Giriş
Gözenekli beton, yapı sektöründe en iyi bilinen ve en sık kullanılan yalıtım malzemelerinden biridir. Yalıtım malzemelerinin en önemli özelliklerinden biri termal iletkenlikleridir. Termal karakterizasyon için iki ana araç vardır. Kararlı durum yöntemleri Isı Akış Ölçer (HFM) ve Korumalı Sıcak Plaka (GHP), yalıtım malzemelerinin termal iletkenliğini belirlemek için standartlaştırılmış test yöntemleridir.
Ölçüm Parametreleri
Gözenekli malzemelerin etkin ısı iletkenliği büyük ölçüde yoğunluğa bağlıdır. Biraz farklı yoğunluklara sahip iki gözenekli beton numunesi (300 mm x 250 mm x 60 mm, bkz. Şekil 3) HFM 446 Lambda Medium (Şekil 2) ve GHP 456 HT Titan® (Şekil 1) kullanılarak 10°C ila 75°C arasında termal iletkenlikleri açısından incelenmiştir.
HFM 446 Lambda Medium , bilinen bir referans malzeme ile ısı akışı sensörlerinin bir calibrationunu kullanarak asimetrik bir kurulumla göreceli bir yöntem uygular. Numuneler ayrı ayrı incelenir. GHP 456 HT Titan® ölçüm için iki benzer numune kullanan simetrik bir kurulumla mutlak bir yöntem uygular.
Ölçüm Sonuçları
Mevcut durumda, iki gözenekli beton numunesinin yoğunluğu biraz farklıydı. Numune 1 yaklaşık 516 kg/m³ ve Numune 2 yaklaşık 543 kg/m³ yoğunluğa sahipti (fark ~%5). Şekil 4, her iki beton numunesinin termal iletkenliğini göstermektedir. Turuncu noktalar HFM ile ölçülen Numune 1'e ait ölçüm değerlerini, mavi noktalar ise Numune 2'yi temsil etmektedir. Numune 1, Numune 2'den %6-7 daha düşük bir Termal İletkenlikTermal iletkenlik (W/(m-K) birimiyle λ), sıcaklık gradyanının bir sonucu olarak enerjinin - ısı şeklinde - kütleli bir cisim boyunca taşınmasını tanımlar (bkz. Şekil 1). Termodinamiğin ikinci yasasına göre, ısı her zaman düşük sıcaklık yönünde akar.termal iletkenlik göstermektedir. HFM'den alınan bireysel ölçümler kullanılarak hesaplanan ortalama değerler, her iki numunenin de kullanıldığı GHP ölçümünden elde edilen değerlerle neredeyse mükemmel bir şekilde örtüşmektedir. Sapma %0,8'den daha azdır.
Termal iletkenliği belirlemek için kararlı durum yöntemi, numuneler boyunca her zaman sabit ve tek boyutlu bir ısı akışı gerektirir. Bu, numuneye sürekli olarak bir ısı kaynağı ve yutağı uygulanarak gerçekleştirilir.
Ölçüm tekniği: Isı Akış Ölçer (HFM) ve Korumalı Sıcak Plaka Aparatı (GHP)
Buna karşılık, geçici yöntemlerde, numune boyunca aktarılan ısı enerjisi sabit değildir. Isı akış hızı değişir. Bu, örneğin numune üzerindeki kısa bir enerji darbesinden kaynaklanabilir. Ölçüm teknikleri: Lazer (Işık) Flaş Analizi (LFA)
Sonuç
İki farklı gözenekli beton numunenin ısıl iletkenliği iki farklı kararlı durum yöntemi ile incelenmiştir. Tek tek numuneler üzerinde yapılan HFM ölçümleri, numunelerin farklı yoğunluklarından kaynaklanan farklılıkları göstermektedir. Ayrıca, GHP cihazı, uygun bir ortalama değer veren biraz farklı özelliklere sahip numuneleri işleyebilir. Her iki cihaz da yalıtım malzemelerinin karakterizasyonu için çok uygundur.