Introducción
El hormigón celular es un material de construcción versátil, muy utilizado en el sector de la construcción por su ligereza y sus buenas propiedades aislantes. Su estructura está formada por finos poros de aire, generados por procesos químicos durante la producción. El hormigón celular se suele utilizar en forma de bloques, placas o elementos. Gracias a su aislamiento térmico, el hormigón celular es especialmente adecuado para edificios energéticamente eficientes. También es fácil de procesar, lo que lo convierte en un material popular en la industria de la construcción.
El conocimiento de la Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica del hormigón celular es crucial para evaluar sus propiedades de aislamiento en edificios energéticamente eficientes y conseguir reducir al mínimo la calefacción y la refrigeración. Esto permite a los diseñadores de edificios select materiales adecuados para cumplir los requisitos legales de eficiencia energética y mejorar el confort en la vivienda.
El análisis por láser o Light Flash Analysis (LFA) es un método reconocido para determinar la Difusividad térmicaLa difusividad térmica (a con la unidad mm2/s) es una propiedad específica de los materiales para caracterizar la conducción de calor inestable. Este valor describe la rapidez con la que un material reacciona a un cambio de temperatura.difusividad térmica; a su vez, ésta, junto con la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad y la Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.capacidad calorífica específica, permite calcular la Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica. En realidad, las muestras ideales para una medición por AGL consisten en materiales sólidos y no porosos. Seleccionando el modelo de análisis adecuado (en este caso, el modelo de penetración), también se pueden caracterizar materiales parcialmente porosos, como el hormigón aireado.
La ventaja de los AGL sobre los dispositivos de tipo placa utilizados con frecuencia (caudalímetro de calor y placa caliente protegida) es el tamaño de la muestra small. Incluso las cantidades de small, que suelen utilizarse en investigación y desarrollo, pueden examinarse sin ninguna dificultad.
Experimental
Se probó una muestra de LFA (ø 12,7 mm; grosor: 4 mm) a 25°C, 50°C y 75°C en LFA 717 HyperFlash®. Se determinó la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad mediante masa y volumen a temperatura ambiente y la Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.capacidad calorífica específica (Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.cp) mediante el método DSC.
Resultados y debate
La figura 1 muestra las propiedades termofísicas del hormigón aireado entre 25°C y 75°C. La Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica muestra un ligero aumento con la temperatura. Se trata de un comportamiento típico de los materiales porosos, ya que la transferencia de calor por radiación aumenta a temperaturas más elevadas.
Las señales LFA se evaluaron en el software Proteus® utilizando el modelo de Penetración. Este modelo asume que la energía penetra en la muestra a través de los poros. Esto es particularmente evidente al principio de la señal; véase la figura 2. El modelo de Penetración se ajusta mejor a este aumento que el modelo Estándar. El modelo de Penetración se ajusta mejor a este aumento que el modelo Estándar, que supone que la energía sólo se absorbe en la superficie de la muestra.
Resumen
Las mediciones con el LFA 717 HyperFlash® demuestran que también es posible caracterizar las propiedades termofísicas de muestras con una superficie porosa cuando se aplica el modelo adecuado. Esto es beneficioso para el desarrollo de nuevos materiales aislantes térmicos, como el hormigón aireado, y contribuye a aumentar la eficacia de los aislamientos térmicos.