Pomiar przenikania ciepła

Kontaktowe przenikanie ciepła

Zetknięcie stopy bosej z podłogą określa współczynnik kontaktowego przenikania ciepła b. Jest to wartość, którą oblicza się, gdy zna się:

– współczynnik przewodności cieplnej X,

– ciepło właściwe c,

– ciężar objętościowy (egzamin na uprawnienia architektoniczne).

Przewodność cieplną można zmierzyć dzięki np. metodzie Krischera.

Przenikanie ciepła do podłóg warstwowych

Sztuczna stopa jest niezbędna do tego, żeby zmierzyć przenikanie ciepła do podłóg warstwowych. Jest to przyrząd, który posiada od spodu płytę. Jest ona nagrzewana elektrycznie. Temperatura tej płyty jest taka sama jak temperatura ciała człowieka. Temperaturę płyty w czasie mierzy się termoelementami. Ma to miejsce po ustawieniu przyrządu na podłodze.

Schille wymyślił sztuczną stopę w kształcie okrągłej płyty. Stopa ta powinna być izolowana z boku i od góry. Oprócz tego powinna ona utrzymywać stałą temperaturę +37°C. Na spodzie płyty umieszcza się miedzianą płytę o grubości 0,5 mm, którą izoluje się cienką gumową płytą. W gumowej płycie umieszcza się termoelementy. W momencie, kiedy temperatura pod stopą ustabilizuje się, to należy zmierzyć temperaturę posadzki (nauka do uprawnień architektonicznych).

Zdolność pochłaniania i tłumienia dźwięków

Wnętrze jest chronione przed wpływami akustycznymi dzięki zdolności pochłaniania i tłumienia dźwięków przez materiały i elementy konstrukcji. Izolacja akustyczna ma kilka aspektów:

– efekt techniczny,

– znaczenie społeczne, czyli ochrona przed chorobami,

– znaczenie ekonomiczne, czyli zwiększenie wydajności pracy.

Od porowatości materiału i jego ciężaru zależy wartość izolacji akustycznej materiału.

Dobra izolacja akustyczna występuje w przypadku materiału o ciężarze 350 kg/m2 (na wykresie 50 dB). Udało się to stwierdzić na skutek analizy tłumienia dźwięków przez materiały budowlane w zależności od ich ciężaru. W związku z tym przypuszczenie, że materiał porowaty im jest lżejszy tym lepiej tłumi dźwięki, jest błędne (materiały do egzaminu na uprawnienia budowlane).

Wpływ niskich temperatur na beton

Wpływ niskich temperatur polega tym, że objętość wody, która jest w betonie ulega zmianie. Zamienia się ona w lód i w związku z tym rośnie ciśnienie w zamkniętej przestrzeni. Wpływ ten zależy od:

– stopnia zawilgocenia,

– zmian wielkości obniżenia i czasu wahań temperatury,

– ilości cykli zamarzania i odmarzania,

– stosunku powierzchni do objętości,

– różnicy spadku temperatury na powierzchni i w rdzeniu elementu.

Woda zamienia się w lód w następujący sposób. Kiedy na dworze jest +4°C, to woda zwiększa swoją gęstość. Jeżeli jej ciśnienie jest normalne, to zamarza ona już przy 0°C. Wówczas zwiększa swoją objętość od 1 do 1,09. Jeżeli temperatura jest poniżej -22°C, to objętość lodu maleje do 0,9.

Lód charakteryzuje się podobnymi cechami co materiały budowlane (uprawnienia budowlane – egzamin). Z tego powodu wytrzymałość na ściskanie w temperaturze -22°C wynosi 40 kg/cm2. Z kolei w temperaturze ok. 0°C wytrzymałość na ściskanie maleje do 20 kg/cm2. Z kolei wytrzymałość lodu na rozciąganie wynosi 8 kg/cm2. Jest to 1/5 wytrzymałości na ściskanie. Moduł sprężystości wynosi 7000-10 000 kg/cm2. Jego destrukcyjny wpływ na beton można określić, jeżeli zna się energię objętościową lodu.

Metody badawcze zjawiska zamarzania wody w betonie

Zjawiska zamarzania wody, które występują w naturze, są bardzo różnorodne. W związku z tym możliwe jest ich tylko częściowe odtworzenie. W laboratorium stosuje się dużo metod badawczych. Jednak dają one tylko porównawcze wyniki.

Wpływ niskich temperatur na beton udaje się wyznaczyć dzięki zamrażarkom. Należy przygotować do tego różne rodzaje próbek, które będą miały różne wielkości i następnie nasycić je wodą. Aby szybciej uzyskać wyniki w porównaniu z warunkami naturalnymi, próbki poddaje się badaniom w zaostrzonych warunkach. Nasycenie wodą jest wyższe, a szybkość oziębiania przyspieszona.

Szybkość zamrażania zależy od:

– wielkości,

– kształtu oraz objętości zamrażarki,

– liczby i sposobu ułożenia próbek w zamrażarce,

– zawartości wody, ciepła właściwego i szybkości przewodzenia ujemnych temperatur w próbkach (uprawnienia architektoniczne).

Ciężko jest osiągnąć stałą szybkość zamarzania wody w badanych próbkach. Dotyczy to nawet sytuacji, kiedy zamrażarka jest nastawiona na stałą temperaturę. Zgodnie z normami wielu krajów, przewiduje się 25, 20 bądź 15-krotną liczbę kolejnych zamrożeń i odtajeń. Temperatura zamrożenia może wynosić od -12°C do -25°C. Próbki powinny osiągnąć najniższą temperaturę po upływie 4 godzin.

Oceną wpływu niskich temperatur na beton jest stopień zniszczenia próbek. Zniszczenie to przejawia się poprzez:

– częściowe odpryski,

– łuszczenie,

– całkowity rozpad.

Z kolei sprawdzianem zniszczenia dla uszkodzeń, których nie widać na zewnątrz, jest strata ciężaru próbki, którą podaje się w procentach.