Введение
Пористый бетон - один из самых известных и часто используемых в строительстве теплоизоляционных материалов. Одним из важнейших свойств теплоизоляционных материалов является их теплопроводность. Для определения тепловых характеристик существует два основных инструмента. Стандартными методами определения теплопроводности теплоизоляционных материалов являются стационарные методы Heat Flow Meter (HFM) и Guarded Hot Plate (GHP).
Параметры измерения
Эффективная теплопроводность пористых материалов в значительной степени зависит от плотности. Два образца пористого бетона (300 мм x 250 мм x 60 мм, см. рис. 3) с несколько различной плотностью были исследованы на предмет их теплопроводности с помощью приборов HFM 446 Lambda Medium (рис. 2) и GHP 456 HT Titan® (рис. 1) в диапазоне от 10°C до 75°C.
В приборе HFM 446 Lambda Medium применяется относительный метод с асимметричной установкой, в которой используется каlibraталог датчиков теплового потока с известным эталонным материалом. Образцы исследуются индивидуально. В приборе GHP 456 HT Titan® применяется абсолютный метод с симметричной установкой, в которой для измерения используются два одинаковых образца.
Результаты измерений
В данном случае плотность двух образцов пористого бетона немного отличалась. Образец 1 имел плотность около 516 кг/м³, а образец 2 - около 543 кг/м³ (разница ~5%). На рисунке 4 показана теплопроводность обоих бетонных образцов. Оранжевые точки представляют значения для образца 1, измеренные с помощью HFM; синие точки представляют образец 2. Образец 1 показывает теплопроводность на 6-7% ниже, чем образец 2. Средние значения, рассчитанные по отдельным измерениям HFM, почти полностью совпадают со значениями, полученными при измерении GHP, где использовались оба образца. Отклонение составляет менее 0,8%.
Стационарный метод определения теплопроводности требует постоянного и одномерного теплового потока через образцы в любое время. Это реализуется путем непрерывного подведения к образцу источника и поглотителя тепла.
Методика измерения: измеритель теплового потока (HFM) и аппарат с защитной горячей пластиной (GHP).
В отличие от переходных методов, тепловая энергия, передаваемая через образец, не является постоянной. Скорость теплового потока изменяется. Это может быть вызвано, например, коротким энергетическим импульсом на образце. Методы измерения: Лазерный (световой) анализ вспышки (LFA)
Заключение
Теплопроводность двух различных образцов пористого бетона исследовалась с помощью двух различных методов установившегося состояния. Измерения HFM на отдельных образцах показывают различия, вызванные разной плотностью образцов. Кроме того, прибор GHP может работать с образцами с незначительно отличающимися свойствами, получая соответствующее среднее значение. Оба прибора хорошо подходят для определения характеристик изоляционных материалов.