Cement ble utviklet av romerne som oppdaget at kalk , vulkansk aske og vann dannet et solid som var ekstremt holdbare og kan brukes til å konstruere bygninger . Rundskrivet kuppelen på Pantheon ble bygget ved hjelp av sin kunnskap om sement . Dessverre , da Romerriket falt i uorden kunnskap om sement var tapt og ble ikke gjenoppdaget før det 19. århundre . Joseph Aspdin i 1824 patent på en prosess som blandet kalk og leire med vann for å danne det han kaller portland sement fordi det lignet kalkstein funnet på Isle of Portland .
Portland sement produseres nå i nesten hvert eneste land i verden i dag . Det produseres i så store mengder at det er brukt i alle områder av konstruksjonen. Det er mye lettere å forme sement inn i ønsket størrelse og formet plater enn å skjære slike figurer ut av stein . På grunn av sin varmekapasitet , er det også et utmerket materiale for å holde energikostnadene lave i ekstreme forhold .
Sammensetning av Portland Cement
Portland sement er en blanding av kalk ( CaO) , silika (SiO2) , aluminiumoksyd ( AI2O3 ) og jern- oksyd ( Fe2O3 ) , hvor Ca er kalsium, er O oksygen , Si er silisium, Al er aluminium , og Fe er jern. Lime kommer vanligvis fra kalkstein eller kritt innskudd . Leire og slagg er kilden for silika og alumina , mens jern -oksyd er et biprodukt av jern smelting. Portland-sement er sammensatt av disse komponentene i følgende prosentandeler av massen : kalk 61-69 prosent , silisiumdioksyd 18 til 24 prosent , alumina 4 til 8 prosent , og jernoksyd 1 til 8 prosent. Den siste komponenten for å lage sementen som kan helles , og satt til byggeformål er vann. Vann tilsettes til pulverblandingen for å danne en slurry som setter så vannet er innlemmet ved kjemiske reaksjoner i det endelige produkt. Portland sement er klassifisert som en hydraulisk sement fordi den endelige herdet produkt er ikke på grunn av vannet fordamper , men ved kjemiske reaksjoner .
Definisjon av varmekapasitet
Portland sement har en høy varmekapasitet , men før diskutere den spesifikke varmekapasiteten av sement er det best å definere begrepet generelt. Varmekapasitet er definert i kjemi, fysikk lærebøker som "den varmemengde som kreves for å heve temperaturen av en gjenstand ved en K ved konstant trykk eller ved konstant volum" som det refereres til av Oxtoby et al. , 1999. Variabel som brukes til å representere varmekapasitet i en matematisk formel er C. K representerer temperaturskalaen av Kelvin som er standard skala som brukes i kjemi og fysikk . En grad Kelvin er det samme som en grad Celsius , men 0 C er lik 273 grader K.
Den matematiske formel for varmekapasitet er : en
q = C x delta T
hvor q er varme , er delta T endringen i temperatur og C som nevnt før er varmekapasitet .
Vanligvis varmekapasitet for en stoffer har blitt beregnet basert på eksperimenter og er oppført i tabellene i lærebøker . eller oppslagsverk
spesifikk Heat Constant av Portland Cement
Den spesifikke varme konstant ( HC ) av Portland sement er : 0,84 KJ /Kg /K i henhold til de Engineers teknisk Toolbox og Portland Cement Association .
beregning varmekapasitet av Portland Cement
Bruke spesifikk varme konstant ( HC ) referert i kapittel 4 , kan du beregne hvor mye av varme nødvendig for å heve temperaturen 1 grad fra et stykke av Portland-sement med en kjent masse . For å gjøre dette må du multiplisere massen av betong med varmekapasitet konstant ( 0,84 KJ /Kg /K ) .
Q = HC x massen av sement x temperaturendring
der q er mengden av varme, og massen av sementen er i kg og temperaturendringen er i Kelvin . I dette tilfellet temperaturendringen er en grad.
P Hvis behov for å vite hvor mye energi som kreves for å heve en masse av betong ved en bestemt temperatur forskjell, sier 10 grader , da vil flere massen av betong masse , ved temperaturforskjellen ved varmekapasitet konstant .
q = HC x massen av sement x temperaturendring ( 10 grader )
Fordi Kelvin temperaturskalaen og Kg er ikke typisk enheter av tiltak i USA spesifikk varmekapasitet på Portland Cement blir konvertert til enheter mer typisk brukt er 0,20 BTU /lb /grad F.