Los materiales con huecos aislados en la estructura protegen bien la superficie del frío. La conductividad térmica de la arcilla expandida depende del tamaño y la densidad del grano. El aislamiento pesa un poco, aísla de los sonidos, pero es higroscópico. El material requiere un aislamiento adicional de la humedad para proteger eficazmente el edificio de la pérdida de calor.
- Descripción de la conductividad térmica.
- Coeficiente de conductividad térmica
- Factores que afectan el valor de la conductividad térmica.
- Fracción de arcilla expandida
- Porosidad
- Humedad
- Tipos de arcilla expandida según el tamaño de los gránulos
- Grava
- Grava
- Arena
- Procesos de producción que afectan la conductividad térmica de la arcilla expandida.
Descripción de la conductividad térmica.
La capacidad del aislamiento para transferir energía de las capas calentadas a piezas con una temperatura más baja se denomina conductividad térmica. El proceso es proporcionado por el movimiento caótico de partículas moleculares, su intensidad depende de la humedad, compactación, tamaño de los poros.
El proceso físico de conducción de calor se acelera cuando existe una gran diferencia de temperatura en el exterior y el interior del edificio. La transferencia de energía espontánea siempre fluye desde un ambiente más caliente hacia un ambiente más frío y ocurre antes de que aparezca el equilibrio termodinámico.
Coeficiente de conductividad térmica
Para expresar numéricamente la capacidad de un material para transferir energía, existe un coeficiente de conductividad térmica. El indicador indica la cantidad de calor que fluye a través de la muestra de material en condiciones específicas. El estándar de prueba siempre tiene las mismas dimensiones en longitud, ancho y área y se verifica a una diferencia de temperatura estándar (1 K). El coeficiente de transferencia de calor se mide en W / m · K, que corresponde al Sistema Internacional de Unidades.
El nombre del coeficiente de resistencia térmica se utiliza en el campo de la construcción. La conductividad térmica de la arcilla expandida es 0.1 - 0.18 W / m · K. El material de alta calidad se caracteriza por un indicador numérico de 0.12 - 0.17 W / m · K, el aislamiento con tales propiedades retiene hasta el 80% del calor interno.
Factores que afectan el valor de la conductividad térmica.
La arcilla expandida se utiliza en la construcción como aislamiento a granel poroso o como relleno en la producción de hormigón ligero. Los gránulos se obtienen mediante la cocción de lutitas o arcillas y tienen una forma ovalada, redonda, a veces con esquinas afiladas. El material de construcción se produce en forma de arena.
La densidad aparente de la arcilla expandida está en el rango de 150 - 800 kg / m3, la densidad aparente depende del régimen tecnológico al recibirla. La capacidad de conducir calor depende del tamaño de los gránulos, la porosidad del material y su contenido de humedad.
Fracción de arcilla expandida
Al comparar las características, se concluye que la conductividad térmica disminuye con un aumento en el tamaño de los gránulos. La grava media a gruesa se usa mejor para aislar techos descargados y pisos de madera. La arcilla expandida de grano fino se utiliza para pavimentos ligeros.
Las fracciones de arcilla expandida se establecen de acuerdo con los estándares de GOST 9757-90:
- Se determina un pequeño grupo de 5 a 10 milímetros. El material se utiliza para la producción de bloques de pared a partir de hormigón de arcilla expandida. El relleno granular pequeño se utiliza en la regla de hormigón de un revestimiento o suelo, ya que las piezas grandes aumentan el grosor de la capa.
- De 10 a 20 mm - fracción media. El material en el material a granel aísla bien los pisos, los pisos del ático del frío, se usa para calentar áreas de césped y drenar la tierra.La fracción rara vez se usa en soleras y pisos de concreto, se agrega al mortero si el grosor de la capa no importa.
- De 20 a 40 mm - gránulos grandes. Aíslan la red de calefacción, los sótanos, los suelos de los cuartos de servicio y aíslan el edificio del ruido.
Las capas intermedias de aislamiento a granel protegen eficazmente del frío si se utilizan 2-3 fracciones al mismo tiempo. De esta forma, se llenan los huecos, aumenta la rigidez y se evita la convección de corrientes.
Porosidad
Las materias primas se colocan en tambores, donde giran y al mismo tiempo se calientan a altas temperaturas. En tales condiciones, el material se hincha y se obtienen gránulos porosos, que quedan protegidos del exterior por una costra de arcilla endurecida. La mayoría de los huecos están cerrados, las particiones entre ellos también contienen huecos.
El tamaño de los poros está regulado por la introducción de citroyeso e impurezas minerales en la carga durante la producción. Un aditivo en una cantidad del 1 al 3% forma huecos cerrados de hasta 1 mm de tamaño. Un aumento en el volumen del aditivo de 4 a 9% conduce a una expansión de los poros de hasta 1,5 a 2 mm, mientras que aumenta el número de cavidades cerradas. El número de huecos aislados aumenta las propiedades de aislamiento térmico y reduce la absorción de agua.
Humedad
La absorción de agua de la arcilla expandida varía del 8 al 20%. Cuando la humedad ingresa al material, las superficies de los gránulos se humedecen, que absorben lentamente el líquido. Poco a poco, el agua ingresa a las esferas a través de grietas microscópicas y se retiene en el interior. La arcilla expandida acumula humedad y la regala con dificultad. La masa aumenta, las características de la conductividad térmica de la arcilla expandida cambian y la resistencia disminuye.
La arcilla expandida seca puede soportar hasta 25 series de congelación y descongelación, la húmeda se destruye por la expansión del agua a temperaturas negativas. La arcilla expandida está protegida contra la humedad y las películas de barrera de vapor.
Tipos de arcilla expandida según el tamaño de los gránulos
El aislamiento a granel se clasifica según el tamaño y la forma de los gránulos.
Hay variedades de arcilla expandida:
- grava;
- grava;
- arena.
El material de grano grueso agrega altura a la habitación, generalmente el efecto de aislamiento térmico se logra con un espesor de relleno de 20 a 30 cm. Para reducir el tamaño de la capa, la arcilla expandida se puede combinar con lana mineral, espuma, poliestireno expandido.
El material se puede comparar por grados de resistencia. Hay 13 variedades de grava y 11 muestras de piedra triturada de arcilla expandida. La resistencia a la tracción de un grado es diferente, por ejemplo, la piedra triturada P100 colapsa a 1.2–1.6 MPa, y la grava de un grado similar se deforma a 2–2.5 MPa.
Grava
El material consta de partículas redondeadas con una costra de arcilla fundida, que contienen huecos en su interior. Hay fracciones de grava: 5-10, 10-20 y 20-40 mm. Dependiendo de la densidad, se presentan a granel 10 grados de aislamiento de M150 a M800. La grava de los grados M900 y M1000 se produce por pedido especial.
Los hormigones de grava rellenos de gránulos medios y finos son ligeros, no cargan estructuras y presentan mejores propiedades de aislamiento térmico. Los bloques de pared hechos de hormigón de arcilla expandida se utilizan en edificios de poca altura, protegen el edificio del aire frío, tienen buena permeabilidad al aire y pertenecen a categorías ecológicas.
Grava
La arcilla expandida de este tipo contiene elementos separados de forma angular irregular con bordes y bordes afilados. El tamaño de las fracciones se determina de manera similar a la grava. Debido a su forma, el material tiene una densidad aparente baja y se utiliza para aislar áticos y sótanos. Los cimientos y bases están aislados con arcilla expandida contra la congelación. En el suelo, la impermeabilización se arregla con material laminado, polietileno, material para techos y la protección contra los vapores domésticos y atmosféricos se monta en la parte superior.
El coeficiente de conductividad térmica de la arcilla expandida depende del tamaño de la piedra triturada, pero con un aumento de tamaño, aumenta el grosor de la capa requerida. Se hace una regla de cemento y arena (al menos 4 cm) encima de la cama para aumentar la resistencia.
Arena
Esta categoría incluye arcilla expandida, que contiene partículas finas de hasta 5 mm. El material se obtiene cociendo los residuos de la producción de piedra triturada o grava, o triturando grandes piezas. La arena se utiliza para aislamiento de interiores junto con especies grandes o se utiliza en pavimentos.
El aislamiento térmico a granel es más eficaz que los gránulos finos en una mezcla de cemento y arena. Los gránulos absorben la humedad de la solución y pierden sus propiedades protectoras. El análisis comparativo de bloques de pared hechos de arcilla expandida, arena y grava muestra que los primeros conducen el calor más rápido, pero se distinguen por una mayor resistencia.
Procesos de producción que afectan la conductividad térmica de la arcilla expandida.
La tecnología para la producción de arcilla expandida prevé procesos para aumentar la porosidad y obtener circuitos cerrados aislados de diferentes tamaños. La materia prima es arcilla de cantera, que se extrae en minas a cielo abierto. Las pruebas de hinchamiento se llevan a cabo en el laboratorio antes de su uso para determinar la idoneidad para la fabricación.
El equipo incluye:
- máquinas de aflojamiento;
- granuladores;
- tambores de secado;
- crisoles giratorios para cocer;
- tanques de enfriamiento con suministro de aire;
- transportadores.
En la producción, se utilizan materias primas secas o húmedas de distinta molienda. A una temperatura de +1000 - + 1300 ° C, la masa se hincha y la superficie de las partículas adquiere estanqueidad debido a la sinterización.
