Condutividade térmica de argila expandida e sua dependência de vários fatores
As propriedades de isolamento térmico da argila expandida são bem conhecidas e são amplamente determinadas pelas matérias-primas das quais são feitas. A condutividade térmica específica da argila expandida é uma de suas principais características, que, juntamente com sua baixa densidade e resistência específica, determinam o amplo uso desse material na construção.
O que afeta a condutividade térmica da argila expandida
Para materiais que executam funções de proteção, a condutividade térmica é uma característica particularmente importante. Para argila expandida, como material natural, depende de uma combinação de suas várias qualidades.
Primeiro, a condutividade térmica da argila expandida depende de sua fração (tamanho do grânulo): quanto maiores os grânulos, mais isolamento será necessário. A condutividade térmica é influenciada, por exemplo, por características como umidade e porosidade da argila expandida. Não é fácil determinar o coeficiente médio de condutividade térmica da argila expandida devido a muitos desvios. Na literatura de referência, o valor pode ser encontrado em dados que variam de 0,07 a 0,16 W / m.
Argila expandida com condutividade térmica mínima deve ser escolhida. Quanto maior o coeficiente de condutividade térmica, maior a quantidade de calor que passa pela camada isolante por um certo tempo e menor sua proteção térmica, respectivamente. Assim, quanto maior a porosidade da argila expandida, menor sua densidade e condutividade térmica.
A argila expandida é higroscópica: com o aumento da umidade, aumenta a condutividade térmica e perde as propriedades de isolamento e, com o aumento do peso, a carga nos pisos também aumenta. A impermeabilização de argila expandida de alta qualidade é necessária para manter propriedades que garantam a preservação do calor em sua casa.
Assim, a argila expandida possui condutividade térmica, que depende de sua fração: com o tamanho decrescente do grão de argila expandida, seu vazio diminui, a densidade aparente aumenta e a condutividade térmica aumenta.
Os grânulos de argila expandida são divididos em cascalho de argila expandida, pedra britada e areia.
Pedra britada de argila expandida
Obtido da massa expandida de argila expandida por esmagamento.
Cascalho de argila expandida
Partículas redondas ou ovais obtidas em um forno rotativo por inchamento de argila leve. Tem uma superfície densa e forte, portanto, é frequentemente usado como uma carga de concreto. Possui o menor coeficiente de condutividade térmica. Por exemplo, cascalho de argila expandida de 10-20 mm de grau na densidade aparente M350 e grau P125 de resistência (3,1 MPa) tem uma condutividade térmica de 0,14 W / (m ° C).
Areia de argila expandida
Tem uma fração de até 5 mm e é usado com mais frequência para isolamento.
Processos de produção que afetam a condutividade térmica da argila expandida
De acordo com os resultados da pesquisa, a condutividade térmica da argila expandida depende da presença de quartzo nela em um determinado estágio de produção e, em menor grau, da densidade e porosidade do material. A conclusão sugere que a qualidade da argila expandida é influenciada pelo método de sua produção, uma vez que o quartzo vítreo aparece precisamente durante o processo de produção.
Observe que o quartzo monocristal possui uma alta condutividade térmica (6,9-12,2 W / m), que depende inteiramente das características da matéria-prima. A partir da argila com boa expansão, o quartzo é obtido na fase de formação do vidro, cuja condutividade térmica é maior que a da argila com pior expansão. Uma dependência semelhante também se estende às propriedades da argila expandida.
A tecnologia de fabricação também é importante. A sílica contida na argila expandida promove um aumento na condutividade térmica, enquanto outros óxidos, pelo contrário, a diminuem.Isso não se aplica aos gases que são formados quando a massa de argila é aquecida a uma temperatura de inchamento. Verificou-se que quando o conteúdo nos poros é de 55% H2 + CO, a condutividade térmica da argila expandida é duas vezes mais alta do que quando preenchida com ar.
O tamanho do microporo também afeta a condutividade térmica: quanto menores os poros, menor a condutividade térmica. Além disso, a porosidade em si não afeta significativamente essa característica.
As características listadas acima dependem principalmente do método de produção. O método de produção usual, como regra, não permite alterar significativamente a qualidade da argila expandida. No entanto, os métodos modernos de produção (método plástico ou "queima de juntas") podem aumentar significativamente as propriedades de isolamento térmico da argila expandida.
Ao comparar as características da argila expandida e da espuma, a argila expandida é preferida, embora a condutividade térmica da espuma seja muito baixa - 0,038-0,041 W / m.
