Caracterização térmica do concreto poroso - Influência da densidade na condutividade térmica usando o medidor de fluxo de calor e o método da placa quente protegida

1) GHP 456 HT Titan®
2) HFM 446 Lambda Medium

Parâmetros de medição

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 de materiais porosos depende muito da DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade. Duas amostras de concreto poroso (300 mm x 250 mm x 60 mm, consulte a figura 3) com densidades ligeiramente diferentes foram examinadas em relação à sua 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 usando o HFM 446 Lambda Medium (figura 2) e o GHP 456 HT Titan® (figura 1) de 10°C a 75°C.

O HFM 446 Lambda Medium aplica um método relativo com uma configuração assimétrica usando umalibração de sensores de fluxo de calor com um material de referência conhecido. Os espécimes são investigados individualmente. O GHP 456 HT Titan® aplica um método absoluto com uma configuração simétrica que usa duas amostras semelhantes para a medição.

3) Concreto poroso - Espécime 1 (à esquerda); estrutura porosa em uma borda de breading (à direita)

Resultados da medição

No presente caso, a DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade dos dois corpos de prova de concreto poroso foi ligeiramente diferente. O espécime 1 tinha uma DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade de aproximadamente 516 kg/m³ e o espécime 2 de aproximadamente 543 kg/m³ (diferença de ~5%). A Figura 4 mostra 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 de ambos os corpos de prova de concreto. Os pontos em laranja representam os valores de medição do Espécime 1 medidos com o HFM; os pontos em azul representam o Espécime 2. O Espécime 1 apresenta uma 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 de 6 a 7% menor do que o Espécime 2. Os valores médios calculados usando as medições individuais do HFM coincidem quase perfeitamente com os valores da medição do GHP em que ambos os espécimes foram usados. O desvio é menor que 0,8%.

4) Comparação 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 medida com o GHP e o HFM.

O método de estado estável 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 requer um fluxo de calor constante e unidimensional através dos espécimes o tempo todo. Isso é feito aplicando-se continuamente uma fonte e um dissipador de calor ao corpo de prova.
Técnica de medição: Medidor de fluxo de calor (HFM) e Aparelho de placa quente protegida (GHP)

Em contraste, nos métodos transientes, a energia térmica transferida através do corpo de prova não é constante. A taxa de fluxo de calor varia. Isso pode ser causado, por exemplo, por um curto impulso de energia no corpo de prova. Técnicas de medição: Análise de flash de laser (luz) (LFA)

Conclusão

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 de dois espécimes diferentes de concreto poroso foi investigada com dois métodos diferentes de estado estável. As medições de HFM nos espécimes individuais mostram as diferenças causadas pelas diferentes densidades dos espécimes. Além disso, o dispositivo GHP pode lidar com amostras com propriedades ligeiramente diferentes, produzindo um valor médio apropriado. Ambos os instrumentos são adequados para a caracterização de materiais isolantes.