Глиняный кирпич коэффициент теплопроводности

Теплопроводность — одно из важнейших свойств любого строительного материала. Важно, чтобы построенное здание было не только прочным, но и тёплым. При выборе глиняного кирпича следует учесть, что каждый из его видов имеет свой показатель теплопроводности.

Кирпичи из глины высоко ценятся в строительстве. Они прочны, не боятся морозов и обладают отличными тепло- и звукоизоляционными качествами. Теплопроводность зависит от состава сырья для производства кирпича, структуры блока и его формы.

От чего зависит коэффициент теплопроводности?

Теплопроводность характеризует способность материала пропускать тепло через себя. Чем выше коэффициент теплопроводности, тем быстрее кирпич будет отдавать тепло. Единицей измерения показателя является Вт/(м*К).

В качестве материала для возведения стен стоит использовать кирпич с низким показателем теплоотдачи. Это позволит уменьшить толщину стен и сэкономить на дополнительном утеплении дома. Пустотелые и поризованные кирпичи сохраняют тепло в 2 раза дольше, чем обычные полнотелые блоки.

Если цель — возведение печи или камина, стоит выбирать материалы с высокой теплопроводностью и хорошей жаростойкостью. Оптимальным вариантом является огнеупорная керамика. Теплопроводность клинкерного глиняного кирпича при нагревании может достигать 1,4 Вт/(м*К), благодаря чему печь будет активно отдавать тепло в дом.

Виды керамических кирпичей и их свойства

Сегодня на строительном рынке представлен широкий выбор материалов. Теплопроводность глиняного кирпича зависит от его типа:

• клинкерный — 0,8-1,2 Вт/(м*К);
• шамотный — 0,7-0,8;
• полнотелый обычный — 0,6-0,8;
• пустотелый обычный — 0,4-0,5;
• поризованный — 0,1-0,2.

Поризованные кирпичи, или «тёплая керамика», широко используются при строительстве жилых зданий. Количество пустот в блоке достигает 55 %. Благодаря воздушным камерам достигается идеальная теплоизоляция, позволяющая снизить количество теплопотерь.

Компания «Новоорская керамика» поставляет сырье для кирпича, керамической плитки, керамогранита, санфаянса и других изделий. «Новоорская керамика» разрабатываем и поставляем высококачественные светложгущиеся каолинитовые глины и составы на ее основе: НКУ-1 (26-36%), НКУ-2 (свыше 36%), НКО-1 (7-15%), НКО-2 (15-25%).

Состав проверен многочисленными исследованиями в современной лаборатории. На производстве ведется разработка и выпуск новых составов. Регулируется уровень запесоченности глины, смешивание с другими видами, добавками и отощителями. Перечисленные выше сорта официально зарегистрированы. ГОСТ 9169-75 «Сырье глинистое, для керамической промышленности».

Рассмотрена теплопроводность кирпича различных видов (силикатного, керамического, облицовочного, огнеупорного). Выполнено сравнение кирпича по теплопроводности, представлены коэффициенты теплопроводности огнеупорного кирпича при различной температуре — от 20 до 1700°С.

Теплопроводность кирпича существенно зависит от его плотности и конфигурации пустот. Кирпичи с меньшей плотностью имеют теплопроводность ниже, чем с высокой. Например, пеношамотный, диатомитовый и изоляционный кирпичи с плотностью 500…600 кг/м 3 обладают низким значением коэффициента теплопроводности, который находится в диапазоне 0,1…0,14 Вт/(м·град).

Кирпич в зависимости от состава можно разделить на два основных типа: керамический (или красный) и силикатный (или белый). Значение коэффициента теплопроводности кирпича указанных типов может существенно отличатся.

Керамический кирпич. Производится из высококачественной красной глины, составляющей около 85-95% его состава, а также других компонентов. Такой кирпич изготавливают путем формовки, сушки и обжига, при температуре около 1000 градусов Цельсия. Теплопроводность керамического кирпича различной плотности составляет величину 0,4…0,9 Вт/(м·град).

По сфере применения керамический кирпич подразделяется на рядовой строительный, огнеупорный и лицевой облицовочный. Лицевой декоративный (облицовочный) кирпич имеет ровную поверхность и однородный цвет и применяется для облицовки зданий снаружи. Теплопроводность облицовочного кирпича равна 0,37…0,93 Вт/(м·град).

Силикатный кирпич. Изготавливается из очищенного песка и отличается от керамического составом, цветом и теплопроводностью. Теплопроводность силикатного кирпича немного выше и находится в интервале от 0,4 до 1,3 Вт/(м·град).

Теплопроводность кирпича также зависит от его структуры и формы:

• Пустотелый кирпич — выполнен с пустотами, сквозными или глухими и имеет меньшую теплопроводность в сравнении с полнотелым изделием. Теплопроводность пустотелого кирпича составляет от 0,4 до 0,7 Вт/(м·град).
• Полнотелый — используется, как правило, при основном строительстве несущих стен и конструкций и имеет большую плотность. Полнотелый силикатный и керамический кирпич в 1,5-2 раза лучше проводит тепло, чем пустотелый.

Печной или огнеупорный кирпич. Изготавливается для эксплуатации в агрессивной среде, применяется для кладки печей, каминов или теплоизоляции помещений, которые находятся под воздействием высоких температур. Огнеупорный кирпич обладает хорошей жаростойкостью и может применяться при температуре до 1700°С.

Теплопроводность огнеупорного кирпича при высоких температурах увеличивается и может достигать значения 6,5…7,5 Вт/(м·град). Более низкой теплопроводностью в сравнении с другими огнеупорами отличается пеношамотный и диатомитовый кирпич. Теплопроводность такого кирпича при максимальной температуре применения (850…1300°С) составляет всего 0,25…0,3 Вт/(м·град). Следует отметить, что теплопроводность шамотного кирпича, который традиционно применяется для кладки печей, — выше и равна 1,44 Вт/(м·град) при 1000°С.

1. Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина и др.; под ред. И. С. Григорьева — М.: Энергоатомиздат, 1991 — 1232 с.
2. В. Блази. Справочник проектировщика. Строительная физика. М.: Техносфера, 2004.
3. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с. строительной физики, 1969 — 142 с.
4. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977 — 344 с.
5. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
6. Х. Уонг. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров. Справочник. М.: Атомиздат. 1979 — 212 с.
7. Чиркин В. С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. Справочник.

Теплопроводность кирпича определяется способностью сохранять или отдавать тепло. При низкой плотности теплопроводность облицовочного кирпича не высокая. К примеру, у пустотелого кирпича теплопроводность меньше, полнотелого. Способность отдавать тепло у полнотелого кирпича в 1,5-2 раза выше пустотелого.

Что такое теплопроводность материалов

Критерием теплопроводимости строительных материалов считается их способность сохранить тепловую энергию или отдавать ее, не растрачивая ее попусту. При выборе строительных материалов важно чтобы тепловая энергия использоваться по назначению.

Теплопроводность кирпичных изделий это свойство пропускать тепловую энергию через себя. Она показывает степень нагрева кирпичной стены, а так же способность проводить и передавать тепло. Теплообмен происходит до тех пор, пока один из материалов обладает более высокой температурой. Когда температурный показатель у обоих материалов приблизится к одинаковому числу, теплообмен прекратится.

Разные типы кирпича обладают различными коэффициентами теплопроводности.

• Для сооружения несущих конструкций, перегородок используют полнотелые изделия.
• Для возведения каминов нужен огнеупорный кирпич с высоким коэффициентом теплообмена.
• Облицовочный кирпич должен иметь низкий уровень теплопроводности. Его предназначение создать строению внешний привлекательный вид, стиль, и создать препятствие потери тепла.

Не стоит забывать, что для укладки разных видов облицовки требуются разные растворы. Выбранный вариант раствора не изменяют на протяжении всего периода работ.

Какой должна быть теплопроводность: нормы

Подбор строительного материала производится с учетом их способности предотвращения потери тепловой энергии. Коэффициент теплопроводности облицовочного кирпича обязательно учитывают при составлении плана строительства при выборе материалов. Для каждого региона существуют рекомендуемые цифры, при которых дом зимой будет теплым, а летом прохладным. Лучше при планировании строительства, заложить толщину несущих стен немного выше рекомендованной.

Чтобы правильно вычислить толщину стен пользуются формулой: r = (толщина кирпичной кладки, м)/(теплоотдача, W/(m * K)). Значение r это показатель теплоотдачи кирпичной стены. Во время проведения расчетов обязательно нужно учесть предполагаемую влажность помещений и климата.

Любые нарушения технологии строительства способны увеличить теплоотдачу. К примеру, слишком жидкий раствор глубоко проникает в щели кирпича в пустоты, что ухудшает показатели теплоотдачи.

Для сбережения тепла в холодный период используют следующие способы:

• Включают в строительство энергосберегающие материалы как кирпичи пустотелые.
• Запланированное строительство с применением щелевого кирпича предусматривает использование только густого раствора.
• Применяют изоляционные материалы в прослойке между несущими стенами и облицовкой.
• На поверхность стен наносят защитный слой штукатурки.
• Утепляют стены облицовочным кирпичом, у которого привлекательный внешний вид и отличные теплотехнические характеристики.

Лучше заложить в проект закупку облицовочного материала на 10% больше требуемого.

Теплопроводность разных видов лицевого кирпича

Внешний вид здания это его визитная карточка. Использование лицевого кирпича позволяет создать эффектный внешний вид и улучшить защитные функции от потери тепла и от повреждения стен природными факторами, как действие ветра, солнца, дождя.

Облицовочный кирпич отличается от рядового по теплопроводности, по привлекательности внешнего вида. Классификация кирпича по теплопроводности, выглядят так:

1. Лидером является гиперпрессованный вид кирпича, с показателем: 1,1 Вт/м °С.
2. Следующим будет клинкерный кирпич, у него показатели 0,8 — 0,9 Вт/м °С.
3. Более низкие показатели у силикатного кирпича 0,4-0,8 Вт/м °С.
4. У полнотелого керамического облицовочного показатель 0,36-0,52 Вт/м °С.
5. Лидером является поризованный или пустотелый керамический, его коэффициент равен 0,22-0,43 Вт/м °С.

Во время планирования можно подобрать сочетание разных материалов, чтобы создать комфортную атмосферу в помещениях. При планировании желательно предусмотреть все возможные варианты потерь тепла. Если в строительстве применяются традиционные материалы: бетон, кирпич, в таком случае обязательно использовать дополнительные средства утепления.

Для сохранности качества облицовочных изделий следует придерживаться правил:

• Хранить облицовочную керамику в закрытом сухом месте, укрытом от дождя, снега и ветра на подставке.
• При осадках монтаж изделий не допускается!

Полнотелый керамический кирпич

Керамический кирпич создан на предприятиях из натурального сырья. У него много достоинств, но величина теплопроводимости не постоянна. Если в условиях лаборатории

это значение будет 0,56 Вт/(м∙К). В реальных условия, где действуют разные природные факторы, показатель теплопроводности будет зависеть от:

• Влажности, то есть сухой кирпич лучше сохраняет тепло. Во влажных условиях теплоизоляционные свойства снижаются.
• Цементный шов хороший проводник тепла. Очень толстый шов является дополнительным мостиком промерзания.
• Строения и структура изделия. Важным является процентный состав сырья, соблюдение технологии обжига, пористость готового изделия.

Коэффициент теплопроводности условно можно принять как 0,65 – 0,69 Вт/(м∙К).

Пористая керамика

Пористый или пустотелый кирпич считается относительно новым материалом. Ценят его за качества:

• Производство его менее материальноемкое.
• Не большой удельный вес.
• Низкая теплопроводимость.

Низкая теплопроводность пористой кирпичной керамики это результат присутствия воздушных камер. Как известно теплопроводность воздуха 0,024 Вт/(м∙К). Теплопроводность пустотелой керамики зависит от марки и качества. Этот показатель может колебаться от 0,42 до 0,468 Вт/(м∙К).

Силикатный кирпич

Для его изготовления в качестве сырья используют природные материалы: песок, известь и воду. Иногда вводят шлак, золу. Эти составляющие влияют на качество. Изготавливают его в вариантах как полнотелый, так и пористый.

Силикатный кирпич наделен качествами:

• Выдержать 100 циклов замораживания и размораживания.
• Стоек к перепадам температур.
• Его можно использовать в строительстве сооружений разной этажности.
• Показатель влагопоглощения колеблется от 5 до 16%.
• Не горит.
• Не ядовит.
• Срок службы не меньше 50 лет.
• Способствует созданию комфортного климата в помещениях.

Теплопроводность изделий зависит от марки.

Газосиликат и вспененный бетон

Новые технологии позволяют изготавливать вспененные строительные материалы.

1. Газосиликат отличается большим количеством воздушных камер. Образованы они реакцией извести с газообразователем. Теплопроводность такого материала колеблется в пределах 0,08 – 0,12 Вт/(м∙К); способен выдержать морозостойкость от 35 до 150 циклов. Изготавливают его разной пористости и прочности, в зависимости от его назначения.
2. Пенобетон или вспененный бетон имеет пористую структуру. Размер воздушной камеры составляет примерно 5 мм. Концентрация камер достигает 80% общей массы. Материал прочный, обладает хорошей термоизоляцией 0,15 – 0,21 Вт/(м∙К) и звуковой изоляцией. Экологически нейтрален.

Гибкий облицовочный кирпич

Этот искусственный материал с имитацией кирпичной кладки. Этот материал обладает износостойкостью и стойкостью к атмосферным влиянием. Используют его для отделки зданий. Он выдерживает температурные перепады от -40 до +100°С. Удельный вес его легок, поэтому он не создает дополнительной нагрузки на фундамент.

Из-за его гибкости, процесс монтаж не сложен. Устанавливать его можно на старые стены, на штукатурку и пористую поверхность. Для увеличения теплосбережения используют дополнительную изоляцию. К примеру, нижним слоем минвата с армированной сеткой, а покрытие гибкой облицовкой.

Фасадный клинкерный кирпич

Фасадный клинкерный кирпич прочен и стоек к действиям природы. Он защищает стены от атмосферных влияний. На его изготовление клинкера используют воду и глину с дальнейшим обжигом.

В результате получается материал:

• стойким к действию влаги;
• не изменяет физические свойства под действием температур;
• морозостоек;
• длительного срока эксплуатации.

Производят его в разнообразной цветовой гамме. Внешний вид с имитацией фактуры под камень. Клинкерный фасадный кирпич используют для облицовки фасадов, для оформления заборов. Разные варианты укладки позволят создать различные рисунки.

Гиперпрессованный облицовочный кирпич

Изготавливают его прессованием высоким давлением, при котором молекулы свариваются между собой. Этот процесс гиперпрессования получил название холодной сварки. Полученный материал обладает прочностью превышающую силикатный кирпич. Используют его для декорирования стен, колон и других несущих конструкций.

Качества гиперпрессованного кирпича:

• Теплопроводимость в пределах 0,41 – 1,1 Вт.
• Материал не поддерживает горение.
• Влагопоглощение от 3% до 7%.
• Пригоден для покрытия конструкций не ограниченной этажности.
• Требует гидрозащиты.

Промышленность изготавливает разные варианты с имитацией под природный камень и кирпичной кладки.