Conduttività termica dell'argilla espansa e sua dipendenza da vari fattori
Le proprietà di isolamento termico dell'argilla espansa sono ben note e sono in gran parte determinate dalle materie prime da cui è composta. La conduttività termica specifica dell'argilla espansa è una delle sue caratteristiche principali, che, insieme al suo basso peso specifico e resistenza, determina l'uso diffuso di questo materiale nelle costruzioni.
Cosa influenza la conducibilità termica dell'argilla espansa
Per i materiali che svolgono funzioni protettive, la conducibilità termica è una caratteristica particolarmente importante. Per l'argilla espansa, come materiale naturale, dipende da una combinazione delle sue varie qualità.
In primo luogo, la conduttività termica dell'argilla espansa dipende dalla sua frazione (dimensione dei granuli): più grandi sono i granuli, più isolamento sarà necessario. La conduttività termica è influenzata, ad esempio, da caratteristiche come l'umidità e la porosità dell'argilla espansa. Non è facile determinare il coefficiente medio di conducibilità termica dell'argilla espansa a causa di molte deviazioni. Nella letteratura di riferimento, il valore è possibile trovare i dati che varia da 0,07-0,16 W / m.
Dovrebbe essere scelta l'argilla espansa con una conduttività termica minima. Maggiore è il coefficiente di conducibilità termica, maggiore è la quantità di calore che attraversa lo strato isolante per un certo tempo e minore è la sua protezione termica, rispettivamente. Pertanto, maggiore è la porosità dell'argilla espansa, minore è la sua densità e conducibilità termica.
L'argilla espansa è igroscopica: con l'aumentare dell'umidità aumenta la sua conduttività termica e perde le sue proprietà isolanti e, con un aumento di peso, aumenta anche il carico sui pavimenti. L'impermeabilizzazione di alta qualità dell'argilla espansa è necessaria per mantenere le proprietà che garantiscono la conservazione del calore in casa.
Quindi, l'argilla espansa ha conducibilità termica, che dipende dalla sua frazione: con la dimensione decrescente del grano di argilla espansa, il suo vuoto diminuisce, la densità apparente aumenta e la conducibilità termica aumenta.
I granuli di argilla espansa sono divisi in ghiaia di argilla espansa, pietrisco e sabbia.
Pietrisco di argilla espansa
Ottenuto dalla massa di argilla espansa espansa mediante frantumazione.
Ghiaia di argilla espansa
Particelle rotonde o ovali ottenute in un forno rotante mediante rigonfiamento di argilla leggera. Ha una forte superficie densa, quindi viene spesso utilizzato come riempitivo di cemento. Ha il coefficiente più basso di conducibilità termica. Ad esempio, ghiaia di argilla espansa di grado 10-20 mm in densità apparente M350 e grado P125 in resistenza (3,1 MPa) ha una conduttività termica di 0,14 W / (m ° C).
Sabbia argillosa espansa
Ha una frazione fino a 5 mm ed è spesso utilizzato per l'isolamento.
Processi produttivi che incidono sulla conducibilità termica dell'argilla espansa
Secondo i risultati della ricerca, la conduttività termica dell'argilla espansa dipende dalla presenza di quarzo in essa ad un certo stadio di produzione e, in misura minore, dalla densità e dalla porosità del materiale. La conclusione suggerisce che la qualità dell'argilla espansa è influenzata dal metodo di produzione, poiché il quarzo vetroso appare proprio durante il processo di produzione.
Si noti che il quarzo a cristallo singolo stesso ha un'alta conduttività termica (6,9-12,2 W / m), che dipende interamente dalle caratteristiche della materia prima. Dall'argilla con buona espansione, il quarzo si ottiene nella fase di formazione del vetro, la cui conducibilità termica è superiore a quella dell'argilla con espansione peggiore. Una dipendenza simile si estende anche alle proprietà dell'argilla espansa.
Anche la tecnologia di produzione è importante. La silice contenuta nell'argilla espansa favorisce un aumento della conduttività termica, mentre altri ossidi, al contrario, la abbassano.Ciò non si applica ai gas che si formano quando la massa di argilla viene riscaldata a una temperatura di rigonfiamento. È stato scoperto che quando il contenuto nei pori è del 55% H2 + CO, la conduttività termica dell'argilla espansa è doppia rispetto a quando riempita d'aria.
Le dimensioni del microporo influiscono anche sulla conducibilità termica: più piccoli sono i pori, minore è la conduttività termica. Inoltre, la porosità stessa non influisce in modo significativo su questa caratteristica.
Le caratteristiche sopra elencate dipendono principalmente dal metodo di produzione. Il solito metodo di produzione, di norma, non consente di modificare in modo significativo la qualità dell'argilla espansa. Tuttavia, i moderni metodi di produzione (metodo plastico o "cottura congiunta") possono aumentare significativamente le proprietà di isolamento termico dell'argilla espansa.
Quando si confrontano le caratteristiche di argilla espansa e schiuma, si preferisce l'argilla espansa, sebbene la conduttività termica della schiuma sia molto bassa - 0,038-0,041 W / m.
