I materiali con vuoti isolati nella struttura proteggono bene la superficie dal freddo. La conducibilità termica dell'argilla espansa dipende dalla granulometria e dalla densità. L'isolamento pesa un po', isola dai suoni, ma è igroscopico. Il materiale richiede un isolamento aggiuntivo dall'umidità per proteggere efficacemente l'edificio dalla perdita di calore.
- Descrizione della conduttività termica
- Coefficiente di conducibilità termica
- Fattori che influenzano il valore della conducibilità termica
- Frazione di argilla espansa
- Porosità
- Umidità
- Tipi di argilla espansa a seconda della dimensione dei granuli
- Ghiaia
- Pietra Spaccata
- Sabbia
- Processi produttivi che influenzano la conducibilità termica dell'argilla espansa
Descrizione della conduttività termica
La capacità dell'isolamento di trasferire energia dagli strati riscaldati alle parti con una temperatura più bassa è chiamata conduttività termica. Il processo è fornito dal movimento caotico delle particelle molecolari, la sua intensità dipende dall'umidità, dalla compattazione, dalla dimensione dei pori.
Il processo fisico di conduzione del calore è accelerato quando c'è una grande differenza di temperatura all'esterno e all'interno dell'edificio. Il trasferimento spontaneo di energia fluisce sempre da un ambiente più caldo verso un ambiente più freddo e avviene prima che appaia l'equilibrio termodinamico.
Coefficiente di conducibilità termica
Per esprimere numericamente la capacità di un materiale di trasferire energia, esiste un coefficiente di conducibilità termica. L'indicatore indica la quantità di calore che scorre attraverso il campione di materiale in condizioni specificate. Lo standard di prova ha sempre le stesse dimensioni in lunghezza, larghezza e area e viene verificato con una differenza di temperatura standard (1 K). Il coefficiente di scambio termico si misura in W/m · K, che corrisponde al Sistema Internazionale di Unità.
Il nome del coefficiente di resistenza termica viene utilizzato nel campo delle costruzioni. La conduttività termica dell'argilla espansa è 0,1 - 0,18 W / m · K. Il materiale di alta qualità è caratterizzato da un indicatore numerico di 0,12 - 0,17 W / m · K, l'isolamento con tali proprietà trattiene fino all'80% del calore interno.
Fattori che influenzano il valore della conducibilità termica
L'argilla espansa viene utilizzata in edilizia come isolante sfuso poroso o come riempitivo nella produzione di calcestruzzo leggero. I granuli sono ottenuti dalla cottura di scisti o argille e hanno una forma ovale, rotonda, a volte con spigoli vivi. Il materiale da costruzione è prodotto sotto forma di sabbia.
La densità apparente dell'argilla espansa è compresa tra 150 e 800 kg / m3, la densità apparente dipende dal regime tecnologico al momento della ricezione. La capacità di condurre il calore dipende dalla dimensione dei granuli, dalla porosità del materiale e dal suo contenuto di umidità.
Frazione di argilla espansa
Confrontando le caratteristiche, si conclude che la conduttività termica diminuisce con l'aumento delle dimensioni dei granuli. La ghiaia da media a grossolana viene utilizzata al meglio per l'isolamento di tetti scarichi e pavimenti in legno. L'argilla espansa a grana fine viene utilizzata per massetti leggeri.
Le frazioni di argilla espansa sono impostate secondo gli standard di GOST 9757 - 90:
- Un piccolo gruppo è determinato da 5 a 10 millimetri. Il materiale viene utilizzato per la produzione di blocchi murali da calcestruzzo argilloso espanso. Il piccolo riempitivo granulare viene utilizzato nel massetto in calcestruzzo di un rivestimento o pavimento, poiché le parti grandi aumentano lo spessore dello strato.
- Da 10 a 20 mm - frazione media. Il materiale nel materiale sfuso isola bene i pavimenti, i solai dal freddo, viene utilizzato per riscaldare le aree del prato e drenare la terra.La frazione è usata raramente in massetti e pavimenti in calcestruzzo, viene aggiunta alla malta se lo spessore dello strato non ha importanza.
- Da 20 a 40 mm - granuli grandi. Isolano la rete di riscaldamento, gli scantinati, i pavimenti dei locali di servizio e isolano l'edificio dai rumori.
Gli intercalari di isolamento sfuso proteggono efficacemente dal freddo se vengono utilizzate 2-3 frazioni contemporaneamente. In questo modo si riempiono i vuoti, si aumenta la rigidità e si impedisce la convezione delle correnti.
Porosità
Le materie prime vengono poste in fusti, dove ruotano e contemporaneamente vengono riscaldate ad alte temperature. In tali condizioni, il materiale si rigonfia e si ottengono granuli porosi, che sono protetti dall'esterno da una crosta di argilla incrostata. La maggior parte dei vuoti sono chiusi, anche le partizioni tra di loro contengono vuoti.
La dimensione dei pori è regolata dall'introduzione di citrogesso e impurità minerali nella carica durante la produzione. Un additivo in quantità dall'1 al 3% forma vuoti chiusi di dimensioni fino a 1 mm. Un aumento del volume dell'additivo al 4-9% porta ad un'espansione dei pori fino a 1,5-2 mm, mentre aumenta il numero di cavità chiuse. Il numero di vuoti isolati aumenta le proprietà di isolamento termico e riduce l'assorbimento d'acqua.
Umidità
L'assorbimento d'acqua dell'argilla espansa varia dall'8 al 20%. Quando l'umidità penetra all'interno del materiale, le superfici dei granuli vengono inumidite, che assorbono lentamente il liquido. Gradualmente, l'acqua entra nelle sfere attraverso fessure microscopiche e viene trattenuta all'interno. L'argilla espansa accumula umidità e la cede con difficoltà. La massa aumenta, le caratteristiche della conduttività termica dell'argilla espansa cambiano e la resistenza diminuisce.
L'argilla espansa secca può resistere fino a 25 serie di congelamento e scongelamento, quella umida viene distrutta dall'espansione dell'acqua a temperature negative. L'argilla espansa è protetta dall'umidità e dai film barriera al vapore.
Tipi di argilla espansa a seconda della dimensione dei granuli
L'isolamento sfuso è classificato in base alla dimensione e alla forma dei granuli.
Esistono varietà di argilla espansa:
- ghiaia;
- pietra Spaccata;
- sabbia.
Il materiale a grana grossa aggiunge altezza alla stanza, di solito l'effetto di isolamento termico si ottiene con uno spessore di riempimento da 20 a 30 cm.Per ridurre le dimensioni dello strato, l'argilla espansa può essere combinata con lana minerale, schiuma, polistirene espanso.
Il materiale può essere confrontato per gradi per resistenza. Esistono 13 varietà di ghiaia e 11 campioni di pietrisco di argilla espansa. La resistenza alla trazione di un grado è diversa, ad esempio, il pietrisco P100 crolla a 1,2-1,6 MPa e la ghiaia di un grado simile si deforma a 2-2,5 MPa.
Ghiaia
Il materiale è costituito da particelle arrotondate con una crosta di argilla fusa, che contengono vuoti all'interno. Ci sono frazioni di ghiaia: 5-10, 10-20 e 20-40 mm. A seconda della densità, vengono presentati alla rinfusa 10 gradi di isolamento da M150 a M800. La ghiaia dei gradi M900 e M1000 è prodotta su ordinazione.
I calcestruzzi di ghiaia riempiti con granuli medi e fini sono leggeri, non caricano le strutture e mostrano proprietà di isolamento termico migliorate. I blocchi da parete in calcestruzzo argilloso espanso sono utilizzati in edifici bassi, proteggono l'edificio dall'aria fredda, hanno una buona permeabilità all'aria e appartengono a categorie rispettose dell'ambiente.
Pietra Spaccata
L'argilla espansa di questo tipo contiene elementi separati di forma angolare irregolare con spigoli e spigoli vivi. La dimensione delle frazioni è determinata in modo simile alla ghiaia. Grazie alla sua forma, il materiale ha una bassa densità apparente e viene utilizzato per isolare solai e scantinati. Fondazioni e basamenti sono coibentati con argilla espansa dal gelo. Nel terreno, l'impermeabilizzazione è disposta con materiale rivestito di lamina, polietilene, materiale di copertura e la protezione dai vapori domestici e atmosferici è montata sulla parte superiore.
Il coefficiente di conduttività termica dell'argilla espansa dipende dalle dimensioni del pietrisco, ma con un aumento delle dimensioni aumenta lo spessore dello strato richiesto. Sopra la lettiera viene realizzato un massetto di cemento-sabbia (almeno 4 cm) per aumentarne la resistenza.
Sabbia
Rientrano in questa categoria le argille espanse, contenenti particelle fini fino a 5 mm. Il materiale si ottiene dalla cottura dei residui della produzione di pietrisco o ghiaia, oppure dalla frantumazione di pezzi di grandi dimensioni. La sabbia viene utilizzata per l'isolamento interno insieme a specie di grandi dimensioni o utilizzata nel massetto.
L'isolamento termico sfuso è più efficace dei granuli fini in una miscela di cemento e sabbia. L'umidità della soluzione viene assorbita dai granuli e perdono le loro proprietà protettive. L'analisi comparativa dei blocchi murari realizzati con sabbia argillosa espansa e ghiaia mostra che i primi conducono il calore più velocemente, ma si distinguono per una maggiore resistenza.
Processi produttivi che influenzano la conducibilità termica dell'argilla espansa
La tecnologia per la produzione di argilla espansa prevede processi per aumentare la porosità e ottenere circuiti chiusi isolati di diverse dimensioni. La materia prima è argilla di cava, che viene estratta in miniere a cielo aperto. I test di rigonfiamento vengono eseguiti in laboratorio prima dell'uso per determinare l'idoneità alla produzione.
L'attrezzatura comprende:
- macchine per allentare;
- granulatori;
- tamburi di essiccazione;
- crogioli rotanti per la cottura;
- vasche di raffreddamento con alimentazione d'aria;
- trasportatori.
Nella produzione vengono utilizzate materie prime secche o umide di varie macinazioni. A una temperatura di +1000 - + 1300 ° C, la massa si gonfia e la superficie delle particelle acquisisce tenuta a causa della sinterizzazione.
