Upptäckten av Portland Cement öppnat byggområdet på grund av dess användarvänlighet och dess strukturell hållfasthet. Cement är också användbar på grund av dess förmåga att lagra värme på grund av sin höga värmekapacitet. Cement under hög temperatur absorberar värme och då temperaturen sval cement värme. Cement är ett bra material att bygga hus i öknen där temperaturen under dagen är extremt höga och på kvällen kan de sjunka avsevärt. Försöker måttliga temperaturer med hjälp av kyla och värme kan bli mycket dyrt. Så ett hus byggt av cement i öknen kommer sval eftersom cement kommer att absorbera den värme som inte kommer att släppas förrän temperaturer cool. Då värme som lagras i cement släpps
Brief History of Portland Cement
Cement har utvecklats av. Romarna som upptäckte att kalk, vulkanisk aska och vatten bildat ett fast ämne som var extremt hållbara och kan användas för att uppföra byggnader. De runda kupol Pantheon byggdes med hjälp av deras kunskap om cement. Tyvärr var när det romerska imperiet föll i oordning kunskapen om cement göra förlorade och var inte återupptäcktes fram till den 19-talet. Joseph Aspdin år 1824 patenterade en process som blandade kalk och lera med vatten till vad han kallar Portlandcement eftersom det liknade kalksten finns på Isle of Portland.
Portlandcement framställs nu i nästan varenda land i världen idag. Den tillverkas i så stora mängder eftersom den används i alla delar av konstruktionen. Det är mycket lättare att forma cement till önskad storlek och form plattor än att skära sådana former av sten. På grund av dess värmekapacitet, är det också ett utmärkt material för att hålla energikostnaden låg under extrema förhållanden.
Sammansättning Portland Cement
Portlandcement är en blandning av kalk (CaO), kiseldioxid (SiO2), aluminiumoxid ( Al2O3) och järnoxid (Fe2O3), där CA är kalcium, O är syre, är Si kisel, är Al aluminium och Fe är järn. Lime i regel av kalksten eller krita inlåning. Lera och slagg är källan av kvarts och aluminiumoxid, medan järnoxid är en biprodukt av järnframställning. Portlandcement består av dessa komponenter i följande viktprocenten: kalk från 61 till 69 procent, kvarts 18 till 24 procent, aluminiumoxid 4 till 8 procent och järnoxid 1 till 8 procent. Den slutliga komponent för att skapa cement som kan hällas och ställa för byggändamål är vatten. Vatten tillförs pulverblandningen att bilda ett slam som innehåller som vatten införlivas genom kemiska reaktioner i den slutliga produkten. Portlandcement är klassad som en hydraulisk cement eftersom den slutliga härdade produkten är inte på grund av vatten avdunstar men genom kemiska reaktioner.
Definition av värmekapacitet
Portland cement har en hög värmekapacitet, men innan vi diskuterar den specifika värmekapaciteten för cement är det bäst att definiera begreppet i allmänhet. Värme kapacitet definieras i kemi och fysik läroböcker som "den mängd värme som krävs för att höja temperaturen på ett objekt genom att 1 K vid konstant tryck, eller vid konstant volym" som refereras av Oxtoby et al. 1999. Den rörliga används för att representera värmekapaciteten i en matematisk formel C. K representerar temperaturskalan av Kelvin som är den standard skala som används i kemi och fysik. En grad kelvin är samma som en grad Celsius, är dock 0 C lika med 273 grader K.
Den matematiska formeln för värmekapaciteten är:
Q=C x deltat T
där Q är värme, är delta T förändringen i temperatur och C tidigare nämnts är värmekapacitet.
Typiskt värme kapacitet för ämnen har beräknats baserat på experiment och anges i tabeller i läroböcker eller uppslagsverk
Specifik värme konstant Portland Cement
Den specifika värme konstant (HC) av portlandcement är:. 0. 84 kJ /kg /K beroende på ingenjörer tekniska Verktygslådan och Portland Cement Association.
Beräkning värmekapacitet Portland Cement
Använda specifika värmet konstant (HC) i avsnitt 4, kan du beräkna värme som behövs för att höja temperaturen 1 grad i en bit av portlandcement av en känd massa. Detta gör du multiplicera massan av betong av värmekapaciteten konstant (0,84 kJ /kg /K).
Q=HC x massa cement x temperaturändring
där q är mängden värme, och massan av cement är i kg och temperaturskillnaden är i Kelvin. I detta fall temperaturskillnaden är 1 grad.
Om behöver veta hur mycket energi som krävs för att höja en massa konkreta genom ett särskilt temperaturskillnad, säg 10 grader, då du kommer flera massan av konkreta massa, av temperaturskillnaden av värmekapaciteten konstant.
q=HC x massa cement x temperaturändring (10 grader)
Eftersom Kelvin temperaturen skala och kg är inte typiskt måttenheter i USA den specifika värmekapaciteten för Portland Cement är omräknad till antal enheter mer som vanligtvis används är 0. 20 BTU /lb /grad F
