Koeficient expanze: co to je, k čemu slouží a jak jej vypočítat | Glosář společnosti Technoform Company

Tento indikátor je velmi důležitý, protože určuje stupeň změny vlastností materiálu pod vlivem různých teplot. Po čase v důsledku můžeme pozorovat sedání nebo naopak bobtnání materiálu. Vzhledem k tomu, že beton se používá při stavbě budov, je třeba tento faktor vzít v úvahu jako jeden z nejdůležitějších. A to je třeba udělat ve fázi návrhu.

Vše, co souvisí s tepelnou kapacitou betonu, je uvedeno v tomto článku. Z ní se také dozvíte o metodice stanovení tohoto ukazatele. Pomocí zde obsažené tabulky tepelné kapacity různých materiálů můžete zjistit jejich schopnost udržet určité množství tepla.

Na čem závisí tepelná vodivost betonu? Odpověď na tuto otázku se také dozvíte, když si článek dočtete až do konce. Dozvíte se také, k čemu vede tepelná roztažnost tohoto materiálu a jak se vyhnout překročení tohoto parametru při použití betonových konstrukcí.

Mít tyto znalosti pomáhá vyhnout se mnoha nepříjemným chybám při stavbě různých typů konstrukcí.

Tepelná kapacita betonu je poměrně důležitým ukazatelem při stavbě jakékoli budovy nebo stavby. Zpravidla je tento ukazatel 0,00001(°C)-1. To je způsobeno skutečností, že v průběhu času všechny betonové konstrukce nevyhnutelně podléhají změnám hustoty v důsledku bobtnání nebo smršťování. K tomu dochází, i když se teplota vzduchu a úrovně vlhkosti kolem betonu nezmění. Podíváme-li se na to podrobně, beton samotný jako kamenný materiál pro stavbu vzniká ze směsi toho či onoho druhu hmoty, která má pojivové vlastnosti.

Poměr mezi složkami v betonové směsi

Výroba takového umělého materiálu se provádí v souladu s množstvím pojiva a vody. V tomto případě můžete použít pitnou vodu nebo jakoukoli jinou vodu. A na základě účelu betonových materiálů stavitelé provádějí výpočty pro stanovení požadované tepelné kapacity směsi. Tepelná kapacita je definována jako konkrétní hodnota, která ovlivňuje vzdálenost smršťovacích spár potřebnou pro spolehlivost samotné konstrukce. Existují různé indikátory smršťování betonu a speciální technologie pro jeho studium během výroby.

Základní vlastnosti betonu

Takový proces, jako je smršťování nebo naopak bobtnání betonu, přímo závisí na množství cementové látky přimíchané do roztoku při jeho výrobě. V průběhu času, po výstavbě a uvedení budovy do provozu, beton postupně vysychá a smršťuje se asi o 0,3 mm na metr lineárního rozměru. Přibližně o stejné množství dojde k bobtnání hotového materiálu. Při nákupu cementu a výrobě betonu je tedy důležité vědět, že:

• v závislosti na množství samotného cementu v připravované hmotě pro výrobu cementových desek je nutné počítat se vzdáleností smršťovacích spár;
• v průměru by smršťovací spára měla být větší než 1,1 mm na 1 m celkových lineárních rozměrů;
• u betonu je koeficient roztažnosti z teplotních výkyvů (měrná tepelná kapacita) 0,00001(°C)-1 a např. při zvýšení nebo snížení teploty o 40° se roztáhne na 0,8 mm/m.;
• připravená betonová směs je vždy lehčí než hotový materiál;
• Může být monolitický, těžký a porézní a měrná tepelná kapacita přímo závisí na jeho typu.

Pro stanovení tepelné kapacity se připravená hmota umístí do speciální formy a do středu se umístí teplotní senzor. Dále je vystaven vibracím, přičemž samotná forma v místě mezery je pokryta víkem s těsnícím tmelem, který má vodotěsné vlastnosti. K provedení tohoto postupu se používá zařízení, které současně zaznamenává a reguluje kolísání teploty uvnitř formy se směsí.

Forma, ve které je směs umístěna, je umístěna v adiabatické komoře schopné udržovat uvnitř požadovanou teplotu pro měření.

Je důležité si uvědomit, že teplota v adiabatické komoře musí být přivedena na teplotu samotné betonové hmoty. Všechna měření a záznamy kolísání teplot jsou zaznamenávány na pásku záznamovým a regulačním zařízením. Následně, po provedení testů, jsou pásky záznamového zařízení dekódovány. Je důležité si uvědomit, že měrná tepelná kapacita směsi musí být studována nejpozději do 1 hodiny po její výrobě a takové testování musí být prováděno po dobu minimálně 5 dnů, dokud teplota v komoře nepřekročí 1°.

Tabulka tepelné kapacity některých materiálů

Tabulka ukazuje, kolik tepla dokáže udržet 1 krychlový metr materiálu při zahřátí o 1 stupeň.

Příklad. Kolik tepla se naakumuluje v 1 kubíku vody, když se ohřeje ze 40 stupňů na 90 stupňů?

Měrná tepelná kapacita vody při 20o Cd = 4,18 kJ/kg*oC Teplotní rozdíl T = 90-40 = 50o Měrná hmotnost g = 1000 kg/m3 Objem v=1 m3 Množství akumulované energie E = C*T*v*g = 4.18*50*1*1000 kw (~209000*58*XNUMX kw) = XNUMX

Při zahřívání pevné látky a kapaliny se jejich teplota zvyšuje. To vede k tomu, že jejich objem se do určité míry zvětšuje se stoupající teplotou s každým stupněm. Vlastnost, která charakterizuje vztah mezi teplotou a objemem, se nazývá koeficient roztažnosti. Koeficient má pro různé látky různý význam a u jedné látky se může také měnit v závislosti na její teplotě. Princip se využívá při provozu teploměrů a dalších přístrojů používaných k měření teploty.

Co je tepelná roztažnost?

Tepelná roztažnost je považována za schopnost těles expandovat při jejich zahřívání. To znamená, že s rostoucí teplotou se mění jejich lineární a objemové rozměry. Když se tělo ochladí, proces se obrátí – objem se zmenší.

K čemu je koeficient?

Koeficient tepelné roztažnosti popisuje, jak se mění velikost objektu, když se jeho teplota zvyšuje. V závislosti na konkrétním použití může být koeficient roztažnosti lineární nebo objemový. Pokud je těleso pevné, chcete znát změnu jeho délky nebo konkrétní plochy, proto se použije koeficient lineární roztažnosti. Pro kapaliny a plyny se používá pouze tepelná roztažnost, koeficient lineární tepelné roztažnosti pro ně není vhodný, protože nabývají tvaru nádoby, ve které jsou umístěny.

Koeficient objemové tepelné roztažnosti ukazuje relativní změnu objemu tělesa při konstantním tlaku a změnu jeho teploty o 1 stupeň. Vyjádřeno vzorcem:

Koeficient lineární tepelné roztažnosti ukazuje relativní změnu délky tělesa při jeho zahřátí.

Koeficient lineární tepelné roztažnosti může mít různé hodnoty, pokud se směry měření liší.

Teoreticky lze lineární objemový koeficient vypočítat na základě znalosti koeficientu objemové roztažnosti (α V ≈ 3 α L).

Při zahřívání se některé materiály spíše smršťují, než roztahují. Jejich koeficient roztažnosti (lineární) bude mít zápornou hodnotu, například voda (koeficient roztažnosti se zápornou hodnotou při teplotě 0-3,984 °C).

Funkce měření

Tepelná roztažnost těles bez ohledu na jejich fázový stav se měří dilatometrem. Princip činnosti téměř všech zařízení je založen na měření posunů (malých a ultramalých), které vznikají v důsledku změn velikosti těla vzhledem k stupnici dilatometru. Zařízení umožňuje určit koeficient tepelné roztažnosti i v případech, kdy jsou posuny mikroskopické.

Dnes existují následující typy zařízení:

• opticko-mechanické;
• kapacitní;
• indukce;
• rušení;
• Rentgen;
• radiová rezonance atd.

Nejčastěji se používají tepelné dilatometry, které umožňují stanovení objemové a lineární roztažnosti, ke které dochází vlivem teploty.

Mohly by vás zajímat následující produkty

Služby, které by vás mohly zajímat