§ 8. Теплофизические свойства бетона

Теплопроводность — наиболее важная теплофизическая характеристика бетона, в особенности применяемого в ограждающих конструкциях зданий.

Теплопроводность тяжелого бетона в воздушно-сухом состоянии около 1,2 Вт/(м.°С), т. е. она в 2 — 4 раза больше, чем у легких бетонов (на пористых заполнителях и ячеистых). Высокая теплопроводность является недостатком тяжелого бетона. Панели наружных стен из тяжелого бетона изготовляют с внутренним слоем утеплителя.

Теплоемкость тяжелого бетона изменяется в узких пределах — 0,75 — 0,92 Вт/(кг-°С).

Коэффициент линейного температурного расширения бетона составляет около 10-Ю-6 °С-1, следовательно, при увеличении температуры на 50° расширение достигает примерно 0,5 мм/м. Во избежание растрескивания сооружения большой протяженности разрезают температурно-усадочными швами.

Крупный заполнитель и раствор, составляющие бетон, имеют различный коэффициент температурного расширения и будут по-разному деформироваться при изменении температуры.

Большие колебания температуры (более 80°) могут вызвать внутреннее растрескивание бетона вследствие различного теплового расширения крупного заполнителя и раствора. Характерные трещины распространяются по поверхности заполнителя, некоторые из них образуются в растворе, а иногда и в слабых зернах заполнителя. Внутреннее растрескивание можно предотвратить, если позаботиться о подборе составляющих бетона с близкими коэффициентами температурного расширения.

Кривая 2 температурных деформаций замерзающего влажного образца имеет аномальный характер. Давление воды, замерзающей при — 7,5°С в крупных капиллярных порах, вызывает удлинение образца, равное отрезку ВС. Второй максимум на кривой 2 (точки Е) вызван замерзанием воды в более мелких порах при сильном морозе ( — 47°С). Удлинение свидетельствует о том, что фазовый переход воды вызывает растягивающие напряжения в бетоне. Уменьшение объема капиллярных пор позволяет снизить эти деформации и повысить морозостойкость бетона.