Inledning
Lättbetong är ett mångsidigt byggmaterial som används flitigt inom byggbranschen tack vare sin låga vikt och goda isolerande egenskaper. Dess struktur består av fina luftporer som genereras genom kemiska processer under tillverkningen. Aereated betong används ofta i form av block, plattor eller element. Tack vare sin värmeisolering lämpar sig lättbetong särskilt väl för energieffektiva byggnader. Den är också lätt att bearbeta, vilket gör den till ett populärt material inom byggbranschen.
Kunskap om värmeledningsförmågan hos lättbetong är avgörande för att utvärdera dess isolerande egenskaper för energieffektiva byggnader och uppnå minimerad uppvärmning och kylning. Detta gör det möjligt för byggnadsdesigners att select lämpliga material för att uppfylla lagkrav för energieffektivitet och förbättra boendekomforten.
Laser- eller ljusblixtanalys (LFA) är en erkänd metod för att bestämma värmediffusivitet, vilket i sin tur, tillsammans med TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet och Specifik värmekapacitet (cp)Värmekapacitet är en materialspecifik fysikalisk storhet som bestäms av den värmemängd som tillförs provkroppen, dividerat med den resulterande temperaturökningen. Den specifika värmekapaciteten är relaterad till en massa-enhet av provkroppen.specifik värmekapacitet, gör det möjligt att beräkna värmeledningsförmågan. De idealiska proverna för en LFA-mätning består av fasta, icke-porösa material. Genom att välja lämplig analysmodell (här Penetrationsmodellen) kan även delvis porösa material som t.ex. armerad betong karakteriseras.
Fördelen med LFA jämfört med de ofta använda plattorna (värmeflödesmätare och bevakad värmeplatta) är small provstorleken. Även small kvantiteter, som ofta används inom forskning och utveckling, kan undersökas utan problem.
Experimentell
Ett LFA-prov (ø 12,7 mm; tjocklek: 4 mm) testades vid 25°C, 50°C och 75°C i LFA 717 HyperFlash®. Densiteten bestämdes via massa och volym vid rumstemperatur och den specifika värmekapaciteten (Specifik värmekapacitet (cp)Värmekapacitet är en materialspecifik fysikalisk storhet som bestäms av den värmemängd som tillförs provkroppen, dividerat med den resulterande temperaturökningen. Den specifika värmekapaciteten är relaterad till en massa-enhet av provkroppen.cp) med DSC-metoden.
Resultat och diskussion
Figur 1 visar de termofysikaliska egenskaperna hos luftad betong mellan 25°C och 75°C. Värmekonduktiviteten visar en liten ökning med temperaturen. Detta är ett typiskt beteende för porösa material, eftersom den radiativa värmeöverföringen ökar vid högre temperaturer.
LFA-signalerna utvärderades i programvaran Proteus® med hjälp av Penetration-modellen, som utgår från att energin tränger in i provet genom porerna. Detta är särskilt tydligt i början av signalen, se figur 2. Penetrationsmodellen passar bättre för denna ökning än standardmodellen, som utgår från att energin endast absorberas vid provets yta.
Sammanfattning
Mätningarna med LFA 717 HyperFlash® visar att det också är möjligt att karakterisera de termofysikaliska egenskaperna hos prover med en porös yta när man tillämpar lämplig modell. Detta är fördelaktigt för utvecklingen av nya värmeisolerande material, t.ex. luftbetong, och bidrar till att öka effektiviteten hos värmeisoleringar.