Контроль теплопроводности и влажности стройматериалов
Цель работы
1 Изучить особенности контроля теплопроводности строительных материалов с помощью прибора «ИТС-1».
2 Получить практические навыки определения теплопроводности образцов с помощью измерителя теплопроводности «ИТС-1».
Общие сведения
Теплопроводностью называется способность материала передавать тепло от одной точки изделия к другой. Теплопроводность материала характеризуется количеством теплоты, прошедшей через испытуемый материал толщиной 1 м и площадью 1 м2 при разнице температур на его противоположных поверхностях в 1 °С в течение 1 ч. Она измеряется коэффициентом λ в Вт/(м·°С) и может служить сравнительной характеристикой при оценке теплозащитных свойств различных материалов.
Материалы с теплопроводностью менее 0,175 Вт/(м·°С) считаются теплоизоляционными. Применение современных теплоизоляционных материалов с теплопроводностью менее 0,05 Вт/(м·°С) позволяет получить значительный технико-экономический эффект за счет уменьшения толщины ограждающих конструкций или снижения энергетических затрат на отопление зданий.
Теплопроводность материалов зависит от следующих факторов:
– физического состояния и строения, которые определяются фазовым состоянием вещества; степенью кристаллизации и размерами кристаллов; анизотропией теплопроводности кристаллов и направлением теплового потока; объемом пористости материала и характеристиками пористой структуры;
|
|
|
– химического состава и наличия примесей. Последние особенно влияют на теплопроводность кристаллических тел;
– условий эксплуатации, зависящих от температуры, давления, влажности материала.
Минимальную теплопроводность имеет сухой воздух, заключенный в мелких замкнутых порах, в которых практически не возможен конвективный теплообмен. В этом случае теплопроводность воздуха минимальна и составляет 0,023 Вт/(м·°С). Следовательно, увеличение пористости материала является основным способом уменьшения теплопроводности. На практике используют следующие способы поризации материалов с приданием им теплозащитных свойств: газообразование и пенообразование, повышенное водозатворение, вспучивание, введение выгорающих добавок, создание волокнистого каркаса.
Влажность материала W определяется содержанием в нем воды в данный момент, поэтому процент влажности ниже, чем полное водопоглощение, а также отношением воды, содержащейся в материале в момент взятия пробы для испытания, к массе сухого материала. Влажность вычисляется по формуле
W=(mвл- mc)/mc×100 ,
где mвл, mс— масса влажного и сухого материала.
Принцип действия измерителя теплопроводности ИТС-1
|
|
|
Принцип действия прибора основан на создании проходящего через исследуемый плоский образец стационарного теплового потока. По величине этого теплового потока, температуре противоположных граней образца и его толщине вычисляется теплопроводность образца l по формуле
где d – толщина образца;
q – плотность теплового потока, проходящего через образец;
DT– разность температур между противоположными гранями образца.
Тепловое сопротивление R образца вычисляется по формуле
.
Исследуемый образец должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда, лицевые грани которого – квадрат с размерами 150×150 мм.
Толщина образца должна находиться в пределах 10–25 мм.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 410; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!