Теплопроводность

Теплопроводность — это способность материала передавать тепло от одной своей поверхности к другой.

Величина теплопроводности учитывается при подборе материалов для ограждающих конструкций — наружных стен, верхнего перекрытия жилых зданий. В жилых помещениях с наружными стенами из теплопроводных материалов зимой будет холодно, а стены промерзнут, будут мокнуть и отделка (штукатурка, окраска) разрушится.

Чтобы избежать этого, стены следует делать толстыми, что повлечет за собой расход лишних материалов и труда, затяжку сроков строительства и много других отрицательных последствий. Поэтому наружные стены и верхнее перекрытие делают из малотеплопроводных материалов.

Теплопроводность материала принято характеризовать коэффициентом теплопроводности. Этот коэффициент равен количеству тепла в килокалориях, проходящего за 1 час через 1 м2 стены толщиной 1 м при разности температур на противоположных поверхностях стены в 1 °С.

Чем больше материал проводит тепла в единицу времени, тем больше его коэффициент теплопроводности. Величину коэффициента для разных материалов определяют в физических или теплотехнических лабораториях опытным путем. Она зависит от состава и структуры (строения) материала, его пористости и влажности.

Например, коэффициент теплопроводности кристаллических (каменных) материалов в несколько раз больше, чем аморфных, у дерева вдоль волокон в два раза больше, чем поперек волокон, при одинаковом коэффициенте пористости. Вообще коэффициент теплопроводности мелкопористых материалов меньше, чем крупнопористых, у материалов с сообщающимися порами он больше, чем у материалов с замкнутыми порами.

Как правило, коэффициент теплопроводности больше у плотных материалов и меньше у пористых (например, у стали А = 50 ккал/м * град * час, а у пробки Я = 0,06 ккал/м * град * час), что объясняется очень низкой теплопроводностью воздуха (Х = 0,02 ккал/м * град * час), находящегося в порах пробки.

Влажность материала резко увеличивает его теплопроводность (до 10 раз), что объясняется значительной теплопроводностью воды, превышающей в 25 раз теплопроводность воздуха (коэффициент теплопроводности воды равен 0,5 ккал/м * град час).

Особенно сильно это сказывается на материалах с крупными порами. Когда влажные материалы замерзают, их теплопроводность увеличивается. Коэффициент теплопроводности льда λ = 2 ккал/м * град * час, т. е. в четыре раза больше воды.

«Материаловедение для штукатуров,
плиточников, мозаичников»,
А.В.Александровский

Удельный вес

Под удельным весом понимают вес единицы объема вещества в плотном состоянии. Удельный вес обозначают буквой у (гамма). Чтобы определить удельный вес материала, надо разделить вес материала в граммах G на его объем V, выраженный в кубических сантиметрах. Таким образом, удельный вес: В некоторых случаях удельный вес выражают отвлеченной величиной, сравнивая его с удельным весом воды,…

Упругость, пластичность, хрупкость, сопротивление удару

Упругость — это способность материала изменять под действием нагрузки свою форму без признаков разрушения и восянавливать ее в большей или меньшей степени после удаления нагрузки. Восстановление формы, в зависимости от величины действующей силы, может быть полным или неполным. Пример очень упругого материала — резина. Упругими являются и такие материалы, как сталь, дерево. Пластичность — это…

Объемный вес

Объемным весом называют вес единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. с порами и пустотами. Объемный вес принято обозначать буквой γоб. Чтобы найти объемный вес материала, надо разделить вес материала G на его объем V1, включая поры и пустоты: Для рыхлых материалов (песка, щебня, цемента) определяют насыпной объемный вес. Его принимают равным весу материала,…

Твердость

Твердость — это способность материала сопротивляться проникновению в него более твердого тела. У некоторых материалов существует определенная взаимозависимость между твердостью и прочностью. Приближенные способы проверки прочности бетона или металла в конструкций основаны на измерении их твердости. Шкала твердости минералов по Моосу N° по шкале (показатель твердости) Минерал 1 Тальк или мел 2 Каменная соль или…

Плотность

Плотностью называют степень заполнения объема материала веществом, из которого он состоит. Значение плотности d0 можно определить «как отношение объема вещества материала в образце к полному объему образца: Это отношение можно заменить отношением объемного веса к удельному. Если обратимся к ранее приведенным формулам, то увидим, что: Подставив значения V и V1 и сделав соответствующее сокращение, получим:…