Thermische uitzetting
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Thermische uitzetting is het verschijnsel waarbij materialen van vorm veranderen (meestal uitzetten of krimpen) als gevolg van temperatuurveranderingen.
Omschrijving
Materialen zetten uit bij een stijgende temperatuur en krimpen bij een dalende temperatuur. De mate waarin een materiaal uitzet of krimpt, wordt beïnvloed door het type materiaal, de temperatuur en de omgevingsdruk. Dit verschijnsel, ook bekend als thermische expansie, is van belang in de bouw omdat temperatuurwisselingen kunnen leiden tot spanningen en vervormingen in constructies.
Relevantie in de bouw
In de bouwpraktijk is het cruciaal om rekening te houden met thermische uitzetting om schade zoals scheurvorming, vervorming of instorting te voorkomen. Bij constructies zoals gebouwen, bruggen en wegen worden dilatatievoegen (uitzettingsvoegen) toegepast. Deze strategisch geplaatste openingen vangen de uitzetting en krimp van bouwmaterialen op, waardoor spanningen worden verminderd en de duurzaamheid en integriteit van de constructie worden gewaarborgd. De benodigde plaats en afstand van deze voegen worden bepaald door ingenieurs op basis van normen en richtlijnen, rekening houdend met factoren zoals geometrie, muurtype en gebruikte materialen. Ook bij andere toepassingen, zoals gevels en leidingen, zijn maatregelen nodig om thermische bewegingen op te vangen.
Uitzettingscoëfficiënt
De mate van thermische uitzetting van een materiaal wordt gekwantificeerd met de thermische uitzettingscoëfficiënt. Deze coëfficiënt geeft aan hoeveel een materiaal uitzet of krimpt per graad Celsius temperatuurverandering. Voor verschillende bouwmaterialen varieert deze coëfficiënt. Bijvoorbeeld, voor grindbeton ligt de thermische uitzettingscoëfficiënt rond 12 × 10⁻⁶/°C, terwijl deze voor beton met kalksteen rond 8 × 10⁻⁶/°C ligt. Voor gipsmortels kan met een gemiddelde coëfficiënt van 20 × 10⁻⁶K⁻¹ worden gerekend. Het verschil in uitzettingscoëfficiënt tussen verschillende materialen kan leiden tot thermische spanningen als ze star aan elkaar gekoppeld zijn.
Vergelijkbare termen
Dilatatievoeg
Gebruikte bronnen: