Objav Portland Cement otvoril pole výstavby kvôli jeho jednoduché použitie , ako aj jeho konštrukčná životnosť . Cement je tiež užitočné , vzhľadom k svojej schopnosti ukladať teplo z dôvodu svojej vysokej tepelnej kapacity . Cement pri vysokých teplotách pohlcuje teplo a pri teplotách chladení cement uvoľňuje teplo . Cement je vynikajúci materiál stavať domy v púšti , kde teploty počas dňa sú extrémne vysoké , zatiaľ čo v noci sa môžu výrazne klesnúť . Snažím sa stredne teploty pomocou chladenia a kúrenia sa môže stať veľmi drahé . Takže dom postavený z cementu v púšti sa zostať v pokoji , pretože cement bude absorbovať teplo , ktoré nebude uvoľnená , kým teploty vychladnúť . Potom teplo uložené v cementu sa uvoľní . Stručná história Portland Cement
Cement bol vyvinutý Rimanmi , ktorí zistili , že vápno , sopečného popola a vody tvorí pevná látka , ktorá bola extrémne odolný a môže byť použitý na výstavbu budov . Kruhová kupola Pantheonu bol postavený s použitím svojich znalostí cementov . Bohužiaľ , keď rímska Ríša sa dostala do zmätku znalosti pre výrobu cementu bol stratený , a nebola znovu objavená až v 19. storočí . Joseph Aspdin v roku 1824 patentoval proces , ktorý v zmesi vápna a ílu s vodou za vzniku čo hovoria portlandský cement , pretože sa podobal vápenec nachádza na ostrovčeku Portland .
Portlandský cement sa teraz vyrába v takmer každej krajine , vo svet dnes . Vyrába sa v tak veľkom množstve , pretože sa používa vo všetkých oblastiach stavebníctva . Je to oveľa jednoduchšie formovať cement do požadovanej veľkosti a tvaru dosiek , ako vybojovať také tvary z kameňa . Vzhľadom k jeho tepelnej kapacite , je to tiež vynikajúci materiál , aby sa náklady na energiu s nízkym v extrémnych podmienkach .
Zloženie portlandského cementu
Portland cement je zmes vápna ( CaO ) , oxid kremičitý ( SiO 2 ) , oxid hlinitý ( Al2O3 ) a oxid železitý ( Fe2O3 ) , kde je vápnik Ca , O je kyslík , Si je kremík , hliník Al a Fe je železo . Lime zvyčajne pochádza z vápencových alebo kriedových usadenín . Clay a trosky je zdrojom oxidu kremičitého a oxidu hlinitého , zatiaľ čo oxid železitý je vedľajším produktom tavenie železa . Portlandský cement sa skladá z týchto zložiek v nasledujúcich hmotnostných percentách : vápna 61 až 69 percent , oxid kremičitý 18 až 24 percent , oxidu hlinitého 4-8 percent a oxidu železa 1 až 8 percent . Konečná zložka vytvoriť cement , ktorý môže byť naliata a nastaviť pre stavebné účely je voda . Voda sa pridá k práškovej zmesi za vzniku suspenzie , ktorá stanovuje , ako voda je zahrnutá chemickými reakciami , do konečného produktu . Portlandský cement je klasifikovaný ako hydraulický cement , pretože konečný tvrdené produkt nie je kvôli vode odparujúci , ale chemickými reakciami .
Definícia tepelnej kapacity
Portland cement má vysokú tepelnú kapacitu , ale skôr, ako diskutovať o mernej tepelnej kapacity cementu , je najlepšie definovať pojem všeobecne . Tepelná kapacita je definovaná v učebniciach chémie a fyziky ako “ množstvo tepla potrebné k zvýšeniu teploty v objekte 1 K pri konštantnom tlaku , alebo pri konštantnom objeme “ , ako je uvedené od Oxtoby et al . , 1999 . Premenná používa na reprezentáciu tepelná kapacita v matematickom vzorci je C. K predstavuje teplotnej stupnici Kelvina , čo je štandardná stupnica používa v chémii a fyzike . Jeden stupeň Kelvin je rovnaká ako jeden stupeň Celzia , ale 0 C sa rovná 273 K. štúdia celým
matematický vzorec pre tepelné kapacity : celým
q = C x delta T celým
kde q je teplo , delta T je zmena teploty a C , ako je uvedené skôr , než je tepelná kapacita .
Typicky tepelná kapacita dobu látok boli vypočítané na základe experimentov a sú uvedené v tabuľkách v učebniciach . alebo príručky
Merné teplo Konštantná portlandského cementu
merná tepelná konštanta ( HC ) , portlandského cementu je : 0,84 kJ /kg /K podľa inžinierov Technická Toolbox a združenia Cement Portland .
Výpočet tepelnej kapacity portlandského cementu
Použitie špecifickú tepelnú konštantu ( HC ) uvedenú v § 4 , môžete vypočítať výšku tepla potrebné k zvýšeniu teploty o 1 stupeň kusu portlandského cementu o známej hmotnosti . Ak to chcete vynásobiť hmotnosť betónu neustálej tepelnej kapacity ( 0,84 kJ /kg /K ) .
Q = HC x hmotnosť zmeny cementu x Teplotný
, kde q je množstvo tepla , a hmotnosť cementu v kg a zmena teploty v stupňoch Kelvina . V tomto prípade je zmena teploty 1 stupeň .
– Li potrebné vedieť , koľko je potrebné energie zvýšiť hmotnosť betónu určitého teplotného rozdielu , povedzme 10 stupňov , potom sa budete viac hmotnosti betónu hmotnosť tým , že teplotný rozdiel pri konštantnej tepelnej kapacity . celým
q = HC x hmotnosť zmeny cement x teplota ( 10 ° ) , celým
Pretože teplotnej stupnice a Kelvin kg nie sú typicky jednotky opatrenia v Spojených štátoch , merná tepelná kapacita portlandského cementu je prevedený na jednotky viac obvykle používajú je 0,20 BTU /lb /počet stupňov F.