secarse, se forma moho en ella. Por lo tanto, este material requiere un procesamiento especial antes de la construcción.

Además, el fuego puede destruir muy rápidamente una estructura de madera, ya que la madera arde bien. Por el contrario, la mayoría de los tipos de ladrillos son bastante resistentes al fuego, especialmente los ladrillos de arcilla refractaria.

En cuanto a los demás materiales modernos, en comparación con el ladrillo, generalmente se eligen bloques de espuma y hormigón celular. Los bloques de espuma son hormigón con poros, que incluye agua y cemento, un compuesto espumante y endurecedores, así como plastificantes y otros componentes. El compuesto no absorbe humedad, es altamente resistente a las heladas y retiene el calor. Se utiliza para la construcción de edificios privados bajos (dos o tres pisos). La conductividad térmica es de 0,2-0,3 W / M * K.

El hormigón celular es un compuesto muy fuerte de una estructura similar. Contienen hasta un 80% de poros proporcionando un excelente aislamiento térmico y acústico. El material es ecológico y cómodo de usar, además de económico. Las propiedades de aislamiento térmico del hormigón celular son 5 veces superiores a las del ladrillo rojo y 8 veces superiores a las del silicato (la conductividad térmica no supera los 0,15).

Sin embargo, las estructuras de bloques de gas le temen al agua. Además, en términos de densidad y durabilidad, son inferiores a los ladrillos rojos. Uno de los materiales de construcción más demandados en el mercado se llama espuma de poliestireno extruido o penoplex. Son losas diseñadas para aislamiento térmico. El material es ignífugo, no absorbe la humedad y no se pudre.

Según los expertos, este compuesto resiste la comparación con el ladrillo solo en términos de conductividad térmica. El aislamiento tiene un indicador igual a 0.037-0.038. Penoplex no es lo suficientemente denso, no tiene la capacidad de carga requerida. Por lo tanto, es mejor combinarlo con un ladrillo al erigir paredes, mientras que una mampostería de ladrillos huecos y medio complementados con penoplex le permitirá cumplir con los códigos de construcción para el aislamiento térmico de una vivienda. Penoplex también se utiliza para los cimientos de casas y áreas ciegas.

Al elegir un material adecuado para un tipo particular de trabajo de construcción, se debe prestar especial atención. especificaciones... Esto también se aplica a la capacidad calorífica específica de los ladrillos, de la que depende en gran medida la necesidad de una casa para el aislamiento térmico posterior y la decoración adicional de las paredes.

Características del ladrillo que inciden en su uso:

Calor especifico. Una cantidad que determina la cantidad de energía térmica requerida para calentar 1 kg por 1 grado.
Conductividad térmica. Una característica muy importante para los productos de ladrillo, que le permite determinar la cantidad de calor transferido desde el costado de la habitación hacia la calle.
Al nivel de transferencia de calor pared de ladrillo inciden directamente las características del material utilizado para su construcción. En aquellos casos en los que se trate de mampostería multicapa, será necesario tener en cuenta la conductividad térmica de cada capa por separado.

Cerámico

Informacion util:

Según la tecnología de producción, los ladrillos se clasifican en grupos de cerámica y silicato. Además, ambos tipos tienen material significativo, calor específico y conductividad térmica. La materia prima para la fabricación de ladrillos cerámicos, también llamados rojos, es la arcilla, a la que se le añaden una serie de componentes. Los espacios en bruto formados se disparan en hornos especiales. El índice de calor específico puede fluctuar entre 0,7 y 0,9 kJ / (kg · K). En cuanto a la densidad media, suele rondar los 1400 kg/m3.

Entre los puntos fuertes de los ladrillos cerámicos se encuentran:

1. Suavidad de la superficie. Esto aumenta su estética externa y facilidad de peinado.
2. Resistencia a las heladas ya la humedad. En condiciones normales, las paredes no necesitan humedad adicional ni aislamiento térmico.
3. Capacidad de llevar altas temperaturas... Esto permite el uso de ladrillos cerámicos para la construcción de hornos, barbacoas, tabiques resistentes al calor.
4. Densidad 700-2100 kg/m3. Esta característica se ve afectada directamente por la presencia de poros internos. A medida que aumenta la porosidad del material, disminuye su densidad y aumentan sus características de aislamiento térmico.

Silicato

En cuanto al ladrillo de silicato, puede ser macizo, hueco y poroso. Según el tamaño, se distinguen ladrillos simples, uno y medio y dobles. En promedio, el ladrillo de silicato tiene una densidad de 1600 kg / m3. Se aprecian especialmente las características fonoabsorbentes de la mampostería de silicato: aunque estemos hablando de un muro de pequeño espesor, el nivel de su aislamiento acústico será un orden de magnitud mayor que en el caso de utilizar otro tipo de material de mampostería.

Frente a

Por separado, se debe decir sobre el ladrillo de revestimiento, que resiste el agua y el aumento de temperatura con el mismo éxito. El indicador de calor específico de este material está en el nivel de 0,88 kJ / (kg · K), con una densidad de hasta 2700 kg / m3. En venta ladrillos de revestimiento presentado en una amplia variedad de tonos. Son aptas tanto para revestimiento como para colocación.

Refractario

Está representado por dinas, carborundo, magnesita y ladrillos refractarios. La masa de un ladrillo es bastante grande debido a su importante densidad (2700 kg / m3). El indicador de capacidad de calor más bajo cuando se calienta es para un ladrillo de carborundo de 0.779 kJ / (kg K) para una temperatura de +1000 grados. La tasa de calentamiento del horno, colocado a partir de este ladrillo, supera significativamente el calentamiento de la mampostería de arcilla refractaria, sin embargo, el enfriamiento se produce más rápido.

Desde ladrillos refractarios Los hornos están equipados con calefacción hasta +1500 grados. El calor específico de este material está muy influenciado por la temperatura de calentamiento. Por ejemplo, el mismo ladrillo de arcilla refractaria a +100 grados tiene una capacidad calorífica de 0,83 kJ / (kg K). Sin embargo, si se calienta a +1500 grados, esto provocará un aumento de la capacidad calorífica hasta 1,25 kJ/(kg · K).

Dependencia de la temperatura de uso

Los indicadores técnicos de los ladrillos están muy influenciados por régimen de temperatura:

Trepelny... A temperaturas de -20 a + 20, la densidad varía entre 700-1300 kg / m3. En este caso, el indicador de capacidad calorífica se encuentra en un nivel estable de 0,712 kJ/(kg · K).
Silicato... Un régimen de temperatura similar de -20 - +20 grados y una densidad de 1000 a 2200 kg / m3 brinda la posibilidad de una capacidad calorífica específica diferente de 0.754-0.837 kJ / (kg · K).
Adobe... Si bien la temperatura es idéntica al tipo anterior, demuestra una capacidad calorífica estable de 0,753 kJ/(kg · K).
rojo... Se puede utilizar a una temperatura de 0-100 grados. Su densidad puede variar de 1600 a 2070 kg / m3, y su capacidad calorífica, de 0,849 a 0,872 kJ / (kg K).
Amarillo... Las fluctuaciones de temperatura de -20 a +20 grados y una densidad estable de 1817 kg/m3 dan la misma capacidad calorífica estable de 0,728 kJ/(kg K).
Edificio... A una temperatura de +20 grados y una densidad de 800-1500 kg / m3, la capacidad calorífica está en el nivel de 0,8 kJ / (kg K).
Frente a... El mismo régimen de temperatura +20, con una densidad material de 1800 kg/m3, determina la capacidad calorífica de 0,88 kJ/(kg·K).
Dinas... Operación en modo temperatura elevada de +20 a +1500 y densidad 1500-1900 kg / m3 implica un aumento secuencial en la capacidad calorífica de 0.842 a 1.243 kJ / (kg K).
Carborundo... A medida que se calienta de +20 a +100 grados, un material con una densidad de 1000-1300 kg/m3 aumenta gradualmente su capacidad calorífica de 0,7 a 0,841 kJ/(kg K). Sin embargo, si se continúa calentando el ladrillo de carborundo, entonces su capacidad calorífica comienza a disminuir. A una temperatura de +1000 grados, será igual a 0,779 kJ / (kg · K).
magnesita... El material con una densidad de 2700 kg / m3 con un aumento de temperatura de +100 a +1500 grados aumenta gradualmente su capacidad calorífica 0.93-1.239 kJ / (kg K).
cromita... Calentar un producto con una densidad de 3050 kg / m3 de +100 a +1000 grados provoca un aumento gradual en su capacidad calorífica de 0,712 a 0,912 kJ / (kg K).
arcilla refractaria... Tiene una densidad de 1850 kg/m3. Cuando se calienta de +100 a +1500 grados, la capacidad calorífica del material aumenta de 0,833 a 1,251 kJ / (kg K).

Elija los ladrillos correctamente, según las tareas en el sitio de construcción.

La elección del ladrillo como material de construcción para la construcción de paredes de locales, estufas o chimeneas se lleva a cabo en función de sus propiedades asociadas con la capacidad de conducir, retener el calor o el frío, resistir la exposición a altas o bajas temperaturas. Las características termotécnicas más importantes son: coeficiente de conductividad térmica, capacidad calorífica y resistencia a las heladas.

Este nombre se entendía anteriormente sólo como elementos tamaño estándar(250x120x65) de barro cocido. Ahora producir y vender productos de construcción fabricado con cualquier componente adecuado, con forma de paralelepípedo regular y dimensiones similares a las de la versión clásica de cerámica.

Principales variedades:

cerámica privada (construcción) - piedra clasica arcilla roja cocida;
cara de cerámica: tiene mejores cualidades externas, mayor resistencia a la intemperie, generalmente tiene una cavidad en el interior;
silicato sólido: de color gris claro de una mezcla de arena y piedra caliza prensada, inferior a la cerámica en todos los aspectos (incluida la ingeniería térmica), excepto en la resistencia;
silicato hueco: caracterizado por la presencia de cavidades que aumentan la capacidad de las paredes para retener el calor;
hiperprensado - hecho de cemento con pigmentos que añaden matices materiales naturales, los agregados de la mezcla son migas de piedra caliza, mármol, gránulos de escoria de alto horno;
arcilla refractaria - destinada a la colocación de estufas, chimeneas, chimeneas;
clinker: se diferencia del habitual en que en su producción se utilizan tipos especiales de arcilla y temperaturas de cocción más altas;
cerámica cálida (piedra porosa): sus características superan con creces la conductividad térmica del ladrillo rojo, esto se logra debido a la presencia de poros llenos de aire en la masa de arcilla y al diseño especial del elemento, que tiene una gran cantidad de huecos en el interior .

Coeficiente de conductividad térmica

La conductividad térmica de una sustancia es una característica cuantitativa de su capacidad para conducir energía (calor). Para compararlo, diferentes materiales de construcción usan el coeficiente de conductividad térmica: la cantidad de calor que pasa a través de una muestra de unidad de longitud y área por unidad de tiempo a una diferencia de temperatura unitaria. Medido en Watt/metro*Kelvin (W/m*K).

Al elegir un ladrillo para la construcción de muros, se presta atención al indicador de conductividad térmica, ya que de él depende el espesor mínimo permitido de la estructura. Cómo menos valor, entonces mejor pared retiene el calor y cuanto más fina sea, más económico será el consumo. El mismo parámetro se tiene en cuenta al elegir el tipo de aislamiento, el tamaño de su capa y la tecnología.

La conductividad térmica depende de tales factores:

material: los mejores indicadores son para cerámica porosa caliente, los peores para ladrillos hiperprensados o de silicato;
densidad: cuanto mayor es, peor se retiene el calor;
la presencia de vacíos en los productos: las cavidades dentro de la piedra de la pared ranurada después de la instalación se llenan de aire, debido a esto, se conserva mejor el calor o el frío en la habitación.

Según el coeficiente de conductividad térmica en estado seco, se distinguen los siguientes tipos de mampostería:

altamente efectivo - hasta 0.20;
mayor eficiencia: de 0,21 a 0,24;
efectivo - de 0.25 a 0.36;
condicionalmente efectivo - de 0.37 a 0.46;
ordinario - más de 0.46.

Al realizar cálculos, elegir ladrillos de revestimiento y construcción y aislamiento, se tiene en cuenta que la capacidad de la pared para conducir calor depende no solo de las propiedades del material, sino que también se caracteriza por el coeficiente de conductividad térmica de la solución y el grosor de las costuras.

Capacidad calorífica

Esta es la cantidad de calor (energía) que debe suministrarse al cuerpo para elevar su temperatura en 1 Kelvin. La unidad de medida de este indicador es Joule por Kelvin (J/K). El calor específico es su relación con la masa de una sustancia, la unidad es Joule/kg * Kelvin (J/kg * K). Para un ladrillo, su valor es de 700 a 1250 J / kg * K. Los números más precisos dependen del material del que está hecho un aspecto particular.

El parámetro afecta el consumo de energía requerido para calentar la casa: cuanto menor sea el valor, más rápido se calentará la habitación y menos dinero se gastará en el pago. Es especialmente importante si la residencia en la casa no es permanente, es decir, periódicamente se requiere calentar las paredes. La mejor manera- silicato, pero se recomienda confiar los cálculos exactos a un especialista. Es necesario tener en cuenta no solo la capacidad calorífica de la pared, sino también su espesor, la capacidad calorífica del mortero de mampostería, el ancho de las juntas, las características de la ubicación de la habitación y el coeficiente de transferencia de calor.

resistencia a las heladas

Se expresa en el número de ciclos de congelación-descongelación que el elemento puede soportar sin deterioro significativo de sus propiedades. No es el nivel de temperatura más bajo lo que importa, sino la frecuencia de congelación de la humedad en los poros. El agua, al convertirse en hielo, se expande, lo que contribuye a la destrucción de la piedra.

Por lo general, la resistencia a las heladas se indica mediante un índice, que contiene una gran letra latina F y números. Por ejemplo: la marca F50 indica que este material comienza a perder resistencia no antes de los 50 ciclos de congelación y descongelación. Posibles marcas de ladrillos para resistencia a las heladas (GOST 530-2012): F25; F35; F50; F100; F200; F300. Centrándose en el número indicado, debe comprender que la cantidad de ciclos no coincide con la cantidad de temporadas.

En algunas regiones, los cambios bruscos de temperatura pueden ocurrir muchas veces durante un invierno. Para muros de carga se recomienda usar al menos F35, para revestimiento, desde F75. Las opciones con tarifas más bajas solo son adecuadas para regiones con climas templados.