建筑材料保温砂浆导热系数测试方法分析

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建筑材料保温砂浆导热系数测试方法分析
摘要:本文首先简要阐述了隔热砂浆和样品制作,进而分别从热流计法、防护热板法、水流量平板法、瞬态平面热源法、瞬态热线法、激光脉冲法等几个方面对导热系数测试方法展开分析,旨在合理应用测试方法,获取得到更为准确可靠的保温砂浆导热系数,从而保证工程质量。
关键词:建筑材料;保温砂浆;导热系数
引言:在各种节能环保型的建筑材料中,导热系数是一种重要的技术衡量指标,是表现材料热传递性能的主要参数,指标检测是否准确将会直接反映材料性能,由此可见,想要更好地了解材料特点,则需要灵活应用测试方法,并对测试过程加以把控,促使检测数据更加精准、可靠。
一、隔热砂浆和样品制作
伴随着各种现代信息技术的应用和普及,各行各业都出现了诸多变革,建筑行业也开始进入快速发展时期,人们对于住宅的居住品质也提出了更高的要求,为了提高室内环境舒适度、
提高能源使用效率,现如今开始设计研发出越来越多的新型材料,并慢慢应用于建筑工程中,保温砂浆便是近年来应用较为广泛的一种新型建材。保温浆纱基于多种轻质材料,将水泥视作胶凝料,并适当添加一些改性添加剂,可以直接应用于建筑外墙保温中,具有良好的应用效果,市面上主要有两种保温砂浆,第一种保温砂浆是有机保温砂浆,另外一种保温砂浆即为无机保温砂浆,无论应用哪一种保温砂浆均具有多种应用优势。对于保温砂浆,评价指标多样,导热系数便是其中一种较为重要的物理性能参数,保温砂浆的应用性能将会受到多种因素影响,无论是砂浆温度变化,还是硬化状态、干燥状态,都有可能促使导热系数出现增加,导热系数测试方法也十分多样,促使建筑材料保温砂浆导热系数测试评价也略显混乱,采用不同的测试方式,最终形成的测试结果也出现很大差别,为了科学评价,进一步提高测试精确性,本文则对建筑材料保温砂浆导热系数测试方法展开分析,将稳态测试方法和非稳态测试方法进行分析,旨在有效探求和识别保温砂浆导热系数。
本次研究主要对两种保温砂浆进行性能评估,第一种保温砂浆是工业保温砂浆,本身添加发泡聚苯乙烯颗粒。第二种保温砂浆是在工业保温砂浆的基础上,相应添加二氧化硅气凝胶。其中,自身带有发泡聚苯乙烯颗粒的工业保温砂浆包括多种组成成分,分别是矿物粘
穿针引线器合剂、轻质骨料、树脂、颜料、疏水剂、空气夹带剂、流变剂等。矿物粘合剂主要由水泥和石灰两种成分组成,轻质骨料则为100%的发泡聚苯乙烯颗粒。另外一种保温砂浆是在第一种保温砂浆的基础上,进而添加二氧化硅气凝胶,质量比值较大,为100%。需要注意的是,第二种保温砂浆添加的二氧化硅气凝胶本身导热系数较低,通常处于0.018W/mK到0.020W/mK范围内,本身呈现为半透明状,耐火性能较好,而且并不具备反应性。对于上述两种保温砂浆,还需要相应进行固化处理,直接将保温砂浆样品放置到聚乙烯袋中大约7天左右,促使保温砂浆能够和聚乙烯充分反应,实现加湿固化,后件保温砂浆直接去除,基于ISO 1015-11一共将其进行干燥固化为21天,整个测试过程需要在室内环境进行,合理调控温度和湿度。具体来讲,空气温度处于20℃左右,相对湿度则保持在50%[1]
1.雄蛾酒
测试方法分析
1.
导热系数稳态测试方法
履带式陶瓷加热器
1.热流计法
稳态法进行导热系数测量是一种应用较为广泛的测量方法,应用起来较为简单方便,基于傅里叶定律。通常来讲,采用稳态法本身是基于明确厚度大小的样品,构建形成相对稳定的温度梯度,进而进行测量,从而获取得到一侧到另外一侧的热流大小。导热系数稳态测试方法具有良好的应用效果,系数测量较为准确,但是采用此方法本身也很容易出现问题,促使系数测量出现偏差。例如,当样品温度调节较为缓慢,促使样品温度能够达到稳态温度梯度往往需要耗费较长一段时间,在此情况下,则需要工作人员进行样品校准处理,促使整个测量周期较长。在测试研究中,保温砂浆一共采用两种测试方法,分别是导热系数稳态测试方法和导热系数瞬态测试方法。具体来讲,导热系数稳态测试方法类别多样,热流计法就是较为典型的一种,又可以将其称之为HFM。
热流计法需要在试样和冷板中添加相应的热流传感器,进而用于测量试样热流大小。热流计法相比于其他几种稳态测试方法,无论是导热系数测试范围,还是测试效率,都有较好的应用优势,但是自身测试温度范围较小、测量准确性一般。
1.
防护热板法
防护热板法将两块待测试样交替放置在冷板、热板中,在冷热交替过程中,热量便可以直接通过中心计量面板、内防护面板进行传递,降低边缘温度,实现边缘热交换的作用,促使试样能够达成一维垂直热流[2]。此外,如果将一块试样用作辅助加热模块,便可以直接构建形成单试样结构的测试装置。在测试时,如果试样温度能够形成相对稳定的温度梯度之后,测试人员便可以直接对各个模块温度、热功率展开测量工作,并按照导热系数公式进行计算。测定导热系数,首先需要明确试件尺寸,测量材料防护热板装置,对于双试件装置,则应当尽可能选择同种性质的试件,试件厚度差小于2%,而试件尺寸大小需要尽可能覆盖加热单元表面,达成基本的测试要求。其次,结合保温砂浆相关标准,调节试件,并将调节后的试件重量、密度进行记录,并进行试件装卡。而可以用于导热系数测试的材料类别多样,不仅包括软质材料、半软质材料,而且还可以测试硬质材料、颗粒材料,不同类别材料试件装卡方式存在很大差别。
应用防护热板法进行测量时,需要相应做好技术防范,对装置最大可测试试件厚度、导热系数测定范围做出要求,在整个测试过程中,调节温度的同时,需要合理把控温度变化,
其中防护热板温度变化始终处于0.1℃范围内,左右冷板温度变化始终处于0.2℃范围内,对于试件有效厚度,则需要进行综合考量,对试件是否在装置内进行平均计算。
1.
水流量平板法
采用水流量平板法进行建筑材料保温砂浆导热系数测试,主要通过测试已经流过中心量热器水流吸收的热量,从而完成计算工作,获取得到导热系数。处理支承块后,确保试样处于平行状态,对于加热模块,便可以通过均热板,进行热量传导。当基本测量完成后,便可以直接通过测量冷面温度、热面温度、水流带走的热量,从而获取得到试样本身的导热系数大小。通常而言,如果处于稳态情况,水流量带走的热量大小和试样厚度、试样导热系数、导热温度等因素息息相关,具体计算时,则可以按照相应公式进行计算。采用水流量平板法和防护热板法相似,测试范围基本保持一致,但是导热系数测试精确度不是很高。
(二)导热系数非稳态测试方法
毛毡带
非稳态方法和稳态方法相对,又可以将其称之为瞬态测试方法,在导热系数测试过过程中,随着时间相应变化,试样温度也会随之发生变化,应用原理在于对已经保持热平衡状态的试样展开加热干扰,工作人员便可以直接透过试样温度变化、进行计算,从而获取得到热物性参数值。通过应用非稳态测试方法,不仅能够获取得到材料本身的热扩散系数,而且还能测试得到导热系数、比热。通常而言,热扩散系数可以直接将其称之为导温系数,能够直接表述材料本身热量扩散、温度保持一致水平的应用能力,采用非稳态测试方法并不需要额外构建形成相对稳定的温度梯度,所以和稳态测试方法相比,整体测试时间大大减小,而且很少会受到外界环境影响,对于测试环境要求较低,促使导热系数非稳态测试整体工作显得更加快速、方便。
1.瞬态平面热源法
导热系数非稳态测试方法多样,瞬态平面热源法就是其中应用较为广泛的一种、应用效果较好、测试速度较快,能够在短时间内获取得到试样热扩散率、导热系数。如果是固体导热,整个热传导过程十分复杂,瞬态平面热源法作为一种新兴测试方法,试样类别多样、导热系数范围大,不仅可以用于测量保温浆纱,也可以测量各种金属材料、液体材料,基
本能够测量所有材料的导热系数。而且整体测试时间较短、测试精度较高,通常而言,当保温浆纱达到温度平衡后,数据输出速度很快,往往只需要十秒钟就可以实现,而且测试精度接近5%,保温浆纱试样制备也非常简单方便。但是需要注意的是,如果采用该方法进行导热系数测量时,测试温度有所限制,受到探头材料硬性,促使最高测试温度往往不会超过700℃[3]
具体来讲,采用瞬态平面热源法需要将预先准备好两片试样、探头,并将其构建形成夹层结构,进而始终保持恒热功率对试样进行加热处理,促使工作人员可以直接透过探头温度变化,获取得到试样导热系数大小。探头在整个导热系数测试过程中,不仅可以作为温度传感器,也可以直接当做试样加热热源。需要注意的是,在测量之前,需要进行环境温度调节,促使试样、探头、测试环境三者温度保持一致,如果试样本身能够被看做无限大介质,在加热时,热量交换便可以看作有限尺度的面热源于无限大介质的导热[4]不锈钢肥皂盒

本文发布于:2024-09-23 23:32:13,感谢您对本站的认可!

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标签:导热   系数   保温   砂浆   测试   温度
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