Introdução
O concreto aerado é um material de construção versátil, amplamente utilizado no setor de construção devido ao seu peso leve e às boas propriedades de isolamento. Sua estrutura consiste em poros finos de ar, gerados por processos químicos durante a produção. O concreto aerado é frequentemente usado na forma de blocos, placas ou elementos. Graças ao seu isolamento térmico, o concreto aerado é particularmente adequado para edifícios com eficiência energética. Ele também é fácil de processar, o que o torna um material popular no setor de construção.
O conhecimento 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 do concreto aerado é fundamental para avaliar suas propriedades de isolamento para edifícios com eficiência energética e conseguir minimizar o aquecimento e o resfriamento. Isso permite que os projetistas de edifícios select materiais adequados para atender aos requisitos legais de eficiência energética e melhorar o conforto de vida.
A análise a laser ou por flash de luz (LFA) é um método reconhecido para determinar a 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; por sua vez, isso, juntamente com a DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade e a capacidade de calor específica, permite o cálculo 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. Na verdade, as amostras ideais para uma medição de LFA consistem em materiais sólidos e não porosos. Ao selecionar o modelo de análise apropriado (aqui, o modelo de penetração), os materiais parcialmente porosos, como o concreto aerado, também podem ser caracterizados.
A vantagem do LFA em relação aos dispositivos do tipo placa usados com frequência (medidor de fluxo de calor e placa quente protegida) é o small tamanho da amostra. Mesmo as quantidades de small, que são frequentemente usadas em pesquisa e desenvolvimento, podem ser examinadas sem nenhuma dificuldade.
Experimental
Uma amostra de LFA (ø 12,7 mm; espessura: 4 mm) foi testada a 25°C, 50°C e 75°C no site LFA 717 HyperFlash®. A DensidadeA densidade de massa é definida como a relação entre massa e volume. densidade foi determinada por meio de massa e volume à temperatura ambiente e a capacidade térmica específica (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 térmica específica está relacionada a uma unidade de massa do corpo de prova.cp) por meio do método DSC.
Resultados e discussão
A Figura 1 mostra as propriedades termofísicas do concreto aerado entre 25°C e 75°C. 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 mostra um leve aumento com a temperatura. Esse é um comportamento típico de materiais porosos, pois a transferência de calor radiativo aumenta em temperaturas mais altas.
Os sinais de LFA foram avaliados no software Proteus® usando o modelo Penetration, que pressupõe que a energia penetra na amostra através dos poros. Isso é particularmente evidente no início do sinal; veja a figura 2. O modelo de penetração é mais adequado a esse aumento do que o modelo padrão, que pressupõe que a energia é absorvida somente na superfície da amostra.
Resumo
As medições com o site LFA 717 HyperFlash® demonstram que também é possível caracterizar as propriedades termofísicas de amostras com uma superfície porosa ao aplicar o modelo apropriado. Isso é benéfico para o desenvolvimento de novos materiais de isolamento térmico, como o concreto aerado, e ajuda a aumentar a eficiência dos isolamentos térmicos.