6.Теплофизические свойства

При воздействии статических или циклических тепло­вых факторов материал характеризуется теплофизическими свойствами. Они важны для теплоизоляционных и жа­ростойких материалов, для материалов ограждающих кон­струкций и для изделий, твердеющих при тепловой обра­ботке.

Теплоемкость — свойство материала поглощать при на­гревании и отдавать при охлаждении определенное коли­чество теплоты. Теплоемкость — мера энергии, необходи­мой для повышения температуры материала. Теплоемкость, отнесенную к единице массы, называют удельной теплоемкостью С и измеряют в Дж/(кг *°С).

Удельная теплоемкость — это количество теплоты, необхо­димое дня нагревания 1 кг материала на 1 °С. У органиче­ских материалов теплоемкость обычно выше, чем у неор­ганических. Численные характеристики теплоемкости используют при расчете теплоустойчивости ограждающих конструкций. Кроме того, значения С надо знать, рассчи­тывая затраты на топливо и энергию для обогрева матери­алов и конструкций при зимних работах.

Теплопроводность — свойство материала передавать че­рез свою толщу тепловой поток, возникающий вследствие разности температур на противоположных поверхностях. Это свойство имеет важное значение для строительных ма­териалов, применяемых при устройстве ограждающих кон­струкций (стен, покрытий и перекрытий), и материалов, предназначенных для тепловой изоляции. Теплопроводность материала зависит от его строения, химического со­става, пористости и характера пор, от влажности и темпе­ратуры, при которой происходит передача теплоты. Теплопроводность характеризуют коэффициентом теплопроводности, указывающим, какое количество теп­лоты в Дж способен пропустить материал через 1 м² по­верхности при толщине материала 1 м и разности темпера­тур на противоположных поверхностях 1 °С в течение 1 ч.

Тепловое расширение — свойство материала изменять размеры при нагреве и охлаждении. Для численной харак­теристики такого явления используют температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), который показывает, на какую долю первоначальной длины расши­ряется материал при повышении температуры на 1 °С. Вследствие термических и усадочных деформаций в сооружениях большой протяженности могут образоваться недопустимые по условиям эксплуатации перекосы, тре­щины или разрывы. Чтобы этого не произошло, устраивают температурно-усадочные (деформационные) швы, которые как бы разрезают сооружение.

Огнестойкость — свойство материала выдерживать без разрушения воздействие высоких температур, пламени и воды в условиях пожара. Материал в таких условиях либо сгорает, либо растрескивается, сильно деформируется, раз­рушается от потери прочности. По огнестойкости различа­ют материалы несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Несгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры не горят и не обугливаются. Это кирпич, бетон и др. Однако некоторые несгораемые мате­риалы — мрамор, стекло, асбестоцемент — при резком нагревании разрушаются, а стальные конструкции сильно деформируются и теряют прочность. Трудносгораемые материалы — под действием огня или высокой температуры медленно воспламеняются, но после удаления источника огня их тление или горение пре­кращается. Сгораемые материалы под действием огня или высо­кой температуры горят и продолжают гореть после удале­ния источника огня. Это древесина, обои, битуминозные кровельные и полимерные материалы и др.

Огнеупорность — свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры, не дефор­мируясь и не размягчаясь. Огнеупорные материалы, при­меняемые для внутренней футеровки промышленных печей.