- ¿Qué es el material de construcción KTP?
- Tabla de conductividad térmica de materiales de construcción.
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
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La construcción implica el uso de cualquier material adecuado. Los principales criterios son la seguridad para la vida y la salud, la conductividad térmica, la fiabilidad. A esto le sigue el precio, las propiedades de la estética, la versatilidad, etc.
Considere una de las características más importantes de los materiales de construcción: el coeficiente de conductividad térmica, ya que, por ejemplo, el nivel de confort en una casa depende de esta propiedad.
¿Qué es el material de construcción KTP?
Teóricamente, y prácticamente también, con los materiales de construcción, como regla general, se crean dos superficies: externa e interna. Desde el punto de vista de la física, una región cálida siempre tiende a una región fría.
Cuando se aplica a los materiales de construcción, el calor tenderá de una superficie (más caliente) a otra superficie (menos caliente). Aquí, de hecho, la capacidad de un material con respecto a dicha transición se denomina coeficiente de conductividad térmica o, en la abreviatura, KTP.
Esquema que explica el efecto de la conductividad térmica: 1 - energía térmica; 2 - coeficiente de conductividad térmica; 3 - temperatura de la primera superficie; 4 - temperatura de la segunda superficie; 5 - espesor del material de construcción
La característica de un QFT generalmente se construye sobre la base de pruebas, cuando se toma una muestra experimental con dimensiones de 100 x 100 cm y se le aplican efectos térmicos, teniendo en cuenta la diferencia de temperatura entre las dos superficies de 1 grado. El tiempo de exposición es de 1 hora.
En consecuencia, la conductividad térmica se mide en vatios por metro por grado (W / m ° C). El coeficiente es denotado por el símbolo griego λ.
Por defecto, la conductividad térmica de varios materiales para la construcción con un valor inferior a 0.175 W / m ° C, iguala estos materiales a la categoría de materiales aislantes.
La producción moderna ha dominado la tecnología de los materiales de construcción, el nivel de KTP que es inferior a 0.05 W / m ° C. Gracias a tales productos, es posible lograr un efecto económico pronunciado en términos del consumo de recursos energéticos.
La influencia de los factores en el nivel de conductividad térmica.
Cada material de construcción individual tiene una estructura específica y tiene una condición física peculiar.
La base de esto son:
- la dimensión de los cristales de la estructura;
- fase de estado de la materia;
- grado de cristalización;
- anisotropía de la conductividad térmica de los cristales;
- volumen y estructura de la porosidad;
- Dirección del flujo de calor.
Todo esto - factores de influencia. La composición química y las impurezas también tienen un cierto efecto en el nivel de QFT. La cantidad de impurezas, como ha demostrado la práctica, tiene un efecto particularmente pronunciado sobre la conductividad térmica de los componentes cristalinos.
Materiales de construcción aislantes: una clase de productos en construcción, creados teniendo en cuenta las propiedades de la KTP, cerca de las propiedades óptimas. Sin embargo, lograr una conductividad térmica perfecta mientras se mantienen otras cualidades es extremadamente difícil.
A su vez, las condiciones de operación de los materiales de construcción - temperatura, presión, nivel de humedad, etc. - afectan la QFT.
Materiales de construcción con mínimo KTP.
Según la investigación, el aire seco tiene un valor mínimo de conductividad térmica (aproximadamente 0.023 W / m ° C).
Desde el punto de vista del uso de aire seco en la estructura de un material de construcción, se necesita una estructura donde el aire seco se encuentre dentro de numerosos espacios cerrados de pequeño volumen. Estructuralmente, dicha configuración se representa en la imagen de numerosos poros dentro de la estructura.
A partir de aquí hay una conclusión lógica: un material de construcción, cuya estructura interna es una formación porosa, debe tener un nivel bajo de QFT.
Además, dependiendo de la máxima porosidad permisible del material, el valor de la conductividad térmica se aproxima al valor de la QFT del aire seco.
La creación de un material de construcción con una conductividad térmica mínima contribuye a la estructura porosa. Cuantos más poros de diferentes volúmenes estén contenidos en la estructura del material, mejor se permitirá obtener QFT
En la producción moderna, se utilizan varias tecnologías para obtener la porosidad de un material de construcción.
En particular, se utilizan las siguientes tecnologías:
- espumante
- formación de gas;
- recuperación de agua;
- hinchazón
- introducción de aditivos;
- crear marcos de fibra.
Se debe tener en cuenta que el coeficiente de conductividad térmica está directamente relacionado con propiedades como la densidad, la capacidad de calor y la conductividad de la temperatura.
El valor de la conductividad térmica se puede calcular mediante la fórmula:
λ = Q / S * (T 1 -T 2 ) * t,
Donde
- Q es la cantidad de calor;
- S es el espesor del material;
- T 1, T 2 - temperatura en ambos lados del material;
- t es el tiempo
La densidad media y la conductividad térmica son inversamente proporcionales a la cantidad de porosidad. Por lo tanto, en función de la densidad de la estructura de los materiales de construcción, la dependencia de la conductividad térmica se puede calcular de la siguiente manera:
λ = 1.16 √ 0, 0196 + 0, 22d 2 - 0.16,
Donde: d es el valor de densidad. Esto es V.P. Nekrasov, que demuestra el efecto de la densidad de un material en particular en el valor de su QFT.
El efecto de la humedad en la conductividad térmica de los materiales de construcción.
Nuevamente, a juzgar por los ejemplos del uso de materiales de construcción en la práctica, resulta el efecto negativo de la humedad en los materiales de construcción KTP. Se nota: cuanto más humedad está expuesta a los materiales de construcción, mayor es el valor de QFT.
De diversas maneras, buscan proteger el material utilizado en la construcción de la humedad. Esta medida está plenamente justificada, dado el aumento en el coeficiente para materiales de construcción húmedos.
Justificar tal momento es fácil. El impacto de la humedad en la estructura del material de construcción se acompaña de la humidificación del aire en los poros y el reemplazo parcial del ambiente del aire.
Considerando que el parámetro del coeficiente de conductividad térmica para el agua es de 0.58 W / m ° C, se hace evidente un aumento significativo en la QFT del material.
También debe notarse un efecto más negativo, cuando el agua que entra en la estructura porosa se congela adicionalmente, se convierte en hielo.
En consecuencia, es fácil calcular un aumento aún mayor de la conductividad térmica, teniendo en cuenta los parámetros de QFT de hielo, igual a 2, 3 W / m ° C. La ganancia es aproximadamente cuatro veces la conductividad térmica del agua.
Una de las razones del rechazo de la construcción en invierno a favor de la construcción en verano debe considerarse el factor de posible congelación de algunos tipos de materiales de construcción y, como resultado, un aumento de la conductividad térmica.
A partir de aquí, los requisitos de construcción con respecto a la protección de los materiales de construcción aislantes contra la entrada de humedad se vuelven obvios. Después de todo, el nivel de conductividad térmica crece en proporción directa a la humedad cuantitativa.
Otro momento no es menos significativo: a la inversa, cuando la estructura del material de construcción se somete a un calentamiento sustancial. El calor excesivo también provoca un aumento de la conductividad térmica.
Esto sucede debido a un aumento en la energía cinemática de las moléculas que forman la base estructural del material de construcción.
Es cierto que existe una clase de materiales cuya estructura, por el contrario, adquiere mejores propiedades de conductividad térmica en el modo de calentamiento fuerte. Uno de estos materiales es el metal.
Si bajo un fuerte calentamiento, una gran parte de los materiales de construcción generalizados cambia la conductividad térmica en la dirección de un aumento, el fuerte calentamiento del metal conduce al efecto contrario: la KTP del metal disminuye
Métodos para determinar el coeficiente.
Se utilizan diferentes métodos en esta dirección, pero de hecho, todas las tecnologías de medición se combinan mediante dos grupos de métodos:
- Modo de medición estacionario.
- Modo de mediciones no estacionarias.
El método estacionario implica trabajar con parámetros que no cambian con el tiempo o varían ligeramente. A juzgar por las aplicaciones prácticas, esta tecnología nos permite confiar en resultados de QFT más precisos.
Acciones destinadas a medir la conductividad térmica, el método estacionario permite un amplio rango de temperatura - 20 - 700 ° C. Pero al mismo tiempo, la tecnología estacionaria se considera un método complejo y que consume mucho tiempo, y requiere una gran cantidad de tiempo para su ejecución.
Un ejemplo de un dispositivo diseñado para realizar mediciones del coeficiente de conductividad térmica. Este es uno de los diseños digitales modernos, que proporciona resultados rápidos y precisos.
Otra tecnología de medición - no estacionaria, parece ser más simplificada, y requiere de 10 a 30 minutos para completar el trabajo. Sin embargo, en este caso, el rango de temperatura es significativamente limitado. Sin embargo, la técnica ha encontrado amplia aplicación en el sector industrial.
Tabla de conductividad térmica de materiales de construcción.
La medición de muchos materiales de construcción existentes y ampliamente utilizados no tiene sentido.
Todos estos productos, como norma, se han probado repetidamente, sobre la base de los cuales se ha elaborado una tabla de la conductividad térmica de los materiales de construcción, que incluye casi todos los materiales necesarios para la construcción.
Una de las variantes de esta tabla se presenta a continuación, donde QFT es el coeficiente de conductividad térmica:
| Material (material de construcción) | Densidad, m 3 | KTP es seco, W / mºC | % wet_1 | % wet_2 | KTP en humedecer__1, W / mºC | KTP a humedecer__2, W / mºC | |||
| Betún para techos | 1400 | 0.27 | 0 | 0 | 0.27 | 0.27 | |||
| Betún para techos | 1000 | 0.17 | 0 | 0 | 0.17 | 0.17 | |||
| Tejado de pizarra | 1800 | 0.35 | 2 | 3 | 0.47 | 0, 52 | |||
| Tejado de pizarra | 1600 | 0.23 | 2 | 3 | 0.35 | 0.41 | |||
| Betún para techos | 1200 | 0.22 | 0 | 0 | 0.22 | 0.22 | |||
| Hoja de fibrocemento | 1800 | 0.35 | 2 | 3 | 0.47 | 0, 52 | |||
| Hoja de cemento de asbesto | 1600 | 0.23 | 2 | 3 | 0.35 | 0.41 | |||
| Hormigón asfáltico | 2100 | 1.05 | 0 | 0 | 1.05 | 1.05 | |||
| Construcción de techos | 600 | 0.17 | 0 | 0 | 0.17 | 0.17 | |||
| Concreto (lecho de grava) | 1600 | 0.46 | 4 | 6 | 0.46 | 0, 55 | |||
| Hormigón (sobre cojín de escoria) | 1800 | 0.46 | 4 | 6 | 0.56 | 0.67 | |||
| Concreto (sobre la grava) | 2400 | 1.51 | 2 | 3 | 1.74 | 1.86 | |||
| Concreto (sobre una plataforma de arena) | 1000 | 0.28 | 9 | 13 | 0.35 | 0.41 | |||
| Hormigón (estructura porosa) | 1000 | 0.29 | 10 | 15 | 0.41 | 0.47 | |||
| Concreto (estructura sólida) | 2500 | 1.89 | 2 | 3 | 1.92 | 2.04 | |||
| Hormigón de piedra pómez | 1600 | 0, 52 | 4 | 6 | 0.62 | 0.68 | |||
| Betún de construcción | 1400 | 0.27 | 0 | 0 | 0.27 | 0.27 | |||
| Betún de construcción | 1200 | 0.22 | 0 | 0 | 0.22 | 0.22 | |||
| Lana mineral ligera | 50 | 0.048 | 2 | 5 | 0.052 | 0.06 | |||
| Lana mineral pesada | 125 | 0.056 | 2 | 5 | 0.064 | 0.07 | |||
| Lana mineral | 75 | 0.052 | 2 | 5 | 0.06 | 0.064 | |||
| Hoja de vermiculita | 200 | 0.065 | 1 | 3 | 0.08 | 0.095 | |||
| Hoja de vermiculita | 150 | 0.060 | 1 | 3 | 0.074 | 0.098 | |||
| Concreto gas-espuma-ceniza | 800 | 0.17 | 15 | 22 | 0.35 | 0.41 | |||
| Concreto gas-espuma-ceniza | 1000 | 0.23 | 15 | 22 | 0.44 | 0.50 | |||
| Concreto gas-espuma-ceniza | 1200 | 0.29 | 15 | 22 | 0, 52 | 0.58 | |||
| Gas-espuma-hormigón (espuma-silicato) | 300 | 0.08 | 8 | 12 | 0.11 | 0.13 | |||
| Gas-espuma-hormigón (espuma-silicato) | 400 | 0.11 | 8 | 12 | 0.14 | 0.15 | |||
| Gas-espuma-hormigón (espuma-silicato) | 600 | 0.14 | 8 | 12 | 0.22 | 0.26 | |||
| Gas-espuma-hormigón (espuma-silicato) | 800 | 0.21 | 10 | 15 | 0.33 | 0.37 | |||
| Gas-espuma-hormigón (espuma-silicato) | 1000 | 0.29 | 10 | 15 | 0.41 | 0.47 | |||
| Yeso yeso | 1200 | 0.35 | 4 | 6 | 0.41 | 0.46 | |||
| Grava de arcilla expandida | 600 | 2, 14 | 2 | 3 | 0.21 | 0.23 | |||
| Grava de arcilla expandida | 800 | 0.18 | 2 | 3 | 0.21 | 0.23 | |||
| Granito (basalto) | 2800 | 3, 49 | 0 | 0 | 3, 49 | 3, 49 | |||
| Grava de arcilla expandida | 400 | 0.12 | 2 | 3 | 0.13 | 0.14 | |||
| Grava de arcilla expandida | 300 | 0.108 | 2 | 3 | 0.12 | 0.13 | |||
| Grava de arcilla expandida | 200 | 0.099 | 2 | 3 | 0.11 | 0.12 | |||
| Grava shungizita | 800 | 0.16 | 2 | 4 | 0, 20 | 0.23 | |||
| Grava shungizita | 600 | 0.13 | 2 | 4 | 0.16 | 0, 20 | |||
| Grava shungizita | 400 | 0.11 | 2 | 4 | 0.13 | 0.14 | |||
| Fibras transversales de pino | 500 | 0.09 | 15 | 20 | 0.14 | 0.18 | |||
| Contrachapado | 600 | 0.12 | 10 | 13 | 0.15 | 0.18 | |||
| Pino a lo largo de las fibras. | 500 | 0.18 | 15 | 20 | 0.29 | 0.35 | |||
| Roble a través del grano | 700 | 0.23 | 10 | 15 | 0.18 | 0.23 | |||
| Duraluminio metal | 2600 | 221 | 0 | 0 | 221 | 221 | |||
| Hormigón armado | 2500 | 1.69 | 2 | 3 | 1.92 | 2.04 | |||
| Tufobeton | 1600 | 0, 52 | 7 | 10 | 0.7 | 0.81 | |||
| Piedra caliza | 2000 | 0.93 | 2 | 3 | 1.16 | 1.28 | |||
| Solución de cal de arena | 1700 | 0, 52 | 2 | 4 | 0.70 | 0.87 | |||
| Arena para trabajos de construcción. | 1600 | 0.035 | 1 | 2 | 0.47 | 0.58 | |||
| Tufobeton | 1800 | 0.64 | 7 | 10 | 0.87 | 0.99 | |||
| Cartón de revestimiento | 1000 | 0.18 | 5 | 10 | 0.21 | 0.23 | |||
| Cartón de construcción multicapa | 650 | 0.13 | 6 | 12 | 0.15 | 0.18 | |||
| Caucho espumado | 60-95 | 0.034 | 5 | 15 | 0.04 | 0.054 | |||
| Arcilla | 1400 | 0.47 | 5 | 10 | 0.56 | 0.65 | |||
| Arcilla | 1600 | 0.58 | 5 | 10 | 0.67 | 0.78 | |||
| Arcilla | 1800 | 0.86 | 5 | 10 | 0.80 | 0.92 | |||
| Ladrillo (hueco) | 1400 | 0.41 | 1 | 2 | 0, 52 | 0.58 | |||
| Ladrillo (ceramica) | 1600 | 0.47 | 1 | 2 | 0.58 | 0.64 | |||
| Construcción de remolque | 150 | 0.05 | 7 | 12 | 0.06 | 0.07 | |||
| Ladrillo (silicato) | 1500 | 0.64 | 2 | 4 | 0.7 | 0.81 | |||
| Ladrillo (sólido) | 1800 | 0.88 | 1 | 2 | 0.7 | 0.81 | |||
| Ladrillo | 1700 | 0, 52 | 1.5 | 3 | 0.64 | 0.76 | |||
| Ladrillo | 1600 | 0.47 | 2 | 4 | 0.58 | 0.7 | |||
| Ladrillo (charla) | 1200 | 0.35 | 2 | 4 | 0.47 | 0, 52 | |||
| Metal cobre | 8500 | 407 | 0 | 0 | 407 | 407 | |||
| Yeso seco (hoja) | 1050 | 0.15 | 4 | 6 | 0.34 | 0.36 | |||
| Losas de lana mineral | 350 | 0.091 | 2 | 5 | 0.09 | 0.11 | |||
| Losas de lana mineral | 300 | 0.070 | 2 | 5 | 0.087 | 0.09 | |||
| Losas de lana mineral | 200 | 0.070 | 2 | 5 | 0.076 | 0.08 | |||
| Losas de lana mineral | 100 | 0.056 | 2 | 5 | 0.06 | 0.07 | |||
| Linóleo de PVC | 1800 | 0.38 | 0 | 0 | 0.38 | 0.38 | |||
| Espuma de hormigón | 1000 | 0.29 | 8 | 12 | 0.38 | 0.43 | |||
| Espuma de hormigón | 800 | 0.21 | 8 | 12 | 0.33 | 0.37 | |||
| Espuma de hormigón | 600 | 0.14 | 8 | 12 | 0.22 | 0.26 | |||
| Espuma de hormigón | 400 | 0.11 | 6 | 12 | 0.14 | 0.15 | |||
| Espuma de hormigón sobre piedra caliza. | 1000 | 0.31 | 12 | 18 | 0.48 | 0, 55 | |||
| Espuma de hormigón sobre cemento. | 1200 | 0.37 | 15 | 22 | 0.60 | 0.66 | |||
| Poliestireno expandido (PSB-C25) | 15 - 25 | 0.029 - 0.033 | 2 | 10 | 0.035 - 0.052 | 0.040 - 0.059 | |||
| Poliestireno expandido (PSB-C35) | 25 - 35 | 0.036 - 0.041 | 2 | 20 | 0.034 | 0.039 | |||
| Lámina de espuma de poliuretano. | 80 | 0.041 | 2 | 5 | 0.05 | 0.05 | |||
| Panel de espuma de poliuretano. | 60 | 0.035 | 2 | 5 | 0.41 | 0.41 | |||
| Espuma ligera de vidrio | 200 | 0.07 | 1 | 2 | 0.08 | 0.09 | |||
| Espuma ponderada de vidrio | 400 | 0.11 | 1 | 2 | 0.12 | 0.14 | |||
| Pergamín | 600 | 0.17 | 0 | 0 | 0.17 | 0.17 | |||
| Perlita | 400 | 0.111 | 1 | 2 | 0.12 | 0.13 | |||
| Placa de cemento perlita | 200 | 0.041 | 2 | 3 | 0.052 | 0.06 | |||
| Canica | 2800 | 2.91 | 0 | 0 | 2.91 | 2.91 | |||
| Tuff | 2000 | 0.76 | 3 | 5 | 0.93 | 1.05 | |||
| Hormigón de grava de fresno | 1400 | 0.47 | 5 | 8 | 0, 52 | 0.58 | |||
| Placa de DVP (aglomerado) | 200 | 0.06 | 10 | 12 | 0.07 | 0.08 | |||
| Placa de DVP (aglomerado) | 400 | 0.08 | 10 | 12 | 0.11 | 0.13 | |||
| Placa de DVP (aglomerado) | 600 | 0.11 | 10 | 12 | 0.13 | 0.16 | |||
| Placa de DVP (aglomerado) | 800 | 0.13 | 10 | 12 | 0.19 | 0.23 | |||
| Placa de DVP (aglomerado) | 1000 | 0.15 | 10 | 12 | 0.23 | 0.29 | |||
| Poliestireno hormigón sobre cemento portland | 600 | 0.14 | 4 | 8 | 0.17 | 0, 20 | |||
| Hormigon vermiculita | 800 | 0.21 | 8 | 13 | 0.23 | 0.26 | |||
| Hormigon vermiculita | 600 | 0.14 | 8 | 13 | 0.16 | 0.17 | |||
| Hormigon vermiculita | 400 | 0.09 | 8 | 13 | 0.11 | 0.13 | |||
| Hormigon vermiculita | 300 | 0.08 | 8 | 13 | 0.09 | 0.11 | |||
| Ruberoide | 600 | 0.17 | 0 | 0 | 0.17 | 0.17 | |||
| Placa de fibra de madera | 800 | 0.16 | 10 | 15 | 0.24 | 0.30 | |||
| Acero metal | 7850 | 58 | 0 | 0 | 58 | 58 | |||
| Vidrio | 2500 | 0.76 | 0 | 0 | 0.76 | 0.76 | |||
| Lana de vidrio | 50 | 0.048 | 2 | 5 | 0.052 | 0.06 | |||
| Fibra de vidrio | 50 | 0.056 | 2 | 5 | 0.06 | 0.064 | |||
| Placa de fibra de madera | 600 | 0.12 | 10 | 15 | 0.18 | 0.23 | |||
| Placa de fibra de madera | 400 | 0.08 | 10 | 15 | 0.13 | 0.16 | |||
| Placa de fibra de madera | 300 | 0.07 | 10 | 15 | 0.09 | 0.14 | |||
| Contrachapado | 600 | 0.12 | 10 | 13 | 0.15 | 0.18 | |||
| Plato de caña | 300 | 0.07 | 10 | 15 | 0.09 | 0.14 | |||
| Mortero de cemento y arena | 1800 | 0.58 | 2 | 4 | 0.76 | 0.93 | |||
| Hierro fundido metal | 7200 | 50 | 0 | 0 | 50 | 50 | |||
| Solución de escoria de cemento | 1400 | 0.41 | 2 | 4 | 0, 52 | 0.64 | |||
| Solución de arena compuesta | 1700 | 0, 52 | 2 | 4 | 0.70 | 0.87 | |||
| Yeso seco | 800 | 0.15 | 4 | 6 | 0.19 | 0.21 | |||
| Plato de caña | 200 | 0.06 | 10 | 15 | 0.07 | 0.09 | |||
| Yeso de cemento | 1050 | 0.15 | 4 | 6 | 0.34 | 0.36 | |||
| Cocina de turba | 300 | 0.064 | 15 | 20 | 0.07 | 0.08 | |||
| Cocina de turba | 200 | 0.052 | 15 | 20 | 0.06 | 0.064 | |||
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Conclusiones y video útil sobre el tema.
El video está dirigido temáticamente, donde se explica con cierto detalle qué es un KTP y "con qué se come". Después de revisar el material presentado en el video, hay muchas posibilidades de convertirse en un constructor profesional.
El punto obvio es que un constructor potencial debe necesariamente conocer la conductividad térmica y su dependencia de varios factores. Este conocimiento ayudará a construir no solo cualitativamente, sino también con un alto grado de confiabilidad y durabilidad del objeto. El uso del coeficiente en esencia es un ahorro real de dinero, por ejemplo, mediante el pago de las mismas utilidades.
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