Conductividad térmica de arcilla expandida y su dependencia de varios factores.
Las propiedades de aislamiento térmico de la arcilla expandida son bien conocidas y están determinadas en gran medida por las materias primas de las que está hecho. La conductividad térmica específica de la arcilla expandida es una de sus características principales, que, junto con su baja gravedad específica y resistencia, determina el uso generalizado de este material en la construcción.
Lo que afecta la conductividad térmica de la arcilla expandida.
Para los materiales que realizan funciones de protección, la conductividad térmica es una característica particularmente importante. Para la arcilla expandida, como material natural, depende de una combinación de sus diversas cualidades.
En primer lugar, la conductividad térmica de la arcilla expandida depende de su fracción (tamaño de gránulo): cuanto más grandes sean los gránulos, más aislamiento será necesario. La conductividad térmica está influenciada, por ejemplo, por características como la humedad y la porosidad de la arcilla expandida. No es fácil determinar el coeficiente promedio de conductividad térmica de la arcilla expandida debido a muchas desviaciones. En la literatura de referencia, el valor puede encontrar datos que oscilan entre 0.07-0.16 W / m.
Se debe elegir arcilla expandida con conductividad térmica mínima. Cuanto mayor es el coeficiente de conductividad térmica, mayor es la cantidad de calor que pasa a través de la capa aislante durante un cierto tiempo y menor es su protección térmica, respectivamente. Por lo tanto, cuanto mayor es la porosidad de la arcilla expandida, menor es su densidad, así como la conductividad térmica.
La arcilla expandida es higroscópica: al aumentar la humedad, aumenta su conductividad térmica y pierde sus propiedades de aislamiento, y al aumentar el peso, la carga en los pisos también aumenta. La impermeabilización de arcilla expandida de alta calidad es necesaria para mantener las propiedades que aseguran la preservación del calor en su hogar.
Por lo tanto, la arcilla expandida tiene conductividad térmica, que depende de su fracción: al disminuir el tamaño del grano de arcilla expandida, disminuye su vacío, aumenta la densidad aparente y aumenta la conductividad térmica.
Los gránulos de arcilla expandida se dividen en grava de arcilla expandida, piedra triturada y arena.
Piedra triturada de arcilla expandida
Obtenido de masa expandida de arcilla expandida por trituración.
Grava de arcilla expandida
Partículas redondas u ovales obtenidas en un horno rotativo por hinchamiento de arcilla ligera. Tiene una superficie fuerte y densa, por lo tanto, a menudo se usa como relleno de hormigón. Tiene el coeficiente más bajo de conductividad térmica. Por ejemplo, la grava de arcilla expandida de grado 10-20 mm en densidad aparente M350 y grado P125 en resistencia (3.1 MPa) tiene una conductividad térmica de 0.14 W / (m ° C).
Arena de arcilla expandida
Tiene una fracción de hasta 5 mm y se usa con mayor frecuencia para aislamiento.
Procesos de producción que afectan la conductividad térmica de la arcilla expandida.
Según los resultados de la investigación, la conductividad térmica de la arcilla expandida depende de la presencia de cuarzo en una determinada etapa de producción y, en menor medida, de la densidad y la porosidad del material. La conclusión sugiere que la calidad de la arcilla expandida está influenciada por el método de producción, ya que el cuarzo vítreo aparece precisamente durante el proceso de producción.
Tenga en cuenta que el cuarzo monocristalino tiene una alta conductividad térmica (6.9-12.2 W / m), que depende completamente de las características de la materia prima. A partir de arcilla con buena expansión, el cuarzo se obtiene en la fase de formación de vidrio, cuya conductividad térmica es mayor que la del cuarzo de arcilla con peor expansión. Una dependencia similar también se extiende a las propiedades de la arcilla expandida.
La tecnología de fabricación también es importante. La sílice contenida en la arcilla expandida promueve un aumento de la conductividad térmica, mientras que otros óxidos, por el contrario, la reducen.Esto no se aplica a los gases que se forman cuando la masa de arcilla se calienta a una temperatura de hinchamiento. Se encontró que cuando el contenido en los poros es de 55% H2 + CO, la conductividad térmica de la arcilla expandida es dos veces mayor que cuando se llena con aire.
El tamaño del microporo también afecta la conductividad térmica: cuanto más pequeños son los poros, menor es la conductividad térmica. Además, la porosidad en sí misma no afecta significativamente esta característica.
Las características enumeradas anteriormente dependen principalmente del método de producción. El método de producción habitual, por regla general, no permite cambiar significativamente la calidad de la arcilla expandida. Sin embargo, los métodos de producción modernos (método plástico o "cocción conjunta") pueden aumentar significativamente las propiedades de aislamiento térmico de la arcilla expandida.
Al comparar las características de la arcilla expandida y la espuma, se prefiere la arcilla expandida, aunque la conductividad térmica de la espuma es muy baja: 0.038-0.041 W / m.
