Теплоемкость бетона: таблица

Теплоаккумулирующая способность материалов

Способность материала удерживать тепло оценивается его удельной теплоемкостью, т.е. количеством тепла (в кДж), необходимым для повышения температуры одного килограмма материала на один градус. Например, вода имеет удельную теплоемкость, равную 4,19 кДж/(кг*K). Это значит, например, что для повышения температуры 1 кг воды на 1°K требуется 4,19 кДж.

Таблица 1. Сравнение некоторых теплоаккумулирующих материалов

Ма­те­ри­алПлот­ность, кг/м 3Теп­ло­ем­кость, кДж/(кг*K)Ко­эф­фи­ци­ент те­пло­про­вод­нос­ти, Вт/(м*K)Мас­са ТАМ для те­пло­ак­ку­му­ли­ро­ва­ния 1 ГДж те­пло­ты при Δ= 20 K, кгОт­но­си­тель­ная мас­са ТАМ по от­но­ше­нию к мас­се во­ды, кг/кгОбъем ТАМ для те­пло­ак­ку­му­ли­ро­ва­ния 1 ГДж те­пло­ты при Δ= 20 K, м 3От­но­си­тель­ный объем ТАМ по от­но­ше­нию к объему во­ды, м 3 /м 3
Гранит, галька16000,840,4559500549,6*4,2
Вода10004,20,611900111,91
Глауберова соль (декагидрат сульфата натрия)*14600 т
1300 ж
1,92 т
3,26 ж
1,85 т
1,714 ж
33000,282,260,19
Парафин*786 т2,89 т0,498 т37500,324,770,4

Для водонагревательных установок и жидкостных систем отопления лучше всего в качестве теплоаккумулирующего материала применять воду, а для воздушных гелиосистем — гальку, гравий и т.п. Следует иметь в виду, что галечный теплоаккумулятор при одинаковой энергоемкости по сравнению с водяным теплоаккумулятором имеет в 3 раза больший объем и занимает в 1,6 раза большую площадь. Например, водяной теплоаккумулятор диаметром 1,5 м и высотой 1,4 м имеет объем 4,3 м 3 , в то время как галечный теплоаккумулятор в форме куба со стороной 2,4 м имеет объем 13,8 м 3 .

Плотность аккумулирования теплоты в значительной степени зависит от метода аккумулирования и рода теплоаккумулирующего материала. Она может быть аккумулирована в химически связанном виде в топливе. При этом плотность аккумулирования соответствует теплоте сгорания, кВт*ч/кг:

  • нефть — 11,3;
  • уголь (условное топливо) — 8,1;
  • водород — 33,6;
  • древесина — 4,2.

При термохимическом аккумулировании теплоты в цеолите (процессы адсорбции — десорбции) может аккумулироваться 286 Вт*ч/кг теплоты при разности температур 55°C. Плотность аккумулирования теплоты в твердых материалах (скальная порода, галька, гранит, бетон, кирпич) при разности температур 60°C составляет 14 17 Вт*ч/кг, а в воде — 70 Вт*ч/кг. При фазовых переходах вещества (плавление — затвердевание) плотность аккумулирования значительно выше, Вт*ч/кг:

  • лед (таяние) — 93;
  • парафин — 47;
  • гидраты солей неорганических кислот — 40 130.
Таблица 2. Сравнение удельной теплоемкости и плотности различных материалов на основе равных объемов

МатериалУдельная теплоемкость, кДж/(кг*K)Плотность, кг/м 3Теплоемкость, кДж/(м 3 *K)
Вода4,1910004187
Металлоконструкции0,4678333437
Бетон1,1322422375
Кирпич0,8422421750
Магнетит, железная руда0,6851253312
Базальт, каменная порода0,8228802250
Мрамор0,8628802375

К сожалению, лучший из приведенных в таблице 2 строительных материалов — бетон, удельная теплоемкость которого составляет 1,1 кДж/(кг*K), удерживает лишь ¼ того количества тепла, которое хранит вода того же веса. Однако плотность бетона (кг/м 3 ) значительно превышает плотность воды. Во втором столбце таблицы 2 приведены плотности этих материалов. Умножив удельную теплоемкость на плотность материала, получим теплоемкость на кубический метр. Эти величины приведены в третьем столбце таблицы 2. Следует отметить, что вода, несмотря на то, что обладает наименьшей плотностью из всех приведенных материалов, имеет теплоемкость на 1 м 3 выше (2328,8 кДж/м 3 ), чем остальные материалы таблицы, в силу ее значительно большей удельной теплоемкости. Низкая удельная теплоемкость бетона в значительной степени компенсируется его большой массой, благодаря которой он удерживает значительное количество тепла (1415,9 кДж/м 3 ).

Удельная теплоемкость бетона и его другие характеристики

Используя в строительстве различные материалы, необходимо учитывать все их основные характеристики: именно от них и зависит, насколько крепким, долговечным и теплым получится жилище. Для расчета способности к теплоизоляции обращают внимание на такую величину, как удельная теплоемкость. Бетон считается самым распространенным строительным материалом, сейчас без него не обходится ни одна стройка. Поэтому подробное изучение его основных характеристик поможет оптимально спроектировать конструкцию.

Свойства и описание материала

Бетон неспроста настолько популярен как в частном строительстве, так и в масштабном. Все дело в сочетании в нем практически всех фундаментальных свойств материала, так необходимых для качественной постройки.

К основным физико-техническим характеристикам этого стройматериала относятся:

    Высокая плотность. При наличии требования к повышенной прочности строения бетонный раствор можно усиливать при помощи использования цемента разных марок плотности, а также различных наполнителей — крупного щебня, магнетитовых и лимонитовых пород. Кроме того, крепость изделия можно легко повысить в несколько раз, армировав бетон металлическими прутьями в виде сетки. Чем чаще будет шаг сеточной ячейки, тем прочнее станет конструкция.

  • Долговечность. Ввиду высокой устойчивости к различным деформациям, эрозии, температурным перепадам, а также химическим веществам можно говорить о хороших показателях долговечности бетонных конструкций.
  • Устойчивость к крайне низким температурам.
  • Однородность и вязкость, очень удобные при накладывании раствора на необходимую поверхность. К тому же, однородность бетона напрямую влияет на такой показатель, как прочность.
  • Стойкость к деформационным воздействиям. Бетон имеет довольно высокие показатели относительно устойчивости к сжатию — в таких условиях он обладает определенным уровнем пружинистости. Чтобы наделить бетонные изделия стойкостью к растяжению, скручиванию и другим видам деформации, его армируют. Это значительно увеличивает его устойчивость в условиях постоянного напряжения.
  • Высокая огнестойкость бетона. Этот показатель является одним из важнейших при построении жилого массива, так как напрямую влияет на пожароопасность здания. Но огнеупорность бетона очень высока. Под воздействием критически высокой температуры кристаллогидраты цементного камня распадаются, что сопровождается выделением связанной жидкости. Быстро испаряясь, она забирает на себя бо́льшую часть тепла, поэтому бетонные смеси так стойки к высокотемпературному воздействию.

  • Пластичность бетонного раствора. Эта характеристика обусловливает способность строительной смеси качественно заполнять необходимую форму, не образовывая пустот и раковин. Показатель пластичности зависит от вида используемого цемента, а также от специальных наполнителей.
  • Водонепроницаемость. При использовании расширяющихся марок основной составляющей бетонного раствора эта характеристика существенно повышается. Бетон с высоким уровнем гидрофобности не пропускает и не впитывает воду и другие жидкости, поэтому часто используется для строительства фундаментов в условиях повышенной сырости, а также при заливке форм для бассейнов и прудов.
  • Теплоизоляционные характеристики увеличиваются с повышением пористости материала путем добавления пористых наполнителей.
  • Это лишь основные свойства бетонной смеси, которые позволяют ей удерживать лидерство на рынке строительных материалов.

    Теплоизоляционные характеристики

    Теплоемкость материала — это величина, характеризующая его способность к поглощению тепла при нагревании и его отдаче при охлаждении. Благодаря этому значению можно рассчитывать, из какого материала лучше построить жилое помещение, насколько оно будет теплым и как долго сможет сохранять тепло при отоплении.

    Бетонные смеси, отличающиеся повышенной плотностью, не обладают высокой теплоемкостью. Однако условия, в которых они используются, этого и не требуют. Особо тяжелые бетоны характеризуются очень большим весом, по этой причине они не применяются в индивидуальном строительстве, зато активно используются при сооружении глобальных конструкций гидротехнического назначения или, например, железнодорожных и автомобильных мостов, метро и других стратегических объектов. В этих случаях способность к теплоизоляции не является приоритетом.

    Читайте также:  Можно ли класть асфальт на бетон

    Что касается жилых построек, здесь теплоемкость имеет крайне важное значение. В конце концов, этот показатель оказывает прямое влияние на количество стройматериала, используемое для возведения стен. Однако повышение пористости, что является обязательным залогом увеличения теплоизоляционных свойств, непременно повлияет на прочность здания не в лучшую сторону. Чтобы компенсировать уменьшение крепости, в бетонные плиты помещают армирующую сетку. Тогда и прочность остается на высоте, и теплоемкость не страдает.

    Таблица показателей

    Различные стройматериалы обладают разными показателями теплоемкости и теплопроводности. Это можно использовать при расчете толщины стен.

    Так, теплоизоляционные свойства распространенных строительных материалов демонстрирует таблица.

    МатериалПлотность, кг/м3Теплоемкость, кДж/кг*С
    Пенополистирол40−1001,34
    Кирпичная кладка18000,88
    Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат300−8000,84
    Бетон22001,13
    Железобетон25000,84
    Металлоконструкции78330,46

    Как видно из таблицы, удельная теплоемкость бетона довольно высока в сравнении с другими материалами, поэтому его использование в строительстве имеет массу преимуществ перед другими материалами.

    Способы повышения теплоемкости

    Разновидности бетонов с высоким показателем теплоемкости называются легкими или особо легкими. Наполнители, использующиеся для их создания, отличаются пористой структурой и небольшим весом. К ним относятся такие виды:

  • Натуральные заполнители: включают в себя пемзовые породы, вулканические туфы и шлаки, а также карбонаты — различные кальциты, ракушечники, известняковые туфы.
  • Искусственно созданные материалы — керамзит, перлит, вермикулит, а также аглопорит, грануляты шлаков и другие.
  • Промышленные отходы — золошлаки, топливные или металлургические шлаки, а также крупнодисперсные золы.
  • К самым распространенным, а также суперлегким материалам для заполнения бетонного раствора, относится полистирол. Он представляет собой мелкие шарики. Бетон с полистирольным включением отличается самой высокой теплоемкостью из всех используемых наполнителей, однако этот материал характеризуется снижением других качеств:

    • Огнеупорность. При воздействии высокой температуры внешние данные бетонополистирола не изменяются, но внутри происходит выгорание полистирольных шариков, что в дальнейшем скажется на увеличении хрупкости сооружения, а также на увеличении теплопередачи.
    • Прочность. Легкие и суперлегкие бетоны не обладают высокими показателями прочности, однако этот недостаток можно легко компенсировать путем включения в них арматуры. Правда, вес конструкции в этом случае увеличится, но зато повысится деформационная устойчивость и, как следствие, долговечность здания.
    • Паропроницаемость. Вследствие значительного процента наполняющего материала на бетонополистирол переносится и часть его качеств. Полистирол отличается крайне низкой паропроницаемостью. В случае использования для строительства этого компонента следует позаботиться о хорошей вентиляционной системе.

    В противном случае, внутри на стенах постройки будет скапливаться конденсат из-за повышенной влажности, что негативно скажется и на здоровье, и на внутреннем покрытии, например, обоях. Постоянная сырость поспособствует развитию плесени и грибков, от которых не так просто избавиться даже во время капитального ремонта квартиры.

    Так как все эти недостатки можно в некоторой степени компенсировать различными способами, то полистиролбетон пользуется значительной популярностью у застройщиков.

    Сравнительная характеристика стройматериалов

    Для сравнения приведена таблица удельной плотности и веса различных видов бетона, из которой явственно видно, насколько бетон с полистиролом легче остальных разновидностей.

    Вид бетонаУдельная плотность, кг/м3
    Полистиролбетон (в зависимости от марки цемента и процентного содержания полистирола)150−600
    Особо тяжелые бетоны (магнетитовые, лимонитовые, баритовые и др.)около 2500
    Конструктивные бетоны (с пемзой, керамзитом, аглопоритом, туфом и другими подобными наполнителями)1500−1800
    Тяжелый бетон с гранитовым наполнением2100−2300
    Бетонные растворы с известняком1900
    Гравийные смеси (в зависимости от размера фракции)1800−2100

    Кроме того, теплопроводность полистирола позволяет делать стены более тонкими, что уменьшает трудозатраты на строительство, а также финансовые затраты на транспортировку и погрузку стройматериала.

    Бетон и сам имеет хорошую теплоемкость, а в сочетании с полистиролом он является просто незаменимым теплоизоляционным материалом, который может использоваться как самостоятельно, так и для дополнительного утепления помещений.

    Применение в строительстве

    Бетон и сходные ним по составу смеси использовались еще во времена Римской империи. Тогда, конечно, составляющие несколько отличались от современного материала, однако можно с уверенностью сказать, что и тогда эти конструкции отличались высокой прочностью.

    В наше время бетон используется для строительства повсеместно — это едва ли не самый распространенный стройматериал. Учитывая его многочисленные положительные свойства, его лидерство вполне оправдано.

    Бетонные смеси применяются для заливки фундаментов любой сложности, из них изготавливают как монолитные заливные конструкции, так и сборные. К сборным относятся плиты для возведения стен и потолочных перекрытий, балки и другие. Железобетонные конструкции, как обладающие повышенной прочностью, применяют в строительстве шахт для укрепления стен горных выработок, метро, мостов, плотин, атомных электростанций и других строений с повышенной нагрузкой и высокими требованиями к надежности и безопасности.

    В зависимости от состава существует много разновидностей бетона. Это позволяет подобрать подходящий материал с необходимыми свойствами в любой отрасли промышленности.

    Бетоном укрепляют неустойчивые грунты и герметизируют щели, используют для облицовки как внутренних стен помещения, так и фасадов. Асфальтобетонной смесью повышенной прочности выстилают автодороги и взлётно-посадочные полосы. Кроме того, бетон используют для изготовления тротуарной плитки, декоративного искусственного камня для наружной и внутренней отделки. Специальные гидротехнические смеси применяют в строительстве каналов, бассейнов и водохранилищ, а также небольших искусственных водоемов на частных участках.

    При проектировании любых строительных работ следует учитывать все характеристики бетонных смесей и требования к конструируемому сооружению. Немаловажным показателем служит теплоемкость бетона в квт, а также теплопроводность, особенно при построении жилых помещений.

    Таблица теплоемкости некоторых материалов.

    Таблица теплоемкости некоторых материалов.

    Таблица показывает, какое количество тепла может сохранить в себе 1 кубометр материала при его нагреве на 1 градус.

    № по СНИПМатериалПлотность кг/м 3Удельная
    теплоемкость, кДж/кг* o C
    Кол-во тепла
    на 1 градус, кДж/м 3 * o C
    144Пенополистирол401,3454
    129Маты минерало-ватные прошивные1250,84105
    143Пенополистирол1001,34134
    145Пенопласт ПХВ-11251,26158
    142Пенополистирол1501,34201
    67Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат3000,84252
    66Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат4000,84336
    119Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные2002,30460
    65Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат6000,84504
    64Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат8000,84672
    70Газо- и пено- золобетон8000,84672
    83Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)8000,84672
    63Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат10000,84840
    69Газо- и пено- золобетон10000,84840
    118Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные4002,30920
    68Газо- и пено- золобетон12000,841008
    108Сосна и ель поперёк волокон5002,301150
    109Сосна и ель вдоль волокон5002,301150
    92Керамический пустотный14000,881232
    112Фанера клееная6002,301380
    117Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные6002,301380
    91Кирпич керамический16000,881408
    47Бетон на доменных гранулированных шлаках18000,841512
    84Кирпичная кладка (кирпич глиняный)18000,881584
    110Дуб поперек волокон7002,301610
    111Дуб вдоль волокон7002,301610
    116Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружеч-ные8002,301840
    2Бетон на гравии или щебне из природного камня24000,842016
    1Железо-бетон25000,842100
    113Картон облицовочный10002,302300
    115Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружеч-ные10002,302300
    Вода10004,184180
    Читайте также:  Заливка бетона при низких температурах

    Пример. Сколько тепла будет накоплено в 1 кубометре воды при нагреве ее от 40 градусов до 90 градусов?

    Удельная теплоемкость воды при 20 o Суд = 4,18 кДж/кг* o С
    Разница температур Т = 90-40 = 50 o
    Удельный вес г = 1000 кг/м 3
    Объем v=1 м 3
    Количество запасенной энергии Э = C*Т*v*г = 4.18*50*1*1000 = 209000 кДж (

    Теплоемкость материалов — таблица

    В строительстве очень важной характеристикой является теплоемкость строительных материалов. От нее зависят теплоизоляционные характеристики стен постройки, а соответственно, и возможность комфортного пребывания внутри здания. Прежде, чем приступить к ознакомлению с теплоизоляционными характеристиками отдельных строительных материалов, необходимо понять, что собой представляет теплоемкость и как она определяется.

    Удельная теплоемкость материалов

    Теплоемкость – это физическая величина, описывающая способность того или иного материала накапливать в себе температуру от нагретой окружающей среды. Количественно удельная теплоемкость равна количеству энергии, измеряемой в Дж, необходимой для того, чтобы нагреть тело массой 1 кг на 1 градус.
    Ниже представлена таблица удельной теплоемкости наиболее распространенных в строительстве материалов.

    Для того, чтобы рассчитать теплоемкость того или иного материала, необходимо обладать такими данными, как:

    • вид и объем нагреваемого материала (V);
    • показатель удельной теплоемкости этого материала (Суд);
    • удельный вес (mуд);
    • начальную и конечную температуры материала.

    Теплоемкость строительных материалов

    Теплоемкость материалов, таблица по которой приведена выше, зависит от плотности и коэффициента теплопроводности материала.

    А коэффициент теплопроводности, в свою очередь, зависит от крупности и замкнутости пор. Мелкопористый материал, имеющий замкнутую систему пор, обладает большей теплоизоляцией и, соответственно, меньшей теплопроводностью, нежели крупнопористый.

    Это очень легко проследить на примере наиболее распространенных в строительстве материалов. На рисунке, представленном ниже, показано каким образом влияет коэффициент теплопроводности и толщина материала на теплозащитные качества наружных ограждений.


    Из рисунка видно, что строительные материалы с меньшей плотностью обладают меньшим коэффициентом теплопроводности.
    Однако так бывает не всегда. Например, существуют волокнистые виды теплоизоляции, для которых действует противоположная закономерность: чем меньше плотность материала, тем выше будет коэффициент теплопроводности.

    Поэтому нельзя доверять исключительно показателю относительной плотности материала, а стоит учитывать и другие его характеристики.

    Сравнительная характеристика теплоемкости основных строительных материалов

    Для того, чтобы сравнить теплоемкость наиболее популярных строительных материалов, таких дерево, кирпич и бетон, необходимо рассчитать величину теплоемкости для каждого из них.

    В первую очередь нужно определиться с удельной массой дерева, кирпича и бетона. Известно, что 1 м3 дерева весит 500 кг, кирпича – 1700 кг, а бетона – 2300 кг. Если мы берем стенку, толщина которой составляет 35 см, то путем нехитрых расчетов получим, что удельная масса 1 кв.м дерева составит 175 кг, кирпича – 595 кг, а бетона – 805 кг.
    Далее выберем значение температуры, при которой будет происходить накопление тепловой энергии в стенах. Например, это будет происходить в жаркий летний день с температурой воздуха 270С. Для выбранных условий рассчитываем теплоемкость выбранных материалов:

    1. Стена из дерева: С=СудхmудхΔТ; Сдер=2,3х175х27=10867,5 (кДж);
    2. Стена из бетона: С=СудхmудхΔТ; Сбет=0,84х805х27= 18257,4 (кДж);
    3. Стена из кирпича: С=СудхmудхΔТ; Скирп=0,88х595х27= 14137,2 (кДж).

    Из произведенных расчетов видно, что при одинаковой толщине стены наибольшим показателем теплоемкости обладает бетон, а наименьшим – дерево. О чем это говорит? Это говорит о том, что в жаркий летний день максимальное количество тепла будет накапливаться в доме, выполненном из бетона, а наименьшее – из дерева.

    Этим объясняет тот факт, что в деревянном доме в жаркую погоду прохладно, а в холодную погоду тепло. Кирпич и бетон легко накапливают в себе достаточно большое количество тепла из окружающей среды, но так же легко и расстаются с ним.

    Теплоемкость и теплопроводность материалов

    Теплопроводность – это физическая величина материалов, описывающая способность проникновения температуры с одной поверхности стены на другую.

    Для создания комфортных условий в помещении необходимо, чтобы стены обладали высоким показателем теплоемкости и низким коэффициентом теплопроводности. В этом случае стены дома будут в состоянии накапливать тепловую энергию окружающей среды, но при этом препятствовать проникновению теплового излучения внутрь помещения.

    Теплоемкость бетона

    Этот показатель имеет очень важное значение, поскольку именно от него зависит степень изменения характеристик материала под воздействием разных температур. С течением времени вследствие этого мы может наблюдать осадку или, наоборот, набухание материала. Так как бетон применяется при строительстве зданий, то данный фактор должен учитываться как один из самых важных. И делать это нужно еще на стадии проектирования.

    Все, что касается теплоемкости бетона, изложено в этой статье. Из нее же вы узнаете о методике определения данного показателя. С помощью таблицы теплоемкости различных материалов, содержащейся здесь, вы сможете узнать об их способности сохранять определенное количество тепла.

    От чего зависит величина теплопроводности бетона? Ответ на этот вопрос вы также узнаете, прочитав статью до конца. Также вы узнаете, к чему приводит температурное расширение этого материала, и о том, как избежать превышения этого параметра при применении бетонных конструкций.

    Обладание этими знаниями помогает избежать многих досадных ошибок при строительстве сооружений разного типа.

    Теплоемкость бетона довольно важный показатель при строительстве любого здания или сооружения. Как правило, такой показатель составляет 0,00001(°С)-1. Обусловлено это тем, что со временем все бетонные конструкции неизбежно претерпевают изменения плотности из-за набухания или усадки. Это происходит даже тогда, когда температура воздуха и уровень влажности вокруг бетона остаются неизменными. Если рассматривать подробно, то сам бетон как каменный материал для строительства формируется из смеси того или иного вида вещества, имеющие вяжущие свойства.

    Соотношение между компонентами в бетонной смеси

    Изготовление такого искусственного материала проводится в соответствии с количеством вяжущего вещества и воды. При этом воду можно использовать как питьевую, так и любую другую. И именно исходя из предназначения бетонных материалов, строители производят расчеты по определению нужной теплоемкости смеси. Теплоемкость определяется как удельная величина, которая влияет на расстояние усадочных швов, необходимых для надежности самой конструкции. Существуют разные показатели усадки бетона и особая технология исследования его при изготовлении.

    Основные свойства бетона

    Такой процесс, как усадка или, наоборот, набухание бетона, напрямую зависит от количества цементного вещества, замешанного в растворе при его изготовлении. Со временем после строительства и уже ввода здания в эксплуатацию бетон будет постепенно высыхать и на каждый метр линейного размера давать усадку около 0,3 мм. Приблизительно на такую же величину будет происходить и набухание готового материала. Так, при покупке цементного вещества и изготовлении бетона важно знать, что:

    • в зависимости от количества самого цемента в заготовленной массе для изготовления цементных плит необходимо обязательно учитывать расстояние усадочных швов;
    • в среднем усадочный шов должен быть более 1,1 мм на 1 м общих линейных размеров;
    • для бетона коэффициент расширения от температурных колебаний (удельная теплоемкость) составляет 0,00001(°С)-1, и, например, при повышении или понижении температуры на 40° он расширится до 0,8 мм/м.;
    • заготовленная смесь для бетона всегда легче, чем уже готовый материал;
    • он бывает монолитный, тяжелый и пористый, и удельная теплоемкость напрямую зависит от его вида.
    Читайте также:  Упрочнители бетона укрепляющие пропитки для бетона

    Для определения теплоемкости заготовленную массу выкладывают в специальную форму и ставят температурный датчик по центру. Далее она подвергается вибрации, при этом саму форму в месте зазора закрывают крышкой с уплотняющей замазкой, имеющей водонепроницаемые свойства. Для проведения этой процедуры используют аппаратуру, которая одновременно регистрирует и в то же время регулирует температурные колебания внутри формы со смесью.

    Форму, в которую укладывают смесь помещают в адиабатическую камеру, способную поддерживать внутри нужную температуру для измерений.

    При этом важно отметить, что температура в адиабатической камере должна быть доведена до температуры самой бетонной массы. Все замеры и записи температурных колебаний фиксируются на ленту регистрирующей и регулирующей аппаратуры. В дальнейшем после проведения испытаний проводят расшифровку лент регистрирующей аппаратуры. Важно отметить, что удельная теплоемкость смеси должна быть исследована не позднее 1 часа после ее изготовления, а такое испытание необходимо проводить не менее 5 суток пока температура в камере не превысит 1°.

    Таблица теплоемкости некоторых материалов

    Таблица показывает, какое количество тепла может сохранить в себе 1 кубометр материала при его нагреве на 1 градус.

    № по СНИПМатериалПлотность кг/м3Удельная теплоемкость, кДж/кг*oCКол-во теплана 1 градус, кДж/м3*oC
    144Пенополистирол401,3454
    129Маты минерало-ватные прошивные1250,84105
    143Пенополистирол1001,34134
    145Пенопласт ПХВ-11251,26158
    142Пенополистирол1501,34201
    67Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат3000,84252
    66Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат4000,84336
    119Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные2002,30460
    65Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат6000,84504
    64Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат8000,84672
    70Газо- и пено- золобетон8000,84672
    83Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)8000,84672
    63Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат10000,84840
    69Газо- и пено- золобетон10000,84840
    118Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные4002,30920
    68Газо- и пено- золобетон12000,841008
    108Сосна и ель поперёк волокон5002,301150
    109Сосна и ель вдоль волокон5002,301150
    92Керамический пустотный14000,881232
    112Фанера клееная6002,301380
    117Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные6002,301380
    91Кирпич керамический16000,881408
    47Бетон на доменных гранулированных шлаках18000,841512
    84Кирпичная кладка (кирпич глиняный)18000,881584
    110Дуб поперек волокон7002,301610
    111Дуб вдоль волокон7002,301610
    116Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружеч-ные8002,301840
    2Бетон на гравии или щебне из природного камня24000,842016
    1Железо-бетон25000,842100
    113Картон облицовочный10002,302300
    115Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружеч-ные10002,302300
    Вода10004,184180

    Пример. Сколько тепла будет накоплено в 1 кубометре воды при нагреве ее от 40 градусов до 90 градусов?

    Удельная теплоемкость воды при 20o Суд = 4,18 кДж/кг*oС Разница температур Т = 90-40 = 50o Удельный вес г = 1000 кг/м3 Объем v=1 м3 Количество запасенной энергии Э = C*Т*v*г = 4.18*50*1*1000 = 209000 кДж (

    Справочник

    Теплоемкость твердых материалов и жидкостей

    Удельная теплоемкость различных твердых веществ при 20 °C (если не указано другое значение температуры)

    НазваниеCpж
    кДж/(кг °С)
    НазваниеCpж
    кДж/(кг °С)
    Асбест0,80Мрамор0,80
    Асбоцемент (плиты)0,96Панели легкие строительные1,47. 1,88
    Асфальт0,92Парафин2,19
    Базальт0,84Песчаник глиноизвестковый0,96
    Бакелит1,59Песчаник керамический0,75-0,84
    Бетон1,00Песчаник красный0,71
    Бумага сухая1,34Пластмасса1.67. 2.09
    Волокно минеральное0,84Полистирол1,38
    Гипс1,09Полиуретан1,38
    Глина0,88Полихлорвинил1,00
    Гранит0,75Пробка1,26. 2,51
    Графит0,84Пробка, крошка1,38
    Грунт песчаный1.1. 3.2Резина твердая1,42
    Дерево, дуб2,40Сера ромбическая0,71
    Дерево, пихта2,70Слюда0,84
    Древесно-волокнистая плита2,30Солидол1,47
    Земля влажная2,0Соль каменистая2.1. 3.0
    Земля сухая0,84Соль каменная0,92
    Земля утрамбованная1,0-3,0Соль поваренная0,88
    Зола0,80Стекло0,75-0,82
    Известь0,84Стекловолокно0,84
    Кальцит0,80Тело человека3,47
    Камень0.84..1,26Торф1,67. 2,09
    Каолин (белая глина)0,88Уголь бурый (О. 1ОО °С )
    Картон сухой1,3420% воды2,09
    Кварц0,7560% воды3,14
    Кизельгур (диатомит)0,84в брикетах1,51
    Кирпич0,84Уголь древесный0,75. 1,17
    Кирпичная стена0,84. 1,26Уголь каменный (0. 100°С)1,17. 1,26
    Кожа1,51Фарфор0,80
    Кокс (0. 100°С)0,84Хлопок1,30
    (0. 1000°C)1,13Целлюлоза1.55
    Лед (0°С)2.11Цемент0,80
    (-10°С)2,22Чугун0,55
    (-20 °С)2,01Шерсть1,80
    (-60 °С )1,64Шифер0,75
    Лед сухой (твердая CO2)1,38Щебень0,75. 1,00

    Удельная теплоемкость различных жидких веществ при 20 °С (если не указано другое значение температуры)

    НазваниеCpж
    кДж/(кг °С)
    НазваниеCpж
    кДж/(кг °С)
    Ацетон2,22Масло минеральное1,67. 2,01
    Бензин2,09Масло смазочное1,67
    Бензол (10°С)1,42Метиленхлорид1,13
    (40С)1,77Метил хлорид1,59
    Вода чистая (0°С)4,218Морская вода (18°С)
    (10°С)4,1920,5% соля4,10
    (20°С)4,1823% соля3,93
    (40°С)4,1786% соли3,78
    (60°С)4,184Нефть0,88
    (80°С)4,196Нитробензол1,47
    (100°С)4,216Парафин жидкий2,13
    Глицерин2,43Рассол (-10°С)
    Гудрон2,0920% соли3,06
    Деготь каменноугольный2,0930% соли2,64. 2,72
    Дифенил2,13Ртуть0,138
    Довтерм1,55Скипидар1,80
    Керосин бытовой1,88Спирт метиловый (метанол)2,47
    Керосин бытовой (100 °С)2,01Спирт нашатырный4,73
    Керосин тяжелый2,09Спирт этиловый (этанол)2,39
    Кислота азотная 100%-я3,10Толуол1.72
    Кислота серная 100%-я1,34Трихлорэтилен0,93
    Кислота соляная 17%-я1,93Хлороформ1,00
    Кислота угольная (-190°С)0,88Этиленгликоль2,30
    Клей столярный4,19Эфир кремниевой кислоты1,47

    Примечание: источниками справочных данных являются публикации в Интернете, поэтому они не могут считаться «официальными» и «абсолютно точными». Как правило, в Интернет справочниках не приводятся ссылки на научные работы, являющиеся основой опубликованных данных. Мы стараемся брать информацию из наиболее надежных научных сайтов. Однако если кого-то интересуют ссылки на эксперименты, советуем произвести самостоятельно углубленный поиск в Интернете. Будем признательны за любые комментарии к нашим справочным таблицам, а особенно за уточнения существующей информации или дополнение справочных данных.

    Ссылка на основную публикацию