Les matériaux avec des vides isolés dans la structure protègent bien la surface du froid. La conductivité thermique de l'argile expansée dépend de la taille et de la densité des grains. L'isolant pèse un peu, isole des bruits, mais est hygroscopique. Le matériau nécessite une isolation supplémentaire contre l'humidité afin de protéger efficacement le bâtiment contre les pertes de chaleur.
- Description de la conductivité thermique
- Coefficient de conductivité thermique
- Facteurs affectant la valeur de la conductivité thermique
- Fraction d'argile expansée
- Porosité
- Humidité
- Types d'argile expansée en fonction de la taille des granulés
- Gravier
- Pierre concassée
- Le sable
- Processus de production affectant la conductivité thermique de l'argile expansée
Description de la conductivité thermique
La capacité de l'isolation à transférer l'énergie des couches chauffées vers des pièces à plus basse température est appelée conductivité thermique. Le processus est assuré par le mouvement chaotique des particules moléculaires, son intensité dépend de l'humidité, du compactage, de la taille des pores.
Le processus physique de conduction thermique est accéléré lorsqu'il existe une grande différence de température à l'extérieur et à l'intérieur du bâtiment. Le transfert d'énergie spontané s'écoule toujours d'un environnement plus chaud vers un environnement plus froid et se produit avant que l'équilibre thermodynamique n'apparaisse.
Coefficient de conductivité thermique
Pour exprimer numériquement la capacité d'un matériau à transférer de l'énergie, il existe un coefficient de conductivité thermique. L'indicateur indique la quantité de chaleur circulant à travers l'échantillon de matériau dans des conditions spécifiées. L'étalon d'essai a toujours les mêmes dimensions en longueur, largeur et surface et est contrôlé à une différence de température standard (1 K). Le coefficient de transfert de chaleur est mesuré en W / m · K, ce qui correspond au système international d'unités.
Le nom du coefficient de résistance thermique est utilisé dans le domaine de la construction. La conductivité thermique de l'argile expansée est de 0,1 à 0,18 W / m · K. Le matériau de haute qualité se caractérise par un indicateur numérique de 0,12 à 0,17 W / m · K, l'isolation avec de telles propriétés retient jusqu'à 80% de la chaleur interne.
Facteurs affectant la valeur de la conductivité thermique
L'argile expansée est utilisée dans la construction comme isolant en vrac poreux ou comme charge dans la production de béton léger. Les granulés sont obtenus par cuisson de schiste ou d'argile et ont une forme ovale, ronde, parfois avec des angles vifs. Le matériau de construction est produit sous forme de sable.
La densité apparente de l'argile expansée est comprise entre 150 et 800 kg / m3, la densité apparente dépend du régime technologique à la réception. La capacité à conduire la chaleur dépend de la taille des granulés, de la porosité du matériau et de sa teneur en humidité.
Fraction d'argile expansée
En comparant les caractéristiques, il est conclu que la conductivité thermique diminue avec une augmentation de la taille des granulés. Le gravier moyen à grossier est mieux utilisé pour isoler les toits non chargés et les planchers en bois. L'argile expansée à grain fin est utilisée pour les chapes légères.
Les fractions d'argile expansée sont définies conformément aux normes GOST 9757 - 90:
- Un petit groupe est déterminé de 5 à 10 millimètres. Le matériau est utilisé pour la production de blocs muraux à partir de béton d'argile expansé. Une petite charge granulaire est utilisée dans la chape en béton d'un revêtement ou d'un sol, car de grandes pièces augmentent l'épaisseur de la couche.
- De 10 à 20 mm - fraction médiane. Le matériau du matériau en vrac isole bien les sols, les sols des combles du froid, est utilisé pour réchauffer les pelouses et drainer la terre.La fraction est rarement utilisée dans les chapes et les sols en béton, elle est ajoutée au mortier si l'épaisseur de la couche n'a pas d'importance.
- De 20 à 40 mm - gros granulés. Ils isolent les canalisations de chauffage, les sous-sols, les sols des locaux techniques et isolent le bâtiment du bruit.
Les intercalaires d'isolation en vrac protègent efficacement du froid si 2 à 3 fractions sont utilisées en même temps. De cette manière, les vides sont comblés, la rigidité augmente et la convection des courants est empêchée.
Porosité
Les matières premières sont placées dans des tambours, où elles tournent et sont en même temps chauffées à des températures élevées. Dans ces conditions, le matériau gonfle et on obtient des granulés poreux, protégés de l'extérieur par une croûte d'argile agglomérée. La plupart des vides sont fermés, les cloisons entre eux contiennent également des vides.
La taille des pores est régulée par l'introduction de gypse et d'impuretés minérales dans la charge lors de la production. Un additif en une quantité de 1 à 3 % forme des vides fermés d'une taille allant jusqu'à 1 mm. Une augmentation du volume de l'additif à 4–9% conduit à une expansion des pores jusqu'à 1,5–2 mm, tandis que le nombre de cavités fermées augmente. Le nombre de vides isolés augmente les propriétés d'isolation thermique et réduit l'absorption d'eau.
Humidité
L'absorption d'eau de l'argile expansée varie de 8 à 20 %. Lorsque l'humidité pénètre à l'intérieur du matériau, les surfaces des granulés sont humidifiées, qui absorbent lentement le liquide. Progressivement, l'eau pénètre dans les sphères par des fissures microscopiques et est retenue à l'intérieur. L'argile expansée accumule l'humidité et la restitue difficilement. La masse augmente, les caractéristiques de la conductivité thermique de l'argile expansée changent et la résistance diminue.
L'argile expansée sèche peut supporter jusqu'à 25 séries de gel et dégel, l'argile humide est détruite par l'expansion de l'eau à des températures négatives. L'argile expansée est protégée contre l'humidité et les films pare-vapeur.
Types d'argile expansée en fonction de la taille des granulés
L'isolation en vrac est classée selon la taille et la forme des granulés.
Il existe des variétés d'argile expansée :
- gravier;
- Pierre concassée;
- le sable.
Le matériau à gros grains ajoute de la hauteur à la pièce, généralement l'effet d'isolation thermique est obtenu avec une épaisseur de remblai de 20 à 30 cm.Pour réduire la taille de la couche, l'argile expansée peut être combinée avec de la laine minérale, de la mousse, du polystyrène expansé.
Le matériau peut être comparé par des grades pour la résistance. Il existe 13 variétés de gravier et 11 échantillons de pierre concassée en argile expansée. La résistance à la traction d'une nuance est différente, par exemple, la pierre concassée P100 s'effondre à 1,2–1,6 MPa et le gravier d'une nuance similaire se déforme à 2–2,5 MPa.
Gravier
Le matériau est constitué de particules arrondies avec une croûte d'argile fondue, qui contiennent des vides à l'intérieur. Il existe des fractions de gravier : 5-10, 10-20 et 20-40 mm. Selon la densité, 10 grades d'isolant de M150 à M800 sont présentés en vrac. Le gravier des grades M900 et M1000 est produit sur commande spéciale.
Les bétons de gravier remplis de granulés moyens et fins sont légers, ne chargent pas les structures et présentent des propriétés d'isolation thermique améliorées. Les blocs muraux en béton d'argile expansé sont utilisés dans les immeubles de faible hauteur, ils protègent le bâtiment de l'air froid, ont une bonne perméabilité à l'air et appartiennent à des catégories respectueuses de l'environnement.
Pierre concassée
L'argile expansée de ce type contient des éléments séparés de forme angulaire irrégulière avec des bords et des bords tranchants. La taille des fractions est déterminée de la même manière que pour le gravier. En raison de sa forme, le matériau a une faible densité apparente et est utilisé pour isoler les greniers et les sous-sols. Les fondations et les bases sont isolées avec de l'argile expansée contre le gel. Dans le sol, l'imperméabilisation est réalisée avec un matériau revêtu de papier d'aluminium, du polyéthylène, un matériau de toiture et une protection contre les vapeurs domestiques et atmosphériques est montée sur le dessus.
Le coefficient de conductivité thermique de l'argile expansée dépend de la taille de la pierre concassée, mais avec une augmentation de la taille, l'épaisseur de la couche requise augmente. Une chape ciment-sable (au moins 4 cm) est réalisée au-dessus de la litière pour augmenter la résistance.
Le sable
Cette catégorie comprend l'argile expansée, contenant des particules fines jusqu'à 5 mm. Le matériau est obtenu par cuisson des résidus de la production de pierre concassée ou de gravier, ou par broyage de gros morceaux. Le sable est utilisé pour l'isolation intérieure avec les grandes essences ou utilisé en chape.
L'isolation thermique en vrac est plus efficace que les granulés fins dans un mélange ciment-sable. L'humidité de la solution est absorbée par les granulés et ils perdent leurs propriétés protectrices. L'analyse comparative des blocs muraux constitués de sable d'argile expansé et de gravier montre que les premiers conduisent la chaleur plus rapidement, mais se distinguent par une résistance accrue.
Processus de production affectant la conductivité thermique de l'argile expansée
La technologie de production d'argile expansée prévoit des procédés pour augmenter la porosité et obtenir des circuits fermés isolés de différentes tailles. La matière première est l'argile de carrière, qui est extraite dans des mines à ciel ouvert. Des tests de gonflement sont effectués en laboratoire avant utilisation pour déterminer l'aptitude à la fabrication.
L'équipement comprend :
- machines à desserrer;
- granulateurs;
- tambours de séchage;
- creusets rotatifs pour le tir;
- réservoirs de refroidissement avec alimentation en air;
- transporteurs.
Dans la production, des matières premières sèches ou humides de divers broyages sont utilisées. À une température de +1000 - + 1300 ° C, la masse gonfle et la surface des particules acquiert une étanchéité due au frittage.
