はじめに
気泡コンクリートは、特に耐力壁、非耐力壁、天井、屋根構造、ファサードなどの建築に頻繁に使用されている。気泡コンクリートは密度が低く断熱性に優れているため、エネルギー効率の高い建物の材料として人気があります。熱伝導率は、品質管理だけでなく、新材料の研究開発にとっても重要なパラメータである。断熱材の熱伝導率を測定する一般的な方法は、ヒートフローメーター（HFM）法とガード付きホットプレート（GHP）法である。
レーザーフラッシュ分析
レーザーフラッシュ分析（LFA）は、熱拡散率、比熱容量、熱伝導率などの熱特性を測定するためのもう一つの一般的な方法である。通常、非多孔質材料に限定されます。しかし、LFAは、McMasters [1]によるモデルを用いて、以下の条件下で測定信号を評価することにより、多孔質材料を取り扱うことができます：
- 材料は、試料の厚さに対して比較的small 細孔があること。
- 材料は定義された形状で準備されていること。
- 材料が不透明であるか、グラファイトで適切にコーティングされていること。
気泡コンクリートはこれらの要件をすべて満たしているため、この断熱材をLFAで調査した。LFAの結果を検証するため、ヒートフローメーター（HFM）とガード付きホットプレート（GHP）による追加測定が行われた。
実験的
試験には、HFMとGHPの測定に適した250mm×300mm×60mmの大きなブロックから2つの試験片を準備した。試験片は、HFMでは個別に、GHPでは対称セットアップで一緒に試験された。温度は25℃、50℃、75℃とし、プレート間の温度差は20Kとした。
LFA測定のために、直径12.7mm、厚さ5mmの独立した2つの試験片も同じ大きなブロックから作製した。試験片はHFMおよびGHPと同じ温度ステップで測定した。LFA測定信号の熱拡散率の評価には、McMastersに基づくいわゆる浸透モデルを用いました。このモデルは、気泡コンクリートの多孔質表面によって許容される試験片内への光の透過を考慮したものです。
熱伝導率を計算するために必要な比熱容量は、示差走査熱量計（DSC）を用いて粉末状の試験片で測定した。すべての試料の密度は、質量と体積を測定して求めた。
結果と考察
図1は、HFM法、GHP法、LFA法で得られた熱伝導率の結果を示している。多孔質材料で予想されるように、熱伝導率は温度の上昇とともに増加する。密度の影響も観察される。密度が低いほど、低伝導性の気相体積が多くなるため、実効熱伝導率は低くなる。結果は、McMastersに基づく浸透モデルを使用したHFM、GHP、LFAという確立された手法の間で良い一致を示している。異なる試験片と手法間の最大偏差は約10%であった。
結論
この測定結果は、LFA法が多孔質材料の特性評価にも適していることを示している。small の試験片サイズのおかげで、限られたサンプル量での新しい気泡コンクリート材料の研究開発にとって、これは非常に興味深いものである。