Konduktivitas Termal Batu Bata: Nilai Koefisien, Indikator Ketahanan Beku Material, Nilai Kapasitas Panas Dalam Tabel

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-15 04:14

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.

Apa itu dan apa yang mempengaruhi mereka?

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

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

Untuk pedoman saat memilih, tiga kondisi ditunjukkan dalam tabel: biasa - untuk iklim sedang dan kelembaban rata-rata di dalam ruangan, keadaan 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 sekitar. 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 banyak ke lingkungan. Oleh karena itu, pemanas tradisional memiliki koefisien konduktivitas termal terendah.

Biasanya, wol kaca, busa, dan beton aerasi dengan struktur berpori sangat optimal untuk konstruksi. Semakin padat material, semakin banyak konduktivitas termal yang dimilikinya, oleh karena itu, mentransfer energi ke lingkungan.

Jenis bahan dan karakteristiknya

Batu 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 - 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.

Jenis batu bata berikut dibedakan

Merah . Itu terbuat dari tanah liat yang dibakar dan aditif. Berbeda dalam keandalan, daya tahan, dan tahan beku. Cocok untuk konstruksi dinding dan pondasi. 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 yang terbuat dari campuran kapur dan pasir, produk sering digabungkan menjadi balok untuk meningkatkan kinerja. Dalam konstruksi bangunan, tidak hanya padat, 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.

Indikator untuk briket slotted lebih rendah dibandingkan dengan analog tanpa celah internal. Juga harus diperhitungkan bahwa produk menyerap kelembaban berlebih.

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

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

Kerugian dari batu bata semacam itu termasuk fakta bahwa unit individu kecil dan rapuh. Karena itu, keramik hangat tidak cocok untuk semua desain. Apalagi bahannya 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" seperti itu, ia memiliki penampilan estetika, mempertahankan panas di rumah karena konduktivitas termal yang tinggi, tahan beku, tidak cocok untuk asam dan alkali.

Panas spesifik adalah energi yang dikonsumsi untuk memanaskan satu kilogram bahan sebesar satu derajat. Indikator ini diperlukan untuk mengetahui ketahanan terhadap panas dari dinding suatu bangunan, terutama pada suhu rendah.

Untuk barang-barang yang terbuat dari tanah liat dan keramik, indikator ini berkisar antara 0,7 hingga 0,9 kJ / kg. Bata silikat memberikan indikator 0,75-0,8 kJ / kg. Chamotny mampu, ketika dipanaskan, memberikan peningkatan kapasitas panas dari 0,85 menjadi 1,25.

Perbandingan dengan bahan lain

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

Bangunan kayu telah lama didirikan di utara dan daerah lain 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 melintasi serat, konduktivitas termal material tidak melebihi 0,25 W / M * K. Chipboard juga memiliki indeks rendah - 0, 15. Dan koefisien konstruksi yang paling optimal adalah potongan kayu di sepanjang serat - tidak lebih dari 0, 11. Jelas bahwa pelestarian panas yang sangat baik dicapai di rumah-rumah yang terbuat dari pohon seperti itu.

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 celah - 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 berdebat dengan kayu dalam hal tingkat pelestarian panas di rumah. Namun demikian, batu bata lebih sering digunakan dalam konstruksi dinding, dan bukan hanya karena tingginya biaya kayu solid. Dinding kayu takut akan presipitasi atmosfer, mereka memudar di bawah sinar matahari. Dia tidak suka kayu dan pengaruh kimia, apalagi kayu bisa membusuk dan mengering, jamur terbentuk di atasnya. Oleh karena itu, material ini memerlukan pengolahan khusus sebelum konstruksi.

Selain itu, api dapat dengan cepat menghancurkan struktur kayu, karena kayu terbakar dengan baik. Sebaliknya, sebagian besar jenis batu bata cukup tahan terhadap api, terutama batu bata fireclay.

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, senyawa berbusa dan pengeras, serta plasticizer dan komponen lainnya. Komposit tidak menyerap kelembaban, sangat tahan beku, dan menahan panas. Ini digunakan untuk 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 yang 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 dari bata merah, dan 8 kali lebih tinggi dari bata silikat (konduktivitas termal tidak melebihi 0,15).

Namun, struktur blok gas takut air. Selain itu, dalam hal kepadatan dan daya tahan, mereka kalah dengan batu 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 tahan dibandingkan dengan batu bata hanya dalam hal konduktivitas termal. Insulasi memiliki indikator 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 saat membangun dinding, sementara pasangan bata dari satu setengah batu bata berlubang yang dilengkapi dengan penoplex akan memungkinkan Anda untuk mematuhi kode bangunan untuk isolasi termal tempat tinggal. Penoplex juga digunakan untuk fondasi rumah dan area buta.

Ketahanan beku

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 pasir-kapur, sifatnya lebih buruk, jadi pasangan bata harus dilakukan dalam dua lapisan. Silikat juga tidak cocok untuk membangun fondasi.

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