Wärmekapazität von Portland- Zement
Die Entdeckung der Portland Cement öffnete den Bereich der Bau aufgrund seiner Benutzerfreundlichkeit sowie die Betriebsfestigkeit . Zement ist auch nützlich aufgrund ihrer Fähigkeit, Wärme aufgrund seiner hohen Wärmekapazität speichern. Zement bei hohen Temperaturen Wärme aufnimmt und wenn die Temperaturen kühlen die ZementmitteilungenWärme. Zement ist ein hervorragendes Material , um Häuser in der Wüste , wo die Temperaturen im Laufe des Tages sind extrem hoch, während sie in der Nacht deutlich sinken können zu bauen. Der Versuch, moderaten Temperaturen mit Kühlung und Heizung kann sehr teuer werden. So ein Haus aus Zement in der Wüste gebaut wird kühl bleiben, weil der Zement wird die Wärme, die nicht freigegeben werden absorbiert , bis die Temperaturen abkühlen. Dann wird die in der Zement gespeicherte Wärme freigesetzt wird. Kurze Geschichte der Portland Cement
Zement wurde von den Römern , die diese Kalk entdeckt , Vulkanasche und Wasser gebildet , die eine solide extrem haltbar und konnte verwendet werden, um Gebäude zu konstruieren entwickelt. Die kreisförmige Kuppel des Pantheon wurde mit ihrem Wissen von Zementen hergestellt. Leider, wenn das römische Reich fiel in Unordnung die Kenntnis der Zementherstellung war verloren und wurde erst im 19. Jahrhundert wiederentdeckt. Joseph Aspdin im Jahr 1824 ein Verfahren patentieren , die Kalk und Lehm mit Wasser zu bilden , was er Portland-Zement nennen, weil es ähnelte dem Kalkstein auf der Isle of Portland .
Portland-Zement wird heute in fast jedem einzelnen Land produziert die Welt von heute. Es wird in so großen Mengen hergestellt werden, da sie in allen Bereichen der Konstruktion verwendet wird. Es ist viel einfacher, Zement in die gewünschte Größe und Formplattenals solche Formen aus Stein schneiden formen. Aufgrund seiner Wärmekapazität , ist es auch ein hervorragendes Material, um die Energiekosten niedrig zu halten extremen Bedingungen .
Zusammensetzung der Portland Cement
Portland-Zement ist ein Gemisch aus Kalk (CaO) , Kieselerde (SiO2) , Aluminiumoxid (Al2O3) und Eisenoxid (Fe2O3 ), wobei Ca Calcium Sauerstoff O , Si Silizium, Aluminium Al und Fe ist Eisen. Lime geht typischerweise von Kalkstein oder Kreide Einlagen. Ton und Schlacken sind die Quelle von Siliciumdioxid und Aluminiumoxid , Eisenoxid , während ein Nebenprodukt der Eisenschmelze. Kalk 61 bis 69 Prozent , Silica 18 bis 24 Prozent , Aluminiumoxid 4 bis 8 Prozent und Eisenoxid 1 bis 8 Prozent : Portland- Zement wird dieser Komponenten in den folgenden Massenprozente zusammen. Die letzte Komponente zu erstellen , die Zement gegossen werden kann und setzen für den Bau ist Wasser. Wasser wird zu dem Pulvergemisch zugegeben, um eine Aufschlämmung , die als Wasser durch chemische Reaktionen in das Endprodukt eingebaut setzt bilden. Portland-Zement als hydraulisches Zement eingestuft, weil die endgültige gehärtete Produkt ist nicht durch Wasserverdampfung, sondern durch chemische Reaktionen .
Definition der Wärmekapazität
Portland Zement hat eine hohe Wärmekapazität , jedoch vor der Erörterung der spezifischen Wärmekapazität von Zement ist es am besten , um das Konzept im Allgemeinen zu definieren. Wärmeleistung wird in Chemie und Physik Lehrbüchern als " der Wärmemenge benötigt, um die Temperatur eines Objekts von 1 K bei konstantem Druck oder bei konstantem Volumen zu erhöhen ", wie von Oxtoby et al verwiesen . , 1999. Die Variable verwendet, um darzustellen Wärmekapazität in einer mathematischen Formel ist C K die Temperaturskala von Kelvin , die der Standard-Skala in der Chemie und der Physik verwendet wird . Ein Grad Kelvin ist das gleiche wie ein Grad Celsius , aber 0 C gleich 273 Grad K.
Die mathematische Formel für die Wärmekapazität :
q = C x delta T
wobei q Hitze, ist die Änderung der Temperatur und C , wie oben angegeben ist Wärmekapazität .
Typischerweise Wärmekapazität für ein Stoffe wurden berechnet auf Basis von Experimenten und sind in den Tabellen im Text aufgeführten Bücher delta T . oder Referenz-Bücher
spezifische Wärme Constant von Portland-Zement
Die spezifische Wärme konstant (HC) von Portlandzement ist : 0,84 KJ /kg /K nach den Engineers Technische Toolbox und der Portland Cement Association.
Berechnung Wärmekapazität von Portland- Cement
mit der spezifischen Wärme konstant (HC) in Abschnitt 4 genannten , können Sie den Betrag berechnen Wärme benötigt, um die Temperatur von 1 Grad von einem Stück von Portlandzement einer bekannten Masse zu erhöhen. Um dies zu tun, multiplizieren Sie die Masse des Betons durch die Wärmekapazität konstant (0,84 KJ /kg /K).
Q = x HC Zementmasse x Temperaturänderung
wobei q die Wärmemenge , und die Masse des Zements in kg und die Temperaturänderung in Kelvin . In diesem Fall wird die Temperaturänderung von 1 Grad .
Wenn Bedürfnis zu wissen, wie viel Energie notwendig ist, um eine Masse von Beton durch eine bestimmte Temperaturdifferenz zu erhöhen, sagen wir 10 Grad, dann werden Sie mehrfach die Masse des Betons Masse , durch die Temperaturdifferenz durch die Wärmekapazität konstant.
q = x HC Zementmasse x Temperaturänderung ( 10 Grad)
Da die Kelvin-Temperaturskala und Kg sind in der Regel nicht Einheiten Maßnahme in den Vereinigten Staaten die spezifische Wärmekapazität von Portland- Zement wird in der Regel verwendet, mehr Einheiten umgerechnet 0,20 BTU /lb /Grad F.