odkrycie cementu portlandzkiego otworzyło pole budowy ze względu na łatwość użycia , jak również jego trwałości konstrukcji. Cement jest użyteczny ze względu na jego zdolność do magazynowania ciepła ze względu na wysoką pojemność cieplną . Cement podczas wysokich temperatur pochłania ciepło i gdy temperatura chłodzenia ciepło uwalnia cementu . Cement jestdoskonałym materiałem do budowy domów na pustyni , gdzie temperatura w ciągu dnia są bardzo wysokie , podczas gdy w nocy mogą znacznie spaść . Próby umiarkowanych temperaturach przy użyciu chłodzenia i ogrzewania może być bardzo kosztowne . Więcdom zbudowany z cementu na pustyni pozostanie fajne bocement pochłania ciepło, które nie ukaże się dopóki temperatura schłodzenia . Wtedyciepło znajdujące się w cemencie jest zwolniony. Krótka historia cementu portlandzkiego
Cement został opracowany przez Rzymian , którzy odkryli, że wapna , wody i popiołu wulkanicznego utworzonejsolidny , który był bardzo trwałe i mogą być wykorzystane do budowy budynków . Okrągłe kopuły Panteonu zbudowano wykorzystując swoją wiedzę cementów . Niestety, kiedyImperium Rzymskie popadł w nieładzieznajomość produkcji cementu był zagubiony i nie został odnaleziony aż do 19 wieku . W 1824 roku Józef Aspdin opatentowany proces, który wapna i gliny zmieszanej z wodą , tworząc to, co nazywamy cementu portlandzkiego , ponieważ przypominał wapienia znajdującego się na Isle of Portland .
Cement portlandzki jest obecnie produkowany w niemal każdym kraju, w dzisiajświat . Jest on wytwarzany w takich dużych ilościach , ponieważ jest stosowane we wszystkich dziedzinach konstrukcji. Jest to o wiele łatwiejsze do formowania cementu do pożądanej wielkości i kształcie płyt niż rzeźbić takich kształtów z kamienia. Ze względu na swoją pojemność cieplną , jest równieżdoskonałym materiałem , aby utrzymać niskie koszty energii w warunkach ekstremalnych .
Skład cementu portlandzkiego
Cement portlandzki jest mieszaniną wapna (CaO ) , tlenek krzemu ( SiO2) , tlenek glinu (AI2O3 ), tlenek żelaza ( Fe2O3 ), przy czym Ca jest wapń , O oznacza atom tlenu, Si oznacza atom krzemu jest aluminium Al i Fe jest żelazo . Wapno zazwyczaj pochodzi ze złóż wapienia lub kredy. Gliny, żużle sąźródłem krzemionki i tlenku glinu , a tlenek żelaza jestproduktem ubocznym wytopie żelaza. Cement portlandzki składa się z tych elementów w następujących procentach masy : Lime 61 do 69 procent, krzemionkowego 18 do 24 procent , tlenek glinu 4 do 8 procent i tlenku żelaza 1 do 8 procent . Końcowy składnik do tworzenia cementu , który może być wylany i zestaw do celów budowlanych jest woda. Dodaje się wodę do mieszaniny proszkowej z wytworzeniem zawiesiny, którą określa się jako wodę wprowadza się w reakcjach chemicznych w produkcie końcowym. Cement portlandzki jest klasyfikowany jako cement hydrauliczny , ponieważostateczna utwardzony produkt nie jest ze względu na parowanie wody , ale w reakcjach chemicznych . Imperium definicję pojemności cieplnej
Portland cement ma wysoką pojemność cieplną , jednak przed omówieniem ciepło właściwe cementu najlepiej zdefiniować pojęcie w ogóle . Pojemność cieplna jest określony w podręcznikach chemii i fizycznych jako ” ilości ciepła wymaganego do zwiększenia temperatury przedmiotu o 1 K przy stałym ciśnieniu lub przy stałej objętości ” , jak podano przez Oxtoby et al . 1999 .Zmienny używane do reprezentowania pojemność cieplna w formule matematycznej jest C. K reprezentuje skalę temperatury Kelvina , który jest średnia skala używana w chemii i fizyce . Jeden stopień Kelvina jest taki sam jak jeden stopień Celsjusza , jednak 0 C jest równa 273 stopni K.
wzoru matematycznego do pojemności cieplnej jest :
q = C x delta
T
gdzie q jest ciepła , delta T jestzmiana temperatury i C, jak opisano wyżej, jest pojemność cieplna .
Zazwyczaj pojemność cieplna przez substancje zostały obliczone na podstawie doświadczeń i są podane w tabelach w podręcznikach . lub leksykony
ciepła stałe szczegółowy cementu portlandzkiego
specyficzne stała ciepła ( HC ) z cementu portlandzkiego wynosi : 0,84 kJ /kg /K według Inżynierów Narzędzia techniczne iStowarzyszenie cementu portlandzkiego .
Obliczanie pojemności cieplnej Portland Cement
Korzystanie specyficzną stałą ciepła ( HC ) wymieniony w punkcie 4 , można obliczyć ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury o 1 stopień kawałka cementu portlandzkiego o znanej masie. Aby to zrobić, należy pomnożyć masę betonu według stałej pojemności cieplnej ( 0,84 kJ /kg /K) .
Q = HC x masa zmian cementu x Temperatura
gdzie q jest ilość ciepła imasy cementu w kg , azmiany temperatury w stopniach Kelvina . W tym przypadkuzmiana temperatury jest 1 stopień .
Trzeba wiedzieć, ile jest wymagane , aby podnieść energię masy betonu o określonej różnicy temperatur , powiedzmy 10 stopni , a następnie będzie wielokrotnością masy betonu masa , przez różnicę temperatur przez stałą pojemność cieplna .
q = HC x masa zmian cementu x temperatury ( 10 stopni )
Ponieważskala temperatury Kelvina i kilogramy nie są zazwyczaj jednostki Zmierz się w Stanach Zjednoczonychciepło właściwe cementu portlandzkiego jest przeliczane na jednostki częściej używanych jest 0.20 BTU /lb /stopień F. Imperium