Introdução
O concreto aerado é usado com frequência na construção, principalmente em paredes estruturais e não estruturais, tetos, estruturas de telhado e fachadas. Devido à sua baixa DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade e às boas propriedades de isolamento térmico, o concreto aerado é um material popular para edifícios com eficiência energética.arcA Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica é um parâmetro importante para o controle de qualidade, mas também para a pesquisa e o desenvolvimento de novos materiais. Os métodos comuns para determinar a Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica em materiais isolantes são os métodos do medidor de fluxo de calor (HFM) e da placa quente protegida (GHP).
Análise de flash a laser
A análise de flash a laser (LFA) é outro método comum para a determinação de propriedades térmicas, como Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica, Capacidade térmica específica (cp)A capacidade térmica é uma quantidade física específica do material, determinada pela quantidade de calor fornecida à amostra, dividida pelo aumento de temperatura resultante. A capacidade de calor específica está relacionada a uma unidade de massa do corpo de prova.capacidade de calor específico e Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica. Em geral, ele se limita a materiais não porosos. Entretanto, a LFA pode lidar com materiais porosos usando o modelo de McMasters [1] para avaliação do sinal de medição sob as seguintes condições:
- O material deve ter poros comparativamente small em relação à espessura da amostra.
- O material deve ser preparado com uma geometria definida.
- O material deve ser opaco ou revestido adequadamente com grafite.
O concreto aerado atende a todos esses requisitos, de modo que esse material de isolamento foi investigado por meio de LFA. Para validar os resultados do LFA, foram realizadas medições adicionais com um medidor de fluxo de calor (HFM) e uma placa quente protegida (GHP).
Experimental
Para os testes, dois corpos de prova foram preparados a partir de blocos maiores com dimensões de 250 mm x 300 mm x 60 mm para serem adequados às medições de HFM e GHP. Os corpos de prova foram investigados individualmente no HFM e juntos em uma configuração simétrica no GHP. As temperaturas foram definidas em 25°C, 50°C e 75°C, com uma diferença de temperatura de 20 K entre as placas.
Para as medições de LFA, dois corpos de prova independentes com diâmetro de 12,7 mm e espessura de 5 mm também foram preparados a partir do mesmo bloco grande. Os corpos de prova foram medidos nas mesmas etapas de temperatura do HFM e do GHP. O chamado modelo de penetração baseado em McMasters foi usado para a avaliação da Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica dos sinais de medição do LFA. Esse modelo leva em conta a penetração da luz no corpo de prova, que é permitida pela superfície porosa do concreto aerado.
A capacidade de calor específica, necessária para calcular a Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica, foi determinada em espécimes em pó por meio de um Calorímetro Exploratório Diferencial (DSC). A DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade de todos os espécimes foi determinada pela medição da massa e do volume.
Resultados e discussão
A Figura 1 mostra os resultados da Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica, obtidos com os métodos HFM, GHP e LFA. A Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica aumenta com o aumento da temperatura, conforme esperado para materiais porosos. A influência da DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade também pode ser observada. Quanto menor a DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade, menor a Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica efetiva devido à maior quantidade de volume da fase de gás de baixa condutividade. Os resultados mostram uma boa concordância entre os métodos bem estabelecidos de HFM, GHP e LFA usando o modelo de penetração baseado em McMasters. O desvio máximo entre os diferentes espécimes e métodos é de aproximadamente 10%.
Conclusão
As medições mostram que o método LFA também é adequado para a caracterização de materiais porosos. Graças ao tamanho da amostra small, isso pode ser de grande interesse para a P&D de novos materiais de concreto aerado com uma quantidade limitada de amostras.