Inledning
Porös betong är ett av de mest kända och mest använda isoleringsmaterialen inom byggnadsindustrin. En av de viktigaste egenskaperna hos isoleringsmaterial är deras Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga. För termisk karakterisering finns det två huvudinstrument. De stationära metoderna Heat Flow Meter (HFM) och Guarded Hot Plate (GHP) är standardiserade testmetoder för bestämning av värmeledningsförmågan hos isoleringsmaterial.
Mätning av parametrar
Den effektiva värmeledningsförmågan hos porösa material beror i hög grad på densiteten. Två provkroppar av porös betong (300 mm x 250 mm x 60 mm, se figur 3) med något olika TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet undersöktes med avseende på deras Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga med hjälp av HFM 446 LambdaMedium (figur 2) och GHP 456 HT Titan® (figur 1) från 10°C till 75°C.
HFM 446 LambdaMedium tillämpar en relativ metod med en asymmetrisk uppställning som använder en kalibrering av värmeflödesgivare med ett känt referensmaterial. Provkropparna undersöks individuellt. GHP 456 HT Titan® tillämpar en absolut metod med en symmetrisk uppställning där två liknande provkroppar används för mätningen.
Resultat av mätning
I det aktuella fallet var densiteten för de två porösa betongproverna något olika. Provkropp 1 hade en TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet på ca 516 kg/m³ och provkropp 2 på ca 543 kg/m³ (skillnad ~5%). Figur 4 visar värmeledningsförmågan för de båda betongproverna. De orange punkterna representerar mätvärdena för provkropp 1 uppmätta med HFM; de blå punkterna representerar provkropp 2. Provkropp 1 visar en 6-7% lägre Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga än provkropp 2. Medelvärdena beräknade med hjälp av de enskilda mätningarna från HFM sammanfaller nästan perfekt med värdena från GHP-mätningen där båda provkropparna användes. Avvikelsen är mindre än 0,8%.
Den stationära metoden för bestämning av värmeledningsförmågan kräver ett konstant och endimensionellt värmeflöde genom provkropparna vid alla tidpunkter. Detta realiseras genom att kontinuerligt applicera en värmekälla och en värmesänka på provkroppen.
Mätteknik: Värmeflödesmätare (HFM) och apparat med skyddad värmeplatta (GHP)
I transienta metoder är däremot den värmeenergi som överförs genom provkroppen inte konstant. Värmeflödeshastigheten varierar. Detta kan t.ex. orsakas av en kort energiimpuls på provkroppen. Mätteknik: Laser (ljus) blixtanalys (LFA)
Slutsats
Värmekonduktiviteten hos två olika porösa betongprover undersöktes med två olika steady state-metoder. HFM-mätningarna på de enskilda provkropparna visar de skillnader som orsakas av provkropparnas olika TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet. GHP-enheten kan också hantera prover med något olika egenskaper och ger ett lämpligt medelvärde. Båda instrumenten är väl lämpade för karakterisering av isoleringsmaterial.