Теплофизические свойства.

Для эксплуатационной надежности конструкций и сооружений важное значение имеют его теплофизические свойства: теплопроводность, теплоемкость, и температурные деформации (последние рассмотрены ниже). Теплофизические свойства материала ограждающих конструкций определяют тепловую защиту зданий, теплофизические свойства несущих конструкций - их поведение при пожаре и при воздействии других факторов. Эти свойства учитываются при проектировании производства изделий и конструкций на заводах сборного железобетона, при зимнем бетонировании и при ряде других технологических расчетов.

Теплопроводностью называют свойство материала передавать тепло от одной поверхности к другой. Теплопроводность материала характеризуется количеством теплоты (в джоулях), которое способен передать материал через 1 поверхности при разности температур в 1°С в течение 1 с.

Структура бетона включает твердую фазу и систему воздушных или водяных пор. Теплопроводность воздуха = 0,023 Вт/(м • °С), что во много раз меньше теплопроводности твердой фазы, поэтому, чем больше воздушная пористость бетона или ниже его плотность, тем меньше его теплопроводность (табл.7.1). При заполнении пор влагой теплопроводность бетона возрастает, так как теплопроводность воды = 0,58 Вт/( м • °С), т.е. в 25 раз выше теплопроводности воздуха. При замораживании бетона его теплопроводность возрастает еще в большей степени, так как теплопроводность льда = 2,3 Вт/(м • °С) в четыре раза выше теплопроводности воды. Теплопроводность бетона несколько увеличивается с повышением его температуры. Бетон с очень мелкими закрытыми порами имеет более низкую теплопроводность за счет уменьшения количества тепла, передаваемого излучением и массопереносом в теле бетона. Степень изменения теплопроводности бетона при его увлажнении и замерзании будет зависеть от его плотности: с понижением плотности влияние этих факторов возрастает.

Теплоемкость бетона, используемая в технических расчетах, зависит от его состава, структуры и плотности и может изменяться в пределах 0,75...1,1 кДж/(кг•°С). Вода имеет более высокую теплоемкость 4,19 кДж/( кг•°С), поэтому с повышением содержания воды в бетонной смеси или влажности бетона их теплоемкость возрастает.