Въведение
Порестият бетон е един от най-известните и най-често използваните изолационни материали в строителството. Едно от най-важните свойства на изолационните материали е тяхната топлопроводимост. За определяне на топлинните характеристики съществуват два основни инструмента. Методите за измерване на топлинния поток в стационарно състояние (Heat Flow Meter - HFM) и за определяне на топлопроводимостта на изолационните материали с охранявана гореща плоча (Guarded Hot Plate - GHP) са стандартизирани методи за изпитване.
Параметри на измерването
Ефективната топлопроводимост на порестите материали зависи в голяма степен от плътността. Два образеца от порест бетон (300 mm x 250 mm x 60 mm, вж. фигура 3) с леко различна плътност бяха изследвани по отношение на тяхната топлопроводимост с помощта на HFM 446 LambdaMedium (фигура 2) и GHP 456 HT Titan® (фигура 1) от 10°C до 75°C.
При HFM 446 LambdaMedium се прилага относителен метод с асиметрична настройка, като се използва калибриране на сензорите за топлинен поток с известен референтен материал. Образците се изследват поотделно. В GHP 456 HT Titan® се прилага абсолютен метод със симетрична настройка, при който за измерването се използват два подобни образеца.
Резултати от измерването
В настоящия случай плътността на двата образеца от порест бетон е малко по-различна. Плътността на образец 1 е приблизително 516 kg/m³, а на образец 2 - приблизително 543 kg/m³ (разлика ~5%). На фигура 4 е представена топлопроводимостта на двата бетонни образеца. Оранжевите точки представляват стойностите на измерванията за Образец 1, измерени с HFM; сините точки представляват Образец 2. Образец 1 показва 6-7% по-ниска топлопроводимост от Образец 2. Средните стойности, изчислени с помощта на отделните измервания от HFM, съвпадат почти напълно със стойностите от измерването на GHP, при което са използвани и двата образеца. Отклонението е по-малко от 0,8 %.
Методът за определяне на топлопроводимостта в стационарно състояние изисква постоянен и едноизмерен топлинен поток през образците през цялото време. Това се осъществява чрез непрекъснато прилагане на източник и поглътител на топлина към образеца.
Измервателна техника: Heat Flow Meter (HFM) и Guarded Hot Plate Apparatus (GHP)
За разлика от тях, при преходните методи топлинната енергия, пренасяна през образеца, не е постоянна. Скоростта на топлинния поток се променя. Това може да бъде причинено например от кратък енергиен импулс върху образеца. Техники на измерване: Лазерен (светлинен) светкавичен анализ (LFA)
Заключение
Топлопроводимостта на два различни образеца от порест бетон е изследвана с два различни метода за устойчиво състояние. Измерванията на HFM на отделните образци показват разликите, причинени от различната плътност на образците. Също така, устройството GHP може да работи с образци с малко по-различни свойства, като дава подходяща средна стойност. И двата уреда са подходящи за охарактеризиране на изолационни материали.