Materiais com vazios isolados na estrutura protegem bem a superfície do frio. A condutividade térmica da argila expandida depende do tamanho e da densidade do grão. O isolamento pesa um pouco, isola de sons, mas é higroscópico. O material requer isolamento adicional de umidade para proteger eficazmente o edifício da perda de calor.
- Descrição da condutividade térmica
- Coeficiente de condutividade térmica
- Fatores que afetam o valor da condutividade térmica
- Fração de argila expandida
- Porosidade
- Umidade
- Tipos de argila expandida dependendo do tamanho dos grânulos
- Cascalho
- Pedra britada
- Areia
- Processos de produção que afetam a condutividade térmica da argila expandida
Descrição da condutividade térmica
A capacidade do isolamento de transferir energia de camadas aquecidas para peças com temperatura mais baixa é chamada de condutividade térmica. O processo é proporcionado pelo movimento caótico de partículas moleculares, sua intensidade depende da umidade, compactação, tamanho dos poros.
O processo físico de condução de calor é acelerado quando há uma grande diferença de temperatura dentro e fora do edifício. A transferência espontânea de energia sempre flui de um ambiente mais quente para um ambiente mais frio e ocorre antes que o equilíbrio termodinâmico apareça.
Coeficiente de condutividade térmica
Para expressar numericamente a capacidade de um material de transferir energia, existe um coeficiente de condutividade térmica. O indicador indica a quantidade de calor que flui através da amostra de material sob condições especificadas. O padrão de teste sempre tem as mesmas dimensões em comprimento, largura e área e é verificado em uma diferença de temperatura padrão (1 K). O coeficiente de transferência de calor é medido em W / m · K, que corresponde ao Sistema Internacional de Unidades.
O nome do coeficiente de resistência térmica é usado no campo da construção. A condutividade térmica da argila expandida é 0,1 - 0,18 W / m · K. O material de alta qualidade é caracterizado por um indicador numérico de 0,12 - 0,17 W / m · K, o isolamento com tais propriedades retém até 80% do calor interno.
Fatores que afetam o valor da condutividade térmica
A argila expandida é usada na construção como um isolamento de massa porosa ou como um enchimento na produção de concreto leve. Os grânulos são obtidos por queima de xisto ou argila e têm forma oval e redonda, às vezes com cantos vivos. O material de construção é produzido na forma de areia.
A densidade aparente da argila expandida está na faixa de 150 - 800 kg / m3, a densidade aparente depende do regime tecnológico no recebimento. A capacidade de conduzir calor depende do tamanho dos grânulos, da porosidade do material e de seu teor de umidade.
Fração de argila expandida
Ao comparar as características, conclui-se que a condutividade térmica diminui com o aumento do tamanho dos grânulos. O cascalho médio a grosso é melhor usado para isolar telhados sem carga e pisos de madeira. A argila expandida de granulação fina é usada para betonilhas leves.
As frações de argila expandida são definidas de acordo com os padrões de GOST 9757-90:
- Um pequeno grupo é determinado de 5 a 10 milímetros. O material é utilizado para a produção de blocos de parede de concreto de argila expandida. O filler granular pequeno é utilizado na mesa de concreto de um revestimento ou piso, pois peças grandes aumentam a espessura da camada.
- De 10 a 20 mm - fração intermediária. O material no material a granel isola bem pisos, pisos de sótão do frio, é usado para aquecer áreas de gramado e drenar a terra.A fração raramente é utilizada em contrapisos e pisos de concreto, ela é adicionada à argamassa caso a espessura da camada não importe.
- De 20 a 40 mm - grânulos grandes. Eles isolam a rede de aquecimento, porões, pisos de salas de serviço e isolam o edifício do ruído.
As camadas intermediárias de isolamento em massa protegem efetivamente do frio se 2-3 frações forem usadas ao mesmo tempo. Desta forma, os vazios são preenchidos, a rigidez aumenta e a convecção de correntes é evitada.
Porosidade
As matérias-primas são colocadas em tambores, onde giram e ao mesmo tempo são aquecidas a altas temperaturas. Nessas condições, o material incha e obtém-se grânulos porosos, protegidos do exterior por uma crosta de argila endurecida. A maioria dos vazios é fechada, as partições entre eles também contêm vazios.
O tamanho dos poros é regulado pela introdução de citrogesso e impurezas minerais na carga durante a produção. Um aditivo em uma quantidade de 1 a 3% forma vazios fechados de até 1 mm de tamanho. Um aumento no volume do aditivo para 4–9% leva a uma expansão dos poros de até 1,5–2 mm, enquanto o número de cavidades fechadas aumenta. O número de vazios isolados aumenta as propriedades de isolamento térmico e reduz a absorção de água.
Umidade
A absorção de água da argila expandida varia de 8 a 20%. Quando a umidade entra no material, as superfícies dos grânulos são umedecidas, os quais absorvem lentamente o líquido. Gradualmente, a água entra nas esferas através de rachaduras microscópicas e é retida no interior. A argila expandida acumula umidade e a distribui com dificuldade. A massa aumenta, as características da condutividade térmica da argila expandida mudam e a resistência diminui.
A argila expandida seca pode suportar até 25 séries de congelamento e descongelamento, a úmida é destruída pela expansão da água em temperaturas negativas. A argila expandida é protegida de filmes de barreira de umidade e vapor.
Tipos de argila expandida dependendo do tamanho dos grânulos
O isolamento a granel é classificado pelo tamanho e forma do grânulo.
Existem variedades de argila expandida:
- cascalho;
- pedra britada;
- areia.
O material de granulação grossa adiciona altura ao ambiente, geralmente o efeito de isolamento térmico é obtido com uma espessura de preenchimento de 20 a 30 cm. Para reduzir o tamanho da camada, a argila expandida pode ser combinada com lã mineral, espuma, poliestireno expandido.
O material pode ser comparado por graus de resistência. Existem 13 variedades de cascalho e 11 amostras de brita de argila expandida. A resistência à tração de uma classe é diferente, por exemplo, a pedra britada P100 colapsa a 1,2-1,6 MPa e o cascalho de uma classe semelhante deforma-se a 2–2,5 MPa.
Cascalho
O material consiste em partículas arredondadas com uma crosta de argila fundida, que contém vazios em seu interior. Existem frações de cascalho: 5–10, 10–20 e 20–40 mm. Dependendo da densidade, 10 graus de isolamento de M150 a M800 são apresentados a granel. O cascalho das classes M900 e M1000 é produzido por encomenda especial.
Os concretos de cascalho preenchidos com grânulos médios e finos são leves, não carregam estruturas e apresentam propriedades de isolamento térmico melhoradas. Blocos de parede feitos de concreto de argila expandida são usados em prédios baixos, eles protegem o prédio do ar frio, têm boa permeabilidade ao ar e pertencem a categorias ecologicamente corretas.
Pedra britada
A argila expandida deste tipo contém elementos separados de forma angular irregular com arestas e arestas afiadas. O tamanho das frações é determinado de forma semelhante ao cascalho. Devido ao seu formato, o material tem baixa densidade aparente e é usado para isolar sótãos e porões. As fundações e bases são isoladas com argila expandida contra o congelamento. No solo, a impermeabilização é feita com material laminado, polietileno, material de cobertura e a proteção contra vapores domésticos e atmosféricos é montada na parte superior.
O coeficiente de condutividade térmica da argila expandida depende do tamanho da pedra britada, mas com o aumento do tamanho, a espessura da camada necessária aumenta. Uma argamassa de cimento-areia (pelo menos 4 cm) é feita em cima da cama para aumentar a resistência.
Areia
Esta categoria inclui argila expandida, contendo partículas finas de até 5 mm. O material é obtido através da queima de resíduos da produção de brita ou cascalho, ou do esmagamento de grandes pedaços. A areia é usada para isolamento interno junto com espécies grandes ou usada em contrapisos.
O isolamento térmico a granel é mais eficaz do que grânulos finos em uma mistura de cimento-areia. A umidade da solução é absorvida pelos grânulos e eles perdem suas propriedades protetoras. A análise comparativa de blocos de parede feitos de areia de argila expandida e cascalho mostra que os primeiros conduzem o calor mais rapidamente, mas se distinguem pelo aumento da resistência.
Processos de produção que afetam a condutividade térmica da argila expandida
A tecnologia de produção de argila expandida prevê processos para aumentar a porosidade e obter circuitos fechados isolados de diferentes tamanhos. A matéria-prima é a argila de pedreira, extraída em minas a céu aberto. Os testes de intumescimento são realizados no laboratório antes do uso para determinar a adequação para fabricação.
O equipamento inclui:
- máquinas de soltar;
- granuladores;
- tambores de secagem;
- cadinhos giratórios para disparar;
- tanques de resfriamento com suprimento de ar;
- transportadores.
Na produção, são utilizadas matérias-primas secas ou úmidas de várias moagens. A uma temperatura de +1000 - + 1300 ° C, a massa incha e a superfície das partículas adquire estanqueidade devido à sinterização.
