Introduktion
Luftbeton er et alsidigt byggemateriale, der er meget udbredt i byggebranchen på grund af sin lave vægt og gode isoleringsevne. Dets struktur består af fine luftporer, der opstår ved kemiske processer under produktionen. Porebeton bruges ofte i form af blokke, plader eller elementer. Takket være sin varmeisolering er porebeton særligt velegnet til energieffektive bygninger. Det er også let at bearbejde, hvilket gør det til et populært materiale i byggebranchen.
Kendskab til varmeledningsevnen for porebeton er afgørende for at kunne evaluere dets isoleringsegenskaber for energieffektive bygninger og opnå minimeret opvarmning og afkøling. Det gør det muligt for bygningsdesignere at select egnede materialer til at opfylde lovkrav om energieffektivitet og forbedre boligkomforten.
Laser- eller Light Flash-analyse (LFA) er en anerkendt metode til bestemmelse af Termisk diffusivitetTermisk diffusivitet (a med enheden mm2/s) er en materialespecifik egenskab til karakterisering af ustabil varmeledning. Denne værdi beskriver, hvor hurtigt et materiale reagerer på en temperaturændring.termisk diffusivitet, som sammen med densitet og Specifik varmekapacitet (cp)Varmekapacitet er en materialespecifik fysisk størrelse, der bestemmes af den mængde varme, der tilføres prøven, divideret med den resulterende temperaturstigning. Den specifikke varmekapacitet er relateret til en masseenhed af prøven.specifik varmekapacitet gør det muligt at beregne den termiske ledningsevne. Faktisk består de ideelle prøver til en LFA-måling af faste, ikke-porøse materialer. Ved at vælge den passende analysemodel (her penetrationsmodellen) kan delvist porøse materialer som f.eks. luftbeton også karakteriseres.
Fordelen ved LFA i forhold til de ofte anvendte pladeapparater (varmestrømningsmåler og beskyttet varmeplade) er small prøvestørrelsen. Selv small mængder, som ofte bruges i forskning og udvikling, kan undersøges uden problemer.
Eksperimentel
En LFA-prøve (ø 12,7 mm; tykkelse: 4 mm) blev testet ved 25 °C, 50 °C og 75 °C i LFA 717 HyperFlash®. Densiteten blev bestemt via masse og volumen ved stuetemperatur og den specifikke varmekapacitet (Specifik varmekapacitet (cp)Varmekapacitet er en materialespecifik fysisk størrelse, der bestemmes af den mængde varme, der tilføres prøven, divideret med den resulterende temperaturstigning. Den specifikke varmekapacitet er relateret til en masseenhed af prøven.cp) ved hjælp af DSC-metoden.
Resultater og diskussion
Figur 1 viser de termofysiske egenskaber for luftbåren beton mellem 25 °C og 75 °C. Varmeledningsevnen viser en lille stigning med temperaturen. Dette er typisk for porøse materialer, da strålingsvarmeoverførslen øges ved højere temperaturer.
LFA-signalerne blev evalueret i softwaren Proteus® ved hjælp af penetrationsmodellen, som antager, at energien trænger ind i prøven gennem porerne. Det er især tydeligt i begyndelsen af signalet, se figur 2. Penetrationsmodellen passer bedre til denne stigning end standardmodellen, som antager, at energien kun absorberes på overfladen af prøven.
Sammenfatning
Målingerne med LFA 717 HyperFlash® viser, at det også er muligt at karakterisere de termofysiske egenskaber af prøver med en porøs overflade, når man anvender den rette model. Dette er gavnligt for udviklingen af nye varmeisolerende materialer som f.eks. luftbeton og hjælper med at øge effektiviteten af varmeisoleringer.