Konduktivitas termal dan kapasitas panas batu bata

Konduktivitas termal dan kapasitas panas batu bata adalah parameter penting yang memungkinkan Anda memutuskan pilihan bahan untuk konstruksi bangunan tempat tinggal, sambil mempertahankan tingkat panas yang diperlukan di dalamnya. Indikator khusus dihitung dan diberikan dalam tabel khusus.

Konduktivitas termal adalah proses yang terjadi di dalam material ketika energi panas ditransfer antara partikel atau molekul. Dalam hal ini, bagian yang lebih dingin menerima panas dari bagian yang lebih hangat. Kehilangan energi dan pelepasan panas terjadi pada bahan tidak hanya sebagai akibat dari proses perpindahan panas, tetapi juga selama radiasi. Itu tergantung pada struktur zat yang diberikan.

Setiap komponen bangunan memiliki nilai konduktivitas panas tertentu, yang diperoleh secara empiris di laboratorium. Proses distribusi panas tidak merata, sehingga terlihat seperti kurva pada grafik. Konduktivitas termal adalah kuantitas fisik, yang secara tradisional ditandai dengan koefisien. Jika Anda melihat tabel, Anda dapat dengan mudah melihat ketergantungan indikator pada kondisi pengoperasian bahan ini.Direktori yang diperluas berisi hingga beberapa ratus jenis koefisien yang menentukan sifat bahan bangunan dari berbagai struktur.

Untuk panduan saat memilih, tabel menunjukkan tiga kondisi: normal - untuk iklim sedang dan kelembaban rata-rata di dalam ruangan, kondisi bahan "kering", dan "basah" - yaitu, operasi dalam kondisi peningkatan jumlah kelembaban di atmosfer. Sangat mudah untuk melihat bahwa untuk sebagian besar bahan koefisien meningkat dengan meningkatnya kelembaban lingkungan. Keadaan "kering" ditentukan pada suhu dari 20 hingga 50 derajat di atas nol dan tekanan atmosfer normal.

Jika zat tersebut digunakan sebagai isolator panas, indikator dipilih dengan sangat hati-hati. Struktur berpori menahan panas lebih baik, sementara bahan yang lebih padat melepaskannya lebih kuat ke lingkungan. Oleh karena itu, pemanas tradisional memiliki koefisien konduktivitas termal terendah.

Bata, diproduksi hari ini dalam banyak jenis, digunakan dalam konstruksi di mana-mana. Tidak ada satu pun objek - bangunan industri besar, bangunan apartemen tempat tinggal atau rumah pribadi kecil, sedang dibangun tanpa fondasi batu bata. Pembangunan pondok, populer dan relatif murah, hanya didasarkan pada batu bata. Bata telah lama menjadi bahan bangunan utama.

Ini terjadi karena sifat universalnya:

• keandalan dan daya tahan;
• kekuatan;
• keramahan lingkungan;
• karakteristik isolasi suara dan kebisingan yang sangat baik.

Berikut adalah jenis-jenis batu bata.

• Merah. Itu terbuat dari tanah liat panggang dan aditif. Berbeda dalam keandalan, daya tahan, dan tahan beku. Cocok untuk membangun dinding dan pondasi bangunan. Biasanya ditempatkan dalam satu atau dua baris. Konduktivitas termal tergantung pada adanya celah dalam produk.

• Klinker. Batu bata menghadap paling tahan lama dan padat. Bahan tungku yang solid, solid, dan andal, karena kepadatannya yang tinggi, juga memiliki koefisien konduktivitas termal yang paling signifikan. Dan oleh karena itu, tidak masuk akal untuk menggunakannya untuk dinding - akan dingin di rumah, diperlukan insulasi dinding yang signifikan. Tetapi batu bata klinker sangat diperlukan dalam konstruksi jalan dan ketika meletakkan lantai di gedung-gedung industri.

• Silikat. Bahan murah dari campuran kapur dan pasir, seringkali produk digabungkan menjadi balok untuk meningkatkan kinerja. Saat membangun bangunan, tidak hanya bertubuh penuh, tetapi juga silikat dengan rongga digunakan. Indikator daya tahan balok pasir rata-rata, dan konduktivitas termal tergantung pada ukuran sambungan, tetapi masih cukup tinggi, sehingga rumah akan membutuhkan isolasi tambahan.

• Keramik. Bahan modern dan indah, diproduksi dalam bermacam-macam yang signifikan. Jika kita berbicara tentang konduktivitas termal, maka itu jauh lebih rendah daripada bata merah biasa.

Ada briket keramik bertubuh penuh, tahan api dan berlubang, dengan rongga. Koefisien konduktivitas panas tergantung pada berat batu bata, jenis dan jumlah slot di dalamnya.Keramik hangat indah di luar, tetapi juga memiliki banyak celah tipis di dalamnya, yang membuatnya sangat hangat dan karenanya ideal untuk konstruksi. Jika produk keramik juga memiliki pori-pori yang mengurangi berat, maka bata disebut porous.

Kerugian dari batu bata tersebut termasuk fakta bahwa unit individu kecil dan rapuh. Karena itu, keramik hangat tidak cocok untuk semua desain. Selain itu, ini adalah bahan yang mahal.

Adapun keramik tahan api, inilah yang disebut bata fireclay - balok tanah liat yang terbakar dengan konduktivitas termal yang tinggi, hampir sama dengan bahan padat biasa. Pada saat yang sama, ketahanan api adalah properti berharga yang selalu diperhitungkan selama konstruksi.

Perapian dibangun dari batu bata "kompor", ia memiliki penampilan estetika, mempertahankan panas di rumah karena konduktivitas termal yang tinggi, tahan beku, dan tidak terpengaruh oleh asam dan alkali.

Kapasitas panas spesifik adalah energi yang dihabiskan untuk memanaskan satu kilogram bahan sebesar satu derajat. Indikator ini diperlukan untuk mengetahui ketahanan terhadap panas dinding bangunan terutama pada suhu rendah.

Di antara bahan yang dapat bersaing dengan batu bata, ada yang alami dan tradisional - kayu dan beton, dan busa sintetis modern dan beton aerasi.

Bangunan kayu telah lama didirikan di utara dan daerah lain yang ditandai dengan suhu musim dingin yang rendah, dan ini bukan kebetulan.Kapasitas panas spesifik kayu jauh lebih rendah daripada batu bata. Rumah di daerah ini dibangun dari kayu ek padat, pohon jenis konifera, dan chipboard juga digunakan.

Jika kayu dipotong melintang serat, konduktivitas termal material tidak melebihi 0,25 W/M*K. Chipboard juga memiliki indikator rendah - 0,15. Dan koefisien paling optimal untuk konstruksi adalah potongan kayu di sepanjang serat - tidak lebih dari 0,11. Jelas, di rumah-rumah yang terbuat dari kayu seperti itu, pelestarian panas yang sangat baik tercapai.

Tabel dengan jelas menunjukkan penyebaran nilai konduktivitas termal batu bata (dinyatakan dalam W / M * K):

• klinker - hingga 0,9;
• silikat - hingga 0,8 (dengan rongga dan retakan - 0,5-0,65);
• keramik - dari 0,45 hingga 0,75;
• keramik berlubang - 0,3-0,4;
• berpori - 0,22;
• keramik dan balok hangat - 0,12-0,2.

Pada saat yang sama, hanya keramik hangat dan batu bata berpori, yang juga mahal dan rapuh, yang dapat bersaing dengan kayu dalam hal tingkat pelestarian panas di rumah. Namun, batu bata lebih sering digunakan dalam konstruksi dinding, dan bukan hanya karena tingginya biaya kayu solid. Dinding kayu takut hujan, terbakar di bawah sinar matahari. Dia tidak suka kayu dan pengaruh kimia, selain itu, kayu bisa membusuk dan mengering, jamur terbentuk di atasnya. Oleh karena itu, material ini memerlukan pengolahan khusus sebelum konstruksi.

Adapun bahan modern lainnya, blok busa dan beton aerasi biasanya dipilih untuk perbandingan dengan batu bata.Blok busa adalah beton dengan pori-pori, yang meliputi air dan semen, komposisi pembusa dan pengeras, serta plasticizer dan komponen lainnya. Komposit tidak menyerap kelembaban, sangat tahan beku, menahan panas. Ini digunakan dalam konstruksi bangunan pribadi rendah (dua atau tiga lantai). Konduktivitas termal adalah 0,2-0,3 W / M * K.

Beton aerasi adalah senyawa yang sangat kuat dari struktur serupa. Mereka mengandung hingga 80% pori-pori, memberikan insulasi panas dan suara yang sangat baik. Bahannya ramah lingkungan dan nyaman digunakan, serta murah. Sifat insulasi termal beton aerasi 5 kali lebih tinggi daripada bata merah, dan 8 kali lebih tinggi dari silikat (koefisien konduktivitas termal tidak melebihi 0,15).

Namun, struktur blok gas takut air. Selain itu, dalam hal kepadatan dan daya tahan, mereka kalah dengan bata merah. Salah satu bahan bangunan yang laris di pasaran disebut extruded polystyrene foam, atau penoplex. Ini adalah pelat yang dirancang untuk isolasi termal. Bahannya tahan api, tidak menyerap kelembapan dan tidak membusuk.

Menurut para ahli, komposit ini dapat bertahan dibandingkan dengan batu bata hanya dalam hal konduktivitas termal. Insulasi memiliki indikator yang sama dengan 0,037-0,038. Penoplex tidak cukup padat, tidak memiliki daya dukung yang diperlukan. Oleh karena itu, yang terbaik adalah menggabungkannya dengan batu bata selama konstruksi dinding, sedangkan peletakan satu setengah batu bata berlubang yang dilengkapi dengan plastik busa akan membantu mencapai kepatuhan dengan kode bangunan untuk isolasi termal bangunan tempat tinggal. Penoplex juga digunakan untuk fondasi rumah dan area buta.

Tahan beku ditentukan oleh siklus pembekuan dan pencairan. Parameter ini penting ketika memilih jenis batu bata untuk meletakkan dinding penahan beban.Merek tergantung pada jumlah siklus dan ditunjukkan pada produk. Menghadapi dan bata merah memiliki ketahanan beku tertinggi, yang dapat menahan suhu hingga -50 derajat Celcius dan di bawahnya. Jika Anda menggunakan batu bata silikat, sifat-sifatnya lebih buruk, sehingga pasangan bata harus dilakukan dalam dua lapisan. Silikat tidak cocok untuk membangun fondasi.

Dalam kondisi cuaca musim dingin, panas di rumah dipertahankan oleh boiler pemanas dari sistem pemanas. Tetapi untuk mencegah pembuangan panas, diperlukan dinding, lantai dan langit-langit dari bahan yang sesuai yang menjaga suhu yang diinginkan dengan baik. Jenis bata memainkan peran penting selama konstruksi. Bahan harus dipilih dengan mempertimbangkan semua parameter dan kondisi cuaca.

Di video berikutnya, Anda akan menemukan ikhtisar konduktivitas termal bata SB 8.