مقدمة
الخرسانة المسامية هي واحدة من أشهر المواد العازلة وأكثرها استخدامًا في صناعة البناء. واحدة من أهم خصائص المواد العازلة هي الموصلية الحرارية. للتوصيف الحراري، هناك أداتان رئيسيتان. تعتبر طريقتا الحالة المستقرة مقياس التدفق الحراري (HFM) واللوح الساخن المحروس (GHP) طريقتا اختبار موحدة لتحديد التوصيل الحراري للمواد العازلة.
معلمات القياس
تعتمد الموصلية الحرارية الفعالة للمواد المسامية بشكل كبير على الكثافة. تم فحص عينتين من الخرسانة المسامية (300 مم × 250 مم × 60 مم، انظر الشكل 3) بكثافات مختلفة قليلاً فيما يتعلق بالتوصيل الحراري باستخدام HFM 446 Lambda Medium (الشكل 2) و GHP 456 HT Titan® (الشكل 1) من 10 درجات مئوية إلى 75 درجة مئوية.
يطبق HFM 446 Lambda Medium طريقة نسبية مع إعداد غير متماثل باستخدام معايرة مستشعرات التدفق الحراري مع مادة مرجعية معروفة. يتم فحص العينات بشكل فردي. يطبق GHP 456 HT Titan® طريقة مطلقة مع إعداد متماثل يستخدم عينتين متماثلتين للقياس.
نتائج القياس
في هذه الحالة، كانت كثافة عينتي الخرسانة المسامية مختلفة قليلاً. حيث كانت كثافة العينة 1 حوالي 516 كجم/م³ وكثافة العينة 2 حوالي 543 كجم/م³ (الفرق حوالي 5%). يوضح الشكل 4 الموصلية الحرارية لكلا العينتين الخرسانيتين. وتمثل النقاط البرتقالية قيم القياس للعينة 1 التي تم قياسها باستخدام جهاز قياس الترددات العالية؛ وتمثل النقاط الزرقاء العينة 2. تُظهر العينة 1 موصلية حرارية أقل بنسبة 6-7% من العينة 2. تتطابق القيم المتوسطة المحسوبة باستخدام القياسات الفردية من جهاز قياس الترددات العالية بشكل مثالي تقريبًا مع القيم من قياس GHP حيث تم استخدام كلتا العينتين. الانحراف أقل من 0.8%.
تتطلب طريقة الحالة المستقرة لتحديد التوصيل الحراري تدفقًا حراريًا ثابتًا وأحادي البعد عبر العينات في جميع الأوقات. ويتم تحقيق ذلك من خلال تطبيق مصدر حرارة ومشتت حراري بشكل مستمر على العينة.
تقنية القياس: مقياس التدفق الحراري (HFM) وجهاز اللوح الساخن المحروس (GHP)
في المقابل، في الطرق العابرة، لا تكون الطاقة الحرارية المنقولة عبر العينة ثابتة. يختلف معدل التدفق الحراري. يمكن أن يحدث هذا، على سبيل المثال، بسبب نبضة طاقة قصيرة على العينة. تقنيات القياس: التحليل بالليزر (الضوئي) الوامض (LFA)
الخاتمة
تم فحص التوصيل الحراري لعينتين مختلفتين من الخرسانة المسامية باستخدام طريقتين مختلفتين للحالة المستقرة. تُظهر قياسات HFM على العينات الفردية الاختلافات الناجمة عن الكثافات المختلفة للعينات. أيضًا، يمكن لجهاز GHP التعامل مع العينات ذات الخصائص المختلفة قليلًا مما ينتج عنه قيمة متوسطة مناسبة. كلا الجهازين مناسبان تمامًا لتوصيف المواد العازلة.