חומרים עם חללים מבודדים במבנה מגנים היטב על פני השטח מפני קור. מוליכות תרמית של חימר מורחב תלויה בגודל הגרגר ובצפיפות. הבידוד שוקל מעט, מבודד מקולות, אך היגרוסקופי. החומר דורש בידוד נוסף מפני לחות על מנת להגן ביעילות על הבניין מפני אובדן חום.
תיאור מוליכות תרמית
יכולת הבידוד להעביר אנרגיה משכבות מחוממות לחלקים עם טמפרטורה נמוכה יותר נקראת מוליכות תרמית. התהליך מסופק על ידי תנועה כאוטית של חלקיקים מולקולריים, עוצמתו תלויה בלחות, דחיסה, גודל הנקבוביות.
התהליך הפיזי של הולכת החום מואץ כאשר יש הבדל טמפרטורה גדול מחוץ לבניין ובתוכו. העברת אנרגיה ספונטנית זורמת תמיד מסביבה חמה לעבר סביבה קרה יותר ומתרחשת לפני שמופיע שיווי משקל תרמודינמי.
מקדם מוליכות תרמית
כדי לבטא באופן מספרי את יכולתו של חומר להעביר אנרגיה, יש מקדם מוליכות תרמית. המחוון מציין את כמות החום הזורמת דרך דגימת החומר בתנאים מוגדרים. לתקן הבדיקה תמיד יש אותם מידות באורך, ברוחב ובאזור והוא נבדק בהפרש טמפרטורה סטנדרטי (1 K). מקדם העברת החום נמדד ב- W / m · K, התואם את מערכת היחידות הבינלאומית.
שם מקדם ההתנגדות התרמית משמש בתחום הבנייה. המוליכות התרמית של חימר מורחב היא 0.1 - 0.18 W / m · K. חומר איכותי מאופיין במחוון מספרי של 0.12 - 0.17 W / m · K, בידוד בעל תכונות כאלה שומר על עד 80% מהחום הפנימי.
גורמים המשפיעים על ערך המוליכות התרמית
חימר מורחב משמש בבנייה כבידוד בתפזורת נקבובית או כמילוי בייצור בטון קל. גרגירים מתקבלים על ידי ירי של פצלי או חרסית ובעלי צורה אליפסה ועגולה, לפעמים עם פינות חדות. חומר הבנייה מיוצר בצורת חול.
צפיפות התפזורת של חימר מורחב היא בטווח של 150 - 800 ק"ג / מ"ק, צפיפות התפזורת תלויה במשטר הטכנולוגי עם קבלתו. היכולת להוביל חום תלויה בגודל הגרגירים, בנקבוביות החומר ובתכולת הלחות שלו.
שבר חימר מורחב
כאשר משווים את המאפיינים, מסיקים כי המוליכות התרמית פוחתת עם עלייה בגודל הגרגירים. חצץ בינוני עד גס משמש בצורה הטובה ביותר לבידוד גגות פרוסים ורצפות עץ. חימר מורחב עדין משמש למגהץ רצפה קל משקל.
שברים מחימר מורחב נקבעים בהתאם לתקנים של GOST 9757 - 90:
- קבוצה קטנה נקבעת בין 5 ל -10 מילימטרים. החומר משמש לייצור גושי קיר מבטון חימר מורחב. נעשה שימוש במילוי גרגירי קטן במגהץ הבטון של כיסוי או רצפה, מכיוון שחלקים גדולים מגדילים את עובי השכבה.
- מ 10 עד 20 מ"מ - חלק אמצעי. החומר בחומר הצובר מבודד היטב רצפות, רצפות בעליית גג מהקור, משמש לחימום אזורי הדשא ולניקוז האדמה.השבר משמש לעתים רחוקות במגהץ ורצפות בטון, הוא מתווסף לטיט אם עובי השכבה אינו משנה.
- מ 20 עד 40 מ"מ - גרגירים גדולים. הם מבודדים רשתות חימום, מרתפים, רצפות של חדרי שירות ומבודדים את הבניין מרעש.
שכבות של בידוד בתפזורת מגנות ביעילות מפני הקור אם משתמשים בו 2-3 שברים בו זמנית. באופן זה, החללים מתמלאים, הנוקשות גוברת ונמנעת הסעת זרמים.
נַקבּוּבִיוּת
חומרי הגלם ממוקמים בתופים, שם הם מסתובבים ובמקביל מחוממים לטמפרטורות גבוהות. בתנאים כאלה, החומר מתנפח ומתקבלים גרגירים נקבוביים המוגנים מבחוץ על ידי קרום חימר מכוסה. רוב החללים סגורים, המחיצות ביניהם מכילות גם חללים.
גודל הנקבוביות מווסת על ידי הכנסת זיהומי ציטרוגסיפס ומינרלים למטען במהלך הייצור. תוסף בכמות של 1 עד 3% יוצר חללים סגורים בגודל של עד 1 מ"מ. עלייה בנפח התוסף ל- 4-9% מובילה להרחבת הנקבוביות עד 1.5-2 מ"מ, בעוד שמספר החללים הסגורים גדל. מספר החללים המבודדים מגדיל את תכונות הבידוד התרמי ומפחית את ספיגת המים.
לחות
ספיגת מים של חימר מורחב נעה בין 8 ל -20%. כאשר לחות נכנסת לחומר, משטחים את גרגרי הלחות, הסופגים אט אט את הנוזל. בהדרגה, מים נכנסים לכדורים דרך סדקים מיקרוסקופיים ונשמרים בפנים. חימר מורחב צובר לחות ומספק אותו בקושי. המסה גוברת, מאפייני המוליכות התרמית של חימר מורחב משתנים, והחוזק פוחת.
חימר מורחב יבש יכול לעמוד עד 25 סדרות של הקפאה והפשרה, אחד רטוב נהרס על ידי התרחבות המים בטמפרטורות שליליות. חימר מורחב מוגן מפני סרטי מחסום אדים.
סוגי חרס מורחבים בהתאם לגודל הגרגירים
בידוד גורף מסווג על פי גודל וצורת גרגר.
ישנם סוגים של חימר מורחב:
- חָצָץ;
- אבן מנותצת;
- חוֹל.
חומר גרגר גס מוסיף גובה לחדר, בדרך כלל אפקט הבידוד התרמי מושג בעובי מילוי חוזר של 20 עד 30 ס"מ. כדי להקטין את גודל השכבה, ניתן לשלב חימר מורחב עם צמר מינרלי, קצף, פוליסטירן מורחב.
ניתן להשוות את החומר לפי ציונים לחוזק. ישנם 13 זנים של חצץ ו -11 דגימות של אבן כתוש חרס מורחבת. חוזק המתיחה של דרגה אחת שונה, למשל, אבן כתוש P100 מתמוטטת ב- 1.2-1.6 MPa, וחצץ בדרגה דומה מתעוות ב -2-2.5 MPa.
חָצָץ
החומר מורכב מחלקיקים מעוגלים עם קרום של חימר מותך, המכילים בתוכם חללים. ישנם שברים של חצץ: 5–10, 10–20 ו- 20–40 מ"מ. בהתאם לצפיפות, 10 דרגות בידוד מ M150 ל- M800 מוצגות בתפזורת. חצץ בדרגות M900 ו- M1000 מיוצר בהזמנה מיוחדת.
בטון חצץ מלאים בגרגירים בינוניים ועדינים הם קלים, אינם מעמיסים מבנים ומראים תכונות בידוד תרמיות משופרות. קוביות קיר העשויות מבטון מורחב מורחב משמשות בבניינים נמוכים, הם מגנים על המבנה מפני אוויר קר, הם בעלי חדירות אוויר טובה ושייכים לקטגוריות ידידותיות לסביבה.
אבן מנותצת
חימר מורחב מסוג זה מכיל אלמנטים נפרדים בעלי צורה זוויתית לא סדירה עם קצוות ושוליים חדים. גודל השברים נקבע באופן דומה לחצץ. בשל צורתו, החומר בעל צפיפות נפח נמוכה ומשמש לבידוד עליית גג ומרתפים. יסודות ובסיסים מבודדים בחימר מורחב מהקפאה. באדמה, איטום מסודר עם חומר מצופה נייר כסף, פוליאתילן, חומר קירוי, ומעליו מותקנת הגנה מפני אדים ביתיים ואטמוספריים.
מקדם המוליכות התרמית של החימר המורחב תלוי בגודל האבן המרוסקת, אך עם עלייה בגודל עובי השכבה הנדרשת עולה. מגהץ חול מלט (לפחות 4 ס"מ) מיוצר על גבי המצעים כדי להגביר את חוזקו.
חוֹל
קטגוריה זו כוללת חימר מורחב, המכיל חלקיקים עדינים עד 5 מ"מ. החומר מתקבל על ידי שריפת שאריות מייצור אבן כתושה או חצץ, או על ידי ריסוק חלקים גדולים. חול משמש לבידוד פנימי יחד עם מינים גדולים או משמש במגהץ רצפה.
בידוד תרמי בתפזורת יעיל יותר מגרגירים עדינים בתערובת מלט-חול. הלחות מהתמיסה נספגת בגרגירים, והם מאבדים מתכונות ההגנה שלהם. ניתוח השוואתי של גושי קיר העשויים מחול חימר מורחב וחצץ מראה כי הראשונים מוליכים חום מהר יותר, אך הם נבדלים על ידי חוזק מוגבר.
תהליכי ייצור המשפיעים על מוליכות תרמית של חימר מורחב
הטכנולוגיה לייצור חימר מורחב מספקת תהליכים להגברת הנקבוביות ולקבלת מעגלים סגורים מבודדים בגדלים שונים. חומר הגלם הוא חימר מחצבה, הנכרה במכרות בור פתוח. בדיקות נפיחות מתבצעות במעבדה לפני השימוש כדי לקבוע התאמה לייצור.
הציוד כולל:
- מכונות התרופפות;
- גרנולטורים;
- ייבוש תופים;
- כור היתוכים המסתובבים לירי;
- מיכלי קירור עם אספקת אוויר;
- מובילים.
בייצור משתמשים בחומרי גלם יבשים או רטובים של טחינה שונה. בטמפרטורה של +1000 - + 1300 מעלות צלזיוס, המסה מתנפחת ומשטח החלקיקים מקבל אטימות בגלל סינטור.