Теплоемкость материалов – таблица

С точки зрения надёжности строения и комфорта, в помещениях жилого здания лучшим материалом для стен в течение многих веков продолжает

Коэффициент теплопроводности

Материалы обладают свойством проводить тепло от нагретой поверхности в более холодную область. Процесс происходит в результате электромагнитного взаимодействия атомов, электронов и квазичастиц (фононы). Основной показатель величины – коэффициент теплопроводности (λ, Вт/), определяемый как количество теплоты, проходящее через единицу площади сечения за единичный интервал времени. Малое значение положительно влияет на сохранение теплового режима.

Согласно ГОСТ 530-2012 эффективность кладки в сухом состоянии характеризуется коэффициентом теплопроводности:

  • ≤ 0.20 – высокая;
  • 0.2 < λ ≤ 0.24 – повышенная;
  • 0.24 — 0.36 – эффективная;
  • 0.36 — 0.46 – условно-эффективная;
  • ˃ 0.46 – обыкновенная (малоэффективная).

Чем больше плотность, тем выше теплопроводность – не совсем верное утверждение. Структура содержит закрытые поры и полости (пустотелый), наполненные воздухом с коэффициентом ≈ 0,026. Благодаря этому, изделия со щелевыми отверстиями лучше поддерживают тепловой режим внутри сооружений. В инженерных расчетах необходимо учитывать величину теплопроводности кладочной смеси, значение показателя выбирают от 0.47 и выше, в зависимости от состава.

Вид λ, Вт/м°C
Красный полнотелый 0,56 ~ 0,81
-//- пустотелый 0,35 ~ 0,87
Силикатный кирпич полнотелый 0,7 ~ 0,87
-//- пустотелый 0,52 ~ 0,81

Сравнение кирпича разного типа

Теплопроводность красного изделия ниже, чем у силикатного.

Физические процессы нагрева и удержания тепла можно охарактеризовать величинами:

  • Коэффициент теплоотдачи – теплообмен на границе поверхности твердого тела и воздушной среды. Это мощность теплового потока, приходящаяся на плоскость 1 м², обратно пропорциональная разнице температур тела и теплоносителя (воздух). Чем выше теплопроводность, тем больше теплоотдача.
  • Полное тепловое сопротивление – способность противостоять передаче тепла. Значение обратно пропорционально коэффициенту теплопередачи. Исходя из расчетной формулы R = L/λ, легко рассчитать оптимальную толщину кладки. λ – постоянный параметр, R – тепловое сопротивление указано в таблице 4 СП 131.13330.2012 для климатических зон России.

Характеристики керамических блоков

Теплоемкость

Необходимое количество тепла, подведенного к телу для увеличения температуры на 1 Кельвин – определение понятия «полная теплоемкость». Единица измерения: Дж/К или Дж/°C. Чем больше объем и масса тела (толщина стен и перекрытий), тем выше теплоемкость материала, лучше поддерживается благоприятный температурный режим. Наиболее точно это свойство подтверждают характеристики:

  • Удельная теплоемкость кирпича – количество тепла, необходимое для нагрева единичной массы вещества за единичный интервал времени. Единица измерения: Дж/кг*К или Дж/кг*°C. Используется для инженерных расчетов.
  • Объемная теплоемкость – количество тепла, потребляемое телом единичного объема для нагрева за единицу времени. Измеряется в Дж/м³*К или Дж/кг*°C.
Вид изделия Удельная теплоемкость, Дж/кг*°С
Красный полнотелый 880
пустотелый 840
Силикатный полнотелый 840
пустотелый 750

Силикатные кирпичи

Тепловая конвекция непрерывна: радиаторы нагревают воздух, который передает тепло стенам. При понижении температуры в помещениях происходит обратный процесс. Увеличение удельной теплоемкости, снижение коэффициента теплопроводности стен обеспечивают сокращение затрат на обогрев дома. Толщина кладки может быть оптимизирована рядом действий:

  • Применение теплоизоляции.
  • Нанесение штукатурки.
  • Использование пустотного кирпича или камня (исключено для фундамента здания).
  • Кладочный раствор с оптимальными теплотехническими параметрами.

Теплопроводность блоков

Таблица с характеристиками различных видов кладок. Использованы данные СП 50.13330.2012:

Плотность, кг/м³ Удельная теплоемкость, кДж/кг*°С Коэффициент теплопроводности, Вт/м*°C

Обыкновенный глиняный кирпич на различном кладочном растворе

Цементно-песчаный 1800 0.88 0.56
Цементно-перлитовый 1600 0.88 0.47

Силикатный

Цементно-песчаный 1800 0.88 0.7

Пустотный красный различной плотности (кг/м³) на ЦПС

1400 1600 0.88 0.47
1300 1400 0.88 0.41
1000 1200 0.88 0.35

Морозостойкость кирпичной кладки

Устойчивость к воздействию отрицательных температур – показатель, влияющий на прочность и долговечность конструкции. Кладка в процессе эксплуатации насыщается влагой. В зимний период вода, проникая в поры, превращается в лед, увеличивается в объеме и разрывает полость, в которой находится – происходит разрушение. Морозоустойчивость, как правило, низкая, водопоглощение не должно превышать 20 %.

Морозостойкость блоков

Определение количества циклов замораживания и оттаивания без потери прочности каждого вида изделия позволяет выявить морозоустойчивость (F). Значение получают опытным путем. В лаборатории проводят многократную заморозку в холодильных камерах и естественное оттаивание образцов.

Коэффициент морозостойкости – отношение прочности на сжатие опытного и исходного элемента. Изменение показателя более 5 %, наличие трещин, отколов сигнализируют об окончании испытаний. Марки изделий содержат характеристики по морозостойкости: F15 (20, 25, 35, 50, 75, 100, 150). Цифровой параметр указывает на количество циклов: чем выше число, тем надежнее возводимая система.

Приобретение кирпича высокой марки морозостойкости опустошит бюджет, заложенный на строительство. Меры по улучшению свойств конструкций, продлению срока эксплуатации в зонах холодного климата без увеличения расходов:

  • Применение паро- и гидроизоляции.
  • Обработка кладки гидрофобными составами.
  • Контроль, своевременное исправление дефектов.
  • Надежная гидроизоляция фундамента.

От выбора материала для кладки, его удельной теплоемкости, теплопроводности, морозостойкости зависит срок и комфорт эксплуатации дома. Сложные расчеты, составление сметы расходов лучше доверить опытным специалистам, имеющим опыт в строительстве и проектировании.

Изделия из кирпича – характеристики

Клинкерный кирпич обладает самым высоким коэффициентом теплопроводимости, благодаря чему его применение очень узкоспециализированное – для кладки стен материал с такими свойствами использовать было бы нецелесообразно и затратно в плане дальнейшего утепления здания – заявленная теплопроводимость этого материала (λ) находится в диапазоне 04-09 Вт/(м·К). Поэтому клинкерный кирпич чаще всего идет для дорожных покрытий и укладки прочного пола в производственных сооружениях.

Свойства клинкерных изделий Параметры
Размеры в мм 250 x 120 x 65
Вес в кг 3
Удельная масса в кг/м3 1500-2000
Показатель пустотности 34%
Морозоустойчивость 100
Влагопоглощение 3-5%
Теплопроводимость (Вт/м·С) 0,4
Единиц в поддоне 504

Характеристики различных видов кирпичаХарактеристики различных видов кирпича

У силикатных изделий теплопередача прямо пропорциональна массе изделия. То есть, у двойного кирпича из силиката марки M 150 теплопотери составляют λ = 0,7-0,8, а у щелевого силикатного изделия коэффициент передачи тепла будет равняться λ = 0,4, то есть – в два раза лучше. Но стены из силикатного кирпича рекомендуется дополнительно утеплять, к тому же прочность этого стройматериала оставляет желать лучшего.

Керамический кирпич производится в разных вариантах форм и характеристик:

  1. Полнотелые изделия с коэффициентом теплопроводности λ = 0,5-0,9;
  2. Пустотелые изделия – λ принимается равным 0,57;
  3. Рядовой огнеупорный материал: коэффициент теплопроводности шамотного кирпича равен λ = 06-08 Вт/(мК);
  4. Щелевой с коэффициентом λ = 0,4;
  5. Керамический кирпич с повышенными теплоизоляционными характеристиками и λ = 0,11 очень хрупкий, что значительно сужает ареал его применения.

Размеры кирпичаРазмеры кирпича

Из всех разновидностей керамического кирпича можно возводить стены дома, но у каждого – свои теплотехнические параметры, исходя из которых, производится расчет будущего наружного утепления стен.

Параметр Марка – стандартный показатель
ШАК ША ШБ ШВ ШУС ПБ ПВ
Огнеупорность 1730°C 1690°C 1650°C 1630°C 1580°C 1670°C 1580°C
Пористость 23% 24% 24% 30% 24%
Предельная прочность 23 Н/мм2 20 Н/мм2 22 Н/мм2 12 Н/мм2 20 Н/мм2 15 Н/мм2
Процент добавок
Оксид алюминия Al2 O2 33% 30% 28% 28% 28%
Оксид алюминия Al2 O3 14-28% 14-28%
Диоксид кремния SiO2 65-85% 65-85%

Параметры шамотного кирпичаПараметры шамотного кирпича

Показатели теплопроводности изделий из керамики – самые низкие среди перечисленных выше вариантов.

Керамический кирпич, средние значения Клинкерный кирпич Керамический кирпич
Размеры 250 х 120 х 65; 240 х 115 х 71; 210 х 100 х 65; 210 х 100 х 50 и т.д. 250 х 120 х 65
Удельная масса, кг/м3 1450 1100
Предельная прочность M 350 M 200
Теплопроводность, Вт/м°С 0,6 0,4
Морозоустойчивость ≥ 300 60
Влагопоглощение, % ≤ 6 ≥ 10
Достоинства Прочность

Долговечность

Прочность

Долговечность

Не нужен специальный уход

Недостатки Высокая стоимость Возможность появления высолов

Высокая стоимость

Поризованный кирпич как материал с характеристиками теплопроводности является самым лучшим, как и теплая кирпичная керамика. Поризованное изделие делается так, что кроме щелей в теле, материал имеет особую структуру, уменьшающую собственный вес кирпича, что и повышает его теплонепроницаемость.

Поризованный кирпичПоризованный кирпич

Любой кирпич теплопроводность которого может достигать показателей 0,8-0,9, имеет свойство накапливать в теле изделия влагу, что особенно негативно проявляется в морозы – превращение воды в лед может вызвать разрушение структуры кирпича, да и постоянный конденсат в стене – это причина появления плесени, препятствие для прохождения воздуха сквозь стены и уменьшение теплопроводности стен в целом.

Чтобы не допустить или максимально уменьшить накопление влаги в стенах, кирпичная кладка делается с воздушными зазорами. Как правильно обеспечить постоянную воздушную прослойку:

  1. Начиная с первого ряда кирпича, между изделиями оставляют воздушные зазоры до 10 мм толщиной, не заполняемые раствором. Шаг таких зазоров – 1 метр;
  2. Между кирпичом и материалом теплоизолятора по всей высоте стены оставляют воздушный зазор толщиной 25-30 мм – по типу вентилируемого фасада. По этим воздушным каналам будут проходить постоянные воздушные потоки, которые не дадут стене потерять свои теплоизоляционные свойства, и обеспечат постоянную температуру в доме при условии работающего зимой отопления.

Воздушные пустоты в кирпичной кладкеВоздушные пустоты в кирпичной кладке

Важно: не рекомендуется обустраивать бетонную стяжку или перекрытие из любых стройматериалов на последнем ряду кладки из кирпича – нужно, чтобы воздух по каналам циркулировал постоянно.

Существенного уменьшения коэффициента теплопроводимости кладки из кирпича можно добиться, не понеся при этом больших расходов, что важно для индивидуального строительства. Качество жилья при реализации вышеперечисленных методов не пострадает, а это – самое главное.

Если в строительстве дома использовать огнеупорный шамотный кирпич, то можно заметно повысить и пожарную безопасность жилья, опять же без существенных затрат, кроме ценовой разницы в марках кирпича. Коэффициент теплопроводности у огнеупорного кирпича немного выше, чем у клинкерного, но безопасность тоже имеет большое значение при эксплуатации дома.Повышение уровня звукоизоляции кирпичной стены утеплителемПовышение уровня звукоизоляции кирпичной стены утеплителем

Уровень звукоизоляции стен равен из керамического кирпича ≈ 50 Дб, что близко к стандартным требованиям СНиП – 54 Дб. Такой уровень звукоизоляции может обеспечить кирпичная стена, выложенная в два кирпича – это 50 см толщины. Все остальные размеры нуждаются в дополнительной шумоизоляции, реализованной в самых разных вариантах. Например, железобетонные стены панельного стандартной толщины 140 мм имеют степень шумоизоляции 50 дБ. Повысить свойства звукоизоляции дома можно, увеличив толщину кирпичных стен, но выйдет это дороже, чем при прокладке дополнительного слоя шумоизоляции.

kwadro.pngТаблица 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 СНИП Материал Плотность кг/м 3 Удельная
теплоемкость, кДж/кг* o C
Кол-во тепла
на 1 градус, кДж/м 3 * o C
144 Пенополистирол 40 1,34 54
129 Маты минерало-ватные прошивные 125 0,84 105
143 Пенополистирол 100 1,34 134
145 Пенопласт ПХВ-1 125 1,26 158
142 Пенополистирол 150 1,34 201
67 Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат 300 0,84 252
66 Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат 400 0,84 336
119 Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные 200 2,30 460
65 Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат 600 0,84 504
64 Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат 800 0,84 672
70 Газо- и пено- золобетон 800 0,84 672
83 Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) 800 0,84 672
63 Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат 1000 0,84 840
69 Газо- и пено- золобетон 1000 0,84 840
118 Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные 400 2,30 920
68 Газо- и пено- золобетон 1200 0,84 1008
108 Сосна и ель поперёк волокон 500 2,30 1150
109 Сосна и ель вдоль волокон 500 2,30 1150
92 Керамический пустотный 1400 0,88 1232
112 Фанера клееная 600 2,30 1380
117 Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные 600 2,30 1380
91 Кирпич керамический 1600 0,88 1408
47 Бетон на доменных гранулированных шлаках 1800 0,84 1512
84 Кирпичная кладка (кирпич глиняный) 1800 0,88 1584
110 Дуб поперек волокон 700 2,30 1610
111 Дуб вдоль волокон 700 2,30 1610
116 Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружеч-ные 800 2,30 1840
2 Бетон на гравии или щебне из природного камня 2400 0,84 2016
1 Железо-бетон 2500 0,84 2100
113 Картон облицовочный 1000 2,30 2300
115 Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружеч-ные 1000 2,30 2300
Вода 1000 4,18 4180

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 (

Источник

Теплоёмкость для различных процессов и состояний вещества

Понятие теплоёмкости определено как для веществ в различных агрегатных состояниях (твёрдых тел, жидкостей, газов), так и для ансамблей частиц и квазичастиц (в физике металлов, например, говорят о теплоёмкости электронного газа).

Теплоёмкость идеального газа

Основная статья: Теплоёмкость идеального газа

Теплоёмкость системы невзаимодействующих частиц (например, идеального газа) определяется числом степеней свободы частиц.

Молярная теплоёмкость при постоянном объёме:

CV=dUdT=i2R,{displaystyle C_{V}={dU over dT}={frac {i}{2}}R,}

где R{displaystyle R} ≈ 8,31 Дж/(моль·К) — универсальная газовая постоянная, i{displaystyle i} — число .

Молярная теплоёмкость при постоянном давлении связана с CV{displaystyle C_{V}} соотношением Майера:

CP=CV+R=i+22R.{displaystyle C_{P}=C_{V}+R={{i+2} over 2}R.}

Теплоёмкость кристаллов

Сравнение моделей Дебая и Эйнштейна для теплоёмкости твёрдого тела

Существует несколько теорий теплоёмкости твердого тела:

  • Закон Дюлонга — Пти и закон Джоуля — Коппа. Оба закона выведены из классических представлений и с определенной точностью справедливы лишь для нормальных температур (примерно от 15 °C до 100 °C).
  • Квантовая теория теплоёмкостей Эйнштейна. Первое применение квантовых законов к описанию теплоёмкости.
  • Квантовая теория теплоёмкостей Дебая. Содержит наиболее полное описание и хорошо согласуется с экспериментом.

Справочник

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

Название Cpж кДж/(кг °С) Название Cpж кДж/(кг °С)
Асбест 0,80 Мрамор 0,80
Асбоцемент (плиты) 0,96 Панели легкие строительные 1,47…1,88
Асфальт 0,92 Парафин 2,19
Базальт 0,84 Песчаник глиноизвестковый 0,96
Бакелит 1,59 Песчаник керамический 0,75-0,84
Бетон 1,00 Песчаник красный 0,71
Бумага сухая 1,34 Пластмасса 1.67…2.09
Волокно минеральное 0,84 Полистирол 1,38
Гипс 1,09 Полиуретан 1,38
Глина 0,88 Полихлорвинил 1,00
Гранит 0,75 Пробка 1,26…2,51
Графит 0,84 Пробка, крошка 1,38
Грунт песчаный 1.1…3.2 Резина твердая 1,42
Дерево, дуб 2,40 Сера ромбическая 0,71
Дерево, пихта 2,70 Слюда 0,84
Древесно-волокнистая плита 2,30 Солидол 1,47
Земля влажная 2,0 Соль каменистая 2.1…3.0
Земля сухая 0,84 Соль каменная 0,92
Земля утрамбованная 1,0-3,0 Соль поваренная 0,88
Зола 0,80 Стекло 0,75-0,82
Известь 0,84 Стекловолокно 0,84
Кальцит 0,80 Тело человека 3,47
Камень 0.84..1,26 Торф 1,67…2,09
Каолин (белая глина) 0,88 Уголь бурый (О…1ОО °С )
Картон сухой 1,34 20% воды 2,09
Кварц 0,75 60% воды 3,14
Кизельгур (диатомит) 0,84 в брикетах 1,51
Кирпич 0,84 Уголь древесный 0,75… 1,17
Кирпичная стена 0,84… 1,26 Уголь каменный (0…100°С) 1,17… 1,26
Кожа 1,51 Фарфор 0,80
Кокс (0…100°С) 0,84 Хлопок 1,30
(0…1000°C) 1,13 Целлюлоза 1.55
Лед (0°С) 2.11 Цемент 0,80
(-10°С) 2,22 Чугун 0,55
(-20 °С) 2,01 Шерсть 1,80
(-60 °С ) 1,64 Шифер 0,75
Лед сухой (твердая CO2) 1,38 Щебень 0,75…1,00

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

Название Cpж кДж/(кг °С) Название Cpж кДж/(кг °С)
Ацетон 2,22 Масло минеральное 1,67…2,01
Бензин 2,09 Масло смазочное 1,67
Бензол (10°С) 1,42 Метиленхлорид 1,13
(40С) 1,77 Метил хлорид 1,59
Вода чистая (0°С) 4,218 Морская вода (18°С)
(10°С) 4,192 0,5% соля 4,10
(20°С) 4,182 3% соля 3,93
(40°С) 4,178 6% соли 3,78
(60°С) 4,184 Нефть 0,88
(80°С) 4,196 Нитробензол 1,47
(100°С) 4,216 Парафин жидкий 2,13
Глицерин 2,43 Рассол (-10°С)
Гудрон 2,09 20% соли 3,06
Деготь каменноугольный 2,09 30% соли 2,64…2,72
Дифенил 2,13 Ртуть 0,138
Довтерм 1,55 Скипидар 1,80
Керосин бытовой 1,88 Спирт метиловый (метанол) 2,47
Керосин бытовой (100 °С) 2,01 Спирт нашатырный 4,73
Керосин тяжелый 2,09 Спирт этиловый (этанол) 2,39
Кислота азотная 100%-я 3,10 Толуол 1.72
Кислота серная 100%-я 1,34 Трихлорэтилен 0,93
Кислота соляная 17%-я 1,93 Хлороформ 1,00
Кислота угольная (-190°С) 0,88 Этиленгликоль 2,30
Клей столярный 4,19 Эфир кремниевой кислоты 1,47

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.

Показатели удельной теплоемкости различных видов кирпича

Кирпич с уверенностью можно назвать самым популярным строительным материалом. Его основное применение – кладка стен, как наружных несущих, так и внутренних. Но, согласитесь, каждый вид имеет свое применение, иногда очень узконаправленное. В других статьях этого раздела на нашем сайте вы можете найти море полезной информации о самых используемых видах.

Избранный нами кирпич – незаменимый материал в строительстве печей, каминов и прочих сооружений, от которых требуется умение выдерживать самые высокие температуры.

Шамотный кирпич – выдерживает высокие температуры

Кирпичей бывает три вида:

  • керамический – сделанный целиком из глины;
  • силикатный – песок, известь и прочие добавки;
  • огнеупорный – именно этот вид интересует нас больше всего в данный момент. Их бывает несколько видов: жельский и тугоплавкий, боровичский, новомосковский и подовый, и, конечно же, шамотный. Последний способен выдержать до 1600 градусов.

В этом материале мы попытаемся подробно рассказать о том, что такое шамотный кирпич. Также будет дана инструкция по его применению, а в видео в этой статье вы сможете более наглядно увидеть область его применения.

Кирпич – универсальный строительный материал

Несмотря на то, что постоянно создаются новые материалы, кирпич еще долго не утратит своей актуальности. Удобство использования и широкий набор разнообразных характеристик обеспечивают его высокую конкурентоспособность.

Кроме природных веществ, из которых производят керамические (глина) и силикатные (песок+известь) блоки, они отличаются структурой, добавками и способами изготовления.

Теплоемкость строительных материалов

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

Таблица плотности и теплопроводности

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.

Пористый материал

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.

Коэффициент теплопроводности и толщина материала
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.

Волокнистые виды теплоизоляции

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

Уменьшение коэффициента теплоотдачи стены

Существует несколько способов, которые позволяют снизить тепловые потери.

Сравнение с другими материалами

Среди материалов, способных составить конкуренцию кирпичу, существуют как натуральные и традиционные – дерево и бетон, так и современные синтетические – пеноплекс и газобетон.

Деревянные строения издавна возводились в северных и других отличающихся низкими зимними температурами районах, и это неспроста. Удельная теплоемкость дерева значительно ниже, чем у кирпича. Дома в этой местности строят из цельного дуба, хвойных пород деревьев, а также применяют ДСП.

Если дерево режут поперек волокон, коэффициент теплопроводности материала не превышает 0,25 Вт/М*К. Низкий показатель и у ДСП – 0,15. А наиболее оптимальным для строительства коэффициентом отличается древесина, разрезанная вдоль волокон – не более 0,11. Очевидно, что в домах из такого дерева достигается отличная сохранность тепла.

Таблица наглядно демонстрирует разброс в величине коэффициента теплопроводности кирпича (выражается в Вт/М*К):

  • клинкерный – до 0,9;
  • силикатный – до 0,8 (с пустотами и щелями – 0,5-0,65);
  • керамический – от 0,45 до 0,75;
  • щелевая керамика – 0,3-0,4;
  • поризованный – 0,22;
  • теплая керамика и блоки – 0,12-0,2.

При этом поспорить с деревом по уровню сохранения теплоты в доме может только теплая керамика и поризованный кирпич, которые также дороги и хрупки. Тем не менее, кирпичная кладка при возведении стен используется чаще, и не только по причине дороговизны цельного дерева. Деревянные стены боятся атмосферных осадков, выгорают на солнце. Не любит дерево и химических воздействий, к тому же древесина способна гнить и пересыхать, на ней образуется плесень. Поэтому этот материал требует специальной обработки до начала строительства.

Кроме того, огонь способен очень быстро разрушить деревянное строение, так как древесина отлично горит. В отличие от нее, большинство видов кирпича довольно устойчиво к воздействию огня, в особенности шамотный кирпич.

Что касается других современных материалов, для сравнения с кирпичом обычно выбирают пеноблок и газобетон. Пеноблоки – это бетон с порами, в состав которого входят вода и цемент, пенообразующий состав и затвердители, а также пластификаторы и другие компоненты. Композит не впитывает влагу, отличается высокой морозостойкостью, сохраняет тепло. Используется при возведении невысоких (в два-три этажа) частных построек. Теплопроводность равна 0,2-0,3 Вт/М*К.

Газобетон – очень прочные соединения сходного строения. В них до 80% пор, обеспечивающих отличную тепло- и звукоизоляцию. Материал экологичный и удобный в использовании, а также недорогой. Теплоизоляционные свойства газобетона в 5 раз выше, чем у красного кирпича, и в 8 раз – чем у силикатного (коэффициент теплопроводности не превышает 0,15).

Однако газоблочные структуры боятся воды. К тому же по плотности и долговечности они уступают красному кирпичу. Одним из востребованных на рынке стройматериалов называют пенополистирол экструдированный, или пеноплекс. Это плиты, предназначенные для теплоизоляции. Материал пожаробезопасен, не впитывает влагу и не гниет.

По мнению специалистов, сравнение с кирпичом данный композит выдерживает лишь по теплопроводности. Утеплитель имеет показатель, равный 0,037-0,038. Пеноплекс недостаточно плотный, он не обладает нужной несущей способностью. Поэтому лучше всего сочетать его с кирпичом при возведении стен, при этом дополненная пеноплексом кладка в полтора полых кирпича позволит добиться соблюдения строительных норм по теплоизоляции жилого помещения. Применяется пеноплекс и для фундаментов домов и отмостков.

Какая теплопроводность изделий?

У клинкерного материала этот показатель наивысший.

От состава, способа изготовления и пустотелости зависят характеристики стройматериалов. Коэффициент теплопроводности кирпича характеризует его способность проводить тепло. Клинкерные изделия отличаются высоким уровнем, а керамические материалы — самым низким в сравнении с другими видами. Характеристика разновидностей изделия указана в таблице.

Характеристика теплопроводности стройматериала
Вид Показатель, Вт/м°С
Керамический Полнотелый 0,5—0,8
Щелевой 0,34—0,43
Поризованный 0,22
Клинкерный 0,8—1,16
Шамотный 0,6
Силикатный Полнотелый 0,7—0,8
Пустотелый 0,4—0,66

Вернуться к оглавлению

Размер и вес полнотелого кирпича

Стандартный размер кирпича 250х120х65 мм, и вес 4,3 килограмма и 1 600 – 1 900 кг/куб.м, такой кирпич его называют одинарным. Такой размер удобен в работе каменщика. Изготавливают кирпич и больших размеров, например полуторный и двойной (двушка), с соответствующими увеличенными размерами в высоте и большим весом. В сравнении с пустотелым искусственным камнем, полнотелый кирпич более тяжелее, а значит, стены  возведенные из него будут оказывать большую нагрузку на фундамент. Это еще одна причина не использовать полнотелый кирпич для кладки коробки дома.

кирпичный дом после пожара

Как испытывают бетон на теплоемкость при изготовлении

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°.

Процесс кладки печи

Толщина глиняного раствора при кладке кирпича должна быть не более 3-5 мм.

Все кирпичные печи можно классифицировать на:

  1. Черные печи без дымохода. Применяются они редко, так как для начала использования требуется дождаться, пока все топливо не прогорит. Применяются сегодня только для бань.
  2. Серые печи имеют дымоход, но во время использования наблюдаются отложения сажи, топливо должно прогореть полностью. Применяются чаще всего для бань.
  3. Белые печи нагреваются дольше остальных, но зато теплоотдача у них оптимальная, конструкция не пачкает сажей все поверхности вокруг. Дымоход чаще делается кирпичный, хотя сегодня можно применять и более современные варианты, более простые в использовании.
  4. Печи с варочными небольшими поверхностями. Во время кладки кроме топливника предусматривается и рабочая поверхность с варочной чугунной плитой. На такой печи можно готовить пищу, быстро подогревать воду для бытовых нужд.

После того как выбрана печь, точнее, ее конструкции, надо подготовить порядовку. Сегодня можно найти разнообразные схемы, где подробно указано не только расположение, но и общее количество цельного кирпича, половинок, четвертей. Это очень удобно для расчетов материала. После того как схема выбрана, необходимо начать работы по подготовке. Для этого выбирается место под печь, выполняется заливка основания, т. е. фундаментной подушки. Желательно, чтобы расположение печи было предусмотрено еще во время строительства дома, так как вес конструкции получится довольно большой.

Вернуться к оглавлению

Инструменты для работы

Для экономии средств и благодаря огнеупорным качествам шамотного кирпича, его используют только для кладки топки.

Чтобы сложить печь своими руками, необходимо приготовить такие инструменты:

  • шлифовальная машинка углового типа, абразивный круг, предназначенный для работы по камню, металлу;
  • дрель, насадка-миксер для замешивания растворов;
  • емкость на 10-12 л для растворов;
  • мастерок для укладки кирпича;
  • строительный уровень, отвес;
  • деревянная киянка для укладки кирпича;
  • маркер, рулетка.

Источник

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...