Sss-resurs.ru

Доставка стройматериалов
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент линейного расширения бетона

Коэффициент линейного расширения бетона

В таблице представлены значения коэффициента линейного расширения строительных материалов (КТЛР) и некоторых металлов при температуре до 100°С. Размерность коэффициента расширения в таблице — м/(м·°С) или 1/град (К-1).

В таблице рассмотрены: алюминий Al, медь Cu, сталь, гранит, базальт, кварцит, песчаник, известняк, стеновой кирпич, клинкерный кирпич, силикатный кирпич, легкобетонные камни, газобетонные блоки, бетон, железобетон, цементный раствор, известковый раствор, сложные штукатурки, дерево, параллельно волокнам, стекло.

Из указанных строительных материалов наиболее низким коэффициентом теплового линейного расширения обладает клинкерный кирпич (его КТЛР равен 3,5·10-6 1/град), а также древесина, штукатурки, стеновой кирпич и базальт. Следует отметить, что высокий коэффициент теплового расширения свойственен металлам таким, как алюминий, медь или сталь. Например, коэффициент линейного расширения алюминия равен 24·10-6 1/град, что в 2 раза больше, чем у стали.

Коэффициент теплового линейного расширения показывает на сколько (относительно размера тела) удлинится материал при увеличении его температуры на 1 градус.

Чтобы вычислить увеличение линейных размеров материала за счет теплового расширения, необходимо умножить значение температурного коэффициента линейного расширения на линейный размер материала и на разность температур в градусах Цельсия или Кельвина. Например, стеновой кирпич (КТЛР= 0,000006 град-1) длиной 240 мм при нагревании на 100 градусов удлинится на 0,144 мм.

По значениям коэффициентов теплового расширения в таблице видно, что указанные строительные материалы и металлы имеют положительный коэффициент линейного расширения, то есть увеличивают свои размеры (расширяются) при нагревании.

Источник: В. Блази. Справочник проектировщика. Строительная физика. М.: Техносфера, 2004.

Расчет температурного линейного расширения

Так же, как и здание после строительства может дать «усадку», некоторые материалы, напротив, со временем увеличиваются или удлиняются. Это явление в физике называется тепловым расширением, потому что возникает оно по мере того, как на твердое тело воздействует высокая температура. Оно становится причиной увеличения площади, поэтому фактор расширения необходимо принимать во внимание при строительстве автомагистралей и зданий.

Читайте так же:
Где добывают глину для огнеупорного кирпича

К примеру, при возведении дома с железобетонными элементами в климатических условиях, близким к тропическим или южным, строители могут не учесть вероятность линейного расширения. Впоследствии увеличенные металлические конструкции могут привести к повреждению других механизмов и преждевременному разрушению всей конструкции.

Подобный пример можно привести и при строительстве железнодорожных рельс. Нагреваясь под прямыми лучами солнечного света, молекулы металла расширяются и удлиняются. В холодное время года рельсы напротив, укорачиваются. Хотя это сложно заметить невооруженным взглядом, с целью безопасности нужно учитывать это при строительстве с применением не только металла, но и камня, даже пластика.

Как определить температурное линейное расширение

Чтобы избежать негативных последствий расширения материалов, используются специальные термометры. Они чувствительны к малейшим изменениям температуры. Но лучше предусмотреть возможные изменения и перестраховаться еще на стадии планирования производства. Для этого разработан онлайн-калькулятор, который моментально демонстрирует:

  • коэффициент линейного теплового расширения;
  • удлинение по осям Х, Y и Z;
  • величину, на которую удлиняется материал при заданной температуре.

Все, что нужно сделать для этого – выбрать из выпадающего списка нужный материал, выбрать его параметры: толщину, дину и ширину. Если нужно конкретно узнать его состояние при той или иной температуре, можете выбрать и эту функцию на сайте. Отметим, расчеты проводятся относительно начальной температуры материала 0°C. Ответы выдаются на анализе коэффициентов линейного теплового расширения, и расчетам, которые уже проведены и запрограммированы на сайте. Система реагирует на изменения и самостоятельно выполняет подсчет.

Какие материалы чаще всего подвергаются расширению

Прежде всего, это – металлы: алюминий, купрум, медь. Среди камней можно отметить гранит базальт, кварцит и даже кирпич. Аналогично на высокие температуры реагируют дерево, сложные штукатурки и стекло. Из вышеперечисленных материалов наименьший коэффициент теплового расширения имеют:

  • клинкерный и стеновой кирпич;
  • дерево;
  • штукатурка;
  • базальт;
  • стеновой кирпич.
Читайте так же:
Куда можно применить битый кирпич

Для сравнения, наибольший показатель – у алюминия, стали и меди. К примеру, КТЛР алюминия составляет 24•10-6 1/град, что в 2 раза больше, чем у стали. Поэтому монтаж трубопровода невозможен без предварительных расчетов, особенно если планируется использовать алюминиевые трубы для горячего водоснабжения или отопления. Изменение длины трубопровода при перепадах температуры определяется по формуле

  • а – КТЛР материала, из которого изготовлена труба или другое изделие;
  • tmax – наибольшая температура, которой достигает теплоноситель;
  • tс — температура окружающей среды на момент установки конструкции;
  • l — длина трубопровода.

Также есть специально составленные таблицы значений среднего температурного коэффициента линейного расширения различных материалов. Но прибегать к ним и сложным расчетам не обязательно, если под рукой есть интернет и безошибочное решение можно получить с помощью калькулятора за считанные минуты.

Протокол испытаний должен содержать:

• наименование объекта испытания;

• контролируемые геометрические размеры образцов;

• ссылку на настоящий стандарт;

• тип. заводской номер и характеристики использованного измерителя ТКЛР;

• наименование лаборатории, дату и время проведения испытания;

• температуру окружающей среды;

• конечную температуру нагрева;

• наименование образцовой меры ТКЛР. использованной для контроля точности результатов, дату и результат измерения ТКЛР образцовой меры;

• данные о соответствии полученных результатов испытания заданным нормам точности;

• дополнительные сведения (необычные особенности, которые происходили при проведении испытания, которые могут повлиять на его результат).

Приложение А (справочное)

Дилатометр с кварцевым толкателем ДКТ-40 для определения температурного коэффициента

линейного расширения углеродных материалов

А.1 Дилатометр ДКТ-40 предназначен для определения ТКЛР твердых образцов углеродных материалов в диапазоне (0,8-15)- 10

‘. Предел допускаемой абсолютной погрешности прибора s 4 10 -в К -1 .

А.2 Дилатометр состоит из измерительного и приборного блоков, включающих в себя: электрическую печь сопротивления, кварцевую передающую систему, показывающий прибор с индуктивными преобразователями, первичный преобразователь температуры, регулятор температуры и лересчетное устройство.

Читайте так же:
Вес белого силикатного кирпича 250х120х65

А.З Регистрируемое удлинение как изменение длины двух индуктивных преобразователей визуализируется на табло показывающего приборе «Микрон 02» и передается в лересчетное устройство. Преобразователи включены таким обрезом, что тепловое расширение узла крепления при изменении комнатной температуры вызывает одинаковое по величине, но разное по знаку изменение их сигналов. Это позволяет устранить погрешности. вызванные непостоянством комнатной температуры. Для нагревания образца используется электрическая печь сопротивления, подключенная к прецизионному регулятору температуры, обеспечивающему постоянство температуры в печи в течение длительного времени. Первичным датчиком системы регулирования и изменения температуры служит хромель-алюмелевая термопара.

А.4 Поправку на расширение кварцевой системы икв определяют при поверке (калибровке) в соответствии с Руководством по эксплуатации дилатометра с использованием образцовой меры из кварцевого стекла марки КВ и заносят в лересчетное устройство с точностью до 0.001 — К* 1 .

A.S Внешний вид измерительного блока приборе показан на рисунке А.1. В Государственный реестр средств измерений дилатометр ДКТ-40 внесен под регистрационным номером 22978-02.

1 — электрическая печь сопротивления/ ? — образец/ 3 — кварцевая раки с толкателей: 4 — кварцевая трубка: 5 — подъемное устройство: б — индуктивные преобразователи. 7 — узел крепления преобразователей. 8 — вентилятор, 9 — термопара

Рисунок А.1 — Измерительный блок дилатометре ДКТ-40

УДК 661.66.002.6.001.4:006.354 ОКС 81.080 И39

Ключевые слова: материалы углеродные, средний температурный коэффициент линейного расшире» ния. дилатометр с кварцевым толкателем, образцовая мера

Редактор Н.О. Греч Технический редактор Н.С. Гришанова Корректор И.А. Королеве Компьютерная верстка Л.А. Круговой

Сдано в набор 21.Ot.2013. Подписано в печать 24.01.2013. Формат 60 я 84^ Уел. печ.л. 1.40. Уч.-иэд. п. 0.60. Тираж 128 за. Зек. 83

. 123995 Москве. Гранатный пер.. 4. info^gostinfo.iu

Набрано во на ПЭВМ.

Отпечатано в филиале — тип. «Московский печатник», 105062 Москва. Лялин пер., в

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Кирпич для строительства тандыра
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector