Теплофизические свойства бетона

При расчете ограждающих конструкций на термическое сопротивление, а также температурных полей массивных железобетонных сооружений (фундаменты, плотины и т.п.) используются такие теплофизические характеристики бетона, как коэффициент теплопроводности, удельная теплоемкость, коэффициент температуропроводности, которые связаны между собой.

Некоторые из указанных характеристик бетона могут изменяться в достаточно широком диапазоне. Так, например, согласно СП23-101-2004, удельная теплоемкость неорганических конструкционных материалов и их составляющих (бетон, щебень и др.) составляет 0,84 кДж/кг ?С, а коэффициент теплопроводности конструкционного бетона 1,51 Вт/м ?С в сухом состоянии.

Известно, что различные горные породы, используемые в качестве заполнителей для бетонов, имеют существенно различающиеся значения коэффициентов теплопроводности при практически одинаковом значении удельной теплоемкости и средней плотности.

Таким образом, величина коэффициента теплопроводности бетона существенно зависит от вида крупного заполнителя.

Коэффициент теплопроводности цементного камня зависит в основном от его средней плотности, т.е. фактически от пористости.

Коэффициент теплопроводности бетона существенно зависит от теплотехнических свойств его компонентов, что не учитывают зависимости коэффициента теплопроводности от плотности.

С увеличением сорбционной влажности бетона до 97% коэффициент теплопроводности возрастает у бетонов на пористых заполнителях до 55%, а у ячеистых бетонов и перлитобетонов – более чем в два раза относительно величины в сухом состоянии.

Тепловыделение бетона в процессе твердения есть результат реакций взаимодействия портландцемента с водой, т.е. реакций гидратации, которые являются экзотермическими. Тепловыделение цемента зависит от его минералогического и вещественного состава, тонкости помола, температуры и времени твердения, наличия добавок.

Разогрев бетона массивных конструкций вызывает неоднородное температурное поле по сечению и может привести к трещинообразованию. Для снижения трещинообразования при бетонировании массивных конструкций используют цементы с низкой экзотермией. Также применяют специальные мероприятия по отводу тепла (например, прокладка в теле конструкции труб, по которым циркулирует хладоагент). Применение некоторых добавок позволяет «растянуть» экзотермию во времени, что также можно рассматривать как способ, предотвращающий быстрый неоднородный разогрев массивных конструкций, поскольку в реальных условиях «абсолютного» отсутствия теплопотерь не бывает.

Ваш путь по сайту: