Pendahuluan
Beton aerasi sering digunakan dalam konstruksi, terutama untuk dinding penahan beban dan non-beban, plafon, struktur atap, dan fasad. Karena kepadatannya yang rendah dan sifat insulasi termal yang baik, beton aerasi adalah bahan yang populer untuk bangunan hemat energi. Konduktivitas termal adalah parameter penting untuk kontrol kualitas, tetapi juga untuk penelitian dan pengembangan material baru. Metode yang umum digunakan untuk menentukan Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal pada bahan isolasi adalah metode Heat Flow Meter (HFM) dan Guarded Hot Plate (GHP).
Analisis Laser Flash
Laser Flash Analysis (LFA) adalah metode umum lainnya untuk menentukan sifat termal seperti Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal, Kapasitas Panas Spesifik (cp)Kapasitas panas adalah kuantitas fisik spesifik material, ditentukan oleh jumlah panas yang disuplai ke spesimen, dibagi dengan kenaikan suhu yang dihasilkan. Kapasitas panas spesifik terkait dengan satuan massa spesimen. kapasitas panas spesifik, dan Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal. Metode ini biasanya terbatas pada bahan yang tidak berpori. Namun, LFA dapat menangani bahan berpori menggunakan model oleh McMasters [1] untuk evaluasi sinyal pengukuran dalam kondisi berikut:
- Bahan harus memiliki pori-pori yang relatif small relatif terhadap ketebalan sampel.
- Bahan harus disiapkan dengan geometri yang ditentukan.
- Bahan harus buram atau dilapisi dengan grafit dengan benar.
Beton aerasi memenuhi semua persyaratan ini, sehingga bahan insulasi ini diselidiki dengan menggunakan LFA. Untuk memvalidasi hasil LFA, pengukuran tambahan dilakukan dengan pengukur aliran panas (HFM) dan pelat panas berpelindung (GHP).
Eksperimental
Untuk pengujian, dua spesimen disiapkan dari balok yang lebih besar dengan dimensi 250 mm x 300 mm x 60 mm agar sesuai untuk pengukuran HFM dan GHP. Spesimen diselidiki secara individual dalam HFM dan bersama-sama dalam pengaturan simetris dalam GHP. Temperatur diatur pada 25°C, 50°C dan 75°C dengan perbedaan temperatur 20 K di antara kedua pelat.
Untuk pengukuran LFA, dua spesimen independen dengan diameter 12,7 mm dan ketebalan 5 mm juga disiapkan dari blok besar yang sama. Spesimen diukur pada langkah suhu yang sama dengan HFM dan GHP. Model penetrasi yang disebut berdasarkan McMasters digunakan untuk evaluasi Difusivitas TermalDifusivitas termal (a dengan satuan mm2 /s) adalah properti khusus material untuk mengkarakterisasi konduksi panas yang tidak stabil. Nilai ini menggambarkan seberapa cepat suatu bahan bereaksi terhadap perubahan suhu.difusivitas termal dari sinyal pengukuran LFA. Model ini memperhitungkan penetrasi cahaya ke dalam spesimen, yang diizinkan oleh permukaan berpori beton aerasi.
Kapasitas panas spesifik, yang diperlukan untuk menghitung Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal, ditentukan pada spesimen berbentuk tepung dengan menggunakan Differential Scanning Calorimeter (DSC). KepadatanDensitas massa didefinisikan sebagai rasio antara massa dan volume. Kepadatan semua spesimen ditentukan dengan pengukuran massa dan volume.
Hasil dan Pembahasan
Gambar 1 menggambarkan hasil Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal, yang diperoleh dengan metode HFM, GHP, dan LFA. Konduktivitas termal meningkat dengan meningkatnya suhu seperti yang diharapkan untuk bahan berpori. Pengaruh densitas juga dapat diamati. Semakin rendah densitas, semakin rendah Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal efektif karena jumlah volume fase gas konduktif rendah yang lebih tinggi. Hasilnya menunjukkan kesesuaian yang baik antara metode HFM, GHP, dan LFA yang sudah mapan dengan menggunakan model penetrasi berdasarkan McMasters. Penyimpangan maksimum antara spesimen dan metode yang berbeda berjumlah sekitar 10%.
Kesimpulan
Hasil pengukuran menunjukkan bahwa metode LFA juga cocok untuk karakterisasi material berpori. Berkat ukuran spesimen small, hal ini dapat menjadi hal yang sangat menarik untuk R&D material beton aerasi baru dengan jumlah sampel yang terbatas.