RSS

Городской портал госуслуг
 

Исследование методов определения теплопроводности минераловатных утеплителей в условиях эксплуатации конструкций А и Б

09:17 26.05.2017

При выполнении различных теплофизических расчетов проекта жилого дома возникает потребность в определении теплопроводности минераловатных утеплителей при различных эксплуатационных условиях.

В Научно-исследовательском институте строительной физики (ФГБУ НИИСФ РААСН) разработан ГОСТ Р 54855-2011 «Материалы и изделия строительные. Определение расчетных значений теплофизических характеристик», в котором описывается методика проведения работ по определению расчетной теплопроводности материалов при условиях эксплуатации конструкций А и Б.

Понятие «условия эксплуатации А и Б» подразумевает конкретную эксплуатационную влажность материала w (% по массе) при проведении испытаний по определению теплопроводности. Например, для плит из минеральной ваты (на основе каменного волокна и штапельного стекловолокна) эксплуатационная влажность согласно ГОСТ Р 54855-2011, прил. А, табл. А1 составляет: wА = 2% и wБ = 5%.

Сущность метода заключается в измерении теплопроводности сухих и влажных образцов материала по ГОСТ 7076-99 «Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме» при средней температуре образца (25±1)0С [(298±1)К].

В настоящее время для измерения теплопроводности применяют приборы с очень чувствительной пластиной теплового потока позволяющей регистрировать даже минимальные результирующие тепловые потоки между измерительным нагревательным элементом и пластиной встречного нагрева. Поэтому при измерении теплопроводности не возникает трудностей.

Проблематичным становится увлажнение образца, т.к. волокна каменной и стеклянной ваты практически не впитывают влагу. Влажность образца достигается за счет влаги между волокнами.

В Лаборатории испытаний строительных материалов и конструкций ГБУ «ЦЭИИС» были опробованы несколько методик увлажнения образцов:

· увлажнение на установке, описанной в ГОСТ Р 54855-2011;

· увлажнение в камере нормального твердения;

· увлажнение с помощью инъекций.

Исследования проводили на образцах минераловатной плиты плотностью 90 (±10%) кг/м3.

Установка по ГОСТ Р 54855-2011 состоит из прямоугольного короба, в который на сетку плотно устанавливали образец. Короб закрывали крышкой с подсоединенным к ней отсасывающим шлангом пылесоса. В короб с противоположного конца в течение 10 минут подавали при работающем пылесосе пар (рис.1). Затем образец охлаждали и взвешивали. Процедуру насыщения повторяли, поворачивая образец, до тех пор, пока не была достигнута необходимая влажность по массе. Увлажненный образец помещали в герметичный пакет и укладывали горизонтально. Ежечасно в течение 4 часов образец переворачивали, затем устанавливали вертикально и выдерживали 2 суток до проведения испытания по определению теплопроводности.

Рис.1. Увлажнение минераловатной плиты при помощи водяного пара.

При проведении четырех циклов насыщения образца толщиной 25 мм удалось достичь максимальной влажности образца равной 2,6%, дальнейшее насыщение не дало результатов – влажность не увеличивалась. Герметично упакованный образец выдерживали в горизонтальном положении 4 часа, переворачивая каждый час, а затем в вертикальном положении 2 суток. В результате образец высох до исходного состояния.

Для увлажнения по второй методике использовали камеру нормального твердения КНТ-60 (рис.2). В камере была установлена температура 200С и влажность 100%. После выдержки образца толщиной до 50 мм в течение 4 суток была достигнута максимальная влажность образца равная 3,3%, дальнейшая выдержка образцов в камере не привела к повышению влажности. Образец толщиной 25 мм максимально увлажняется на 0,9%. Увлажненные образцы герметично упаковали в пакет.