Главное меню

Пена монтажная зимняя температура применения


правила применения и эксплуатации, какой можно работать зимой, температура хранения

Без монтажной пены невозможно представить процесс ремонта или строительства. Этот материал производится из полиуретана, соединяет раздельные детали между собой и утепляет различные сооружения. После нанесения он способен расширяться с заполнением всех дефектов стены.

Особенности

Монтажная пена продается в баллонах с пропеллентом и предполимером. Влажность воздуха позволяет составу затвердеть с эффектом полимеризации (образованием пенополиуретана). От уровня влаги зависит качество и скорость приобретения необходимой жесткости.

Так как в холодное время года уровень влажности ниже, монтажная пена застывает дольше. Для использования данного материала при минусовых температурах в состав добавляют особые компоненты.

По этой причине выделяют несколько видов монтажных пен.

Характеристики

Качество монтажной пены определяется несколькими характеристиками.

К достоинствам монтажного состава относятся следующие:

Недостатки герметика представлены следующими особенностями:

Монтажная пена – это универсальный продукт, который выполняет несколько функций.

Правила использования

Специалисты рекомендуют придерживаться нескольких правил при работе с монтажной пеной.

Профессионалы рекомендуют перед работой с монтажной пеной внимательно ознакомиться с мерами предосторожности.

Производители

Строительный рынок богат разнообразием герметиков, однако это не означает, что все они соответствуют требованиям по качеству. Часто в магазины поступают пены, которые не прошли сертификацию и не соответствуют необходимым требованиям. Некоторые производители не до конца наливают состав в баллон, или вместо газа используют летучие компоненты, которые вредят атмосфере.

Наиболее популярным производителем зимних видов герметиков считается Soudal («Арктик»).

Продукция обладает следующими характеристиками:

Другой не менее известный производитель строительных материалов – это компания «Макрофлекс».

Продукция обладает следующими свойствами:

О правилах применения монтажной пены при минусовой температуре смотрите в следующем видео.

Зимняя монтажная пена – температура применения и технические характеристики

В наше время проведение любых строительных или ремонтных работ редко обходится без использования монтажной пены. Многие люди считают ее разновидностью герметика, хотя на самом деле это не совсем так, да и назначение монтажной пены гораздо шире. Герметики используются для уплотнения швов и стыков шириной до 30 мм, а монтажная пена – при ширине щелей более 30 мм.

Строители ценят пену за следующие качества:

Монтажная пена (МП) – состав и свойства

Материал продается в баллонах, которые содержат жидкий предполимер и газ-вытеснитель (пропеллент), который выталкивает его из баллона. Вышедшее из баллона содержимое активно взаимодействует с атмосферной влагой и влагой, содержащейся в материале, из которого состоит обрабатываемая поверхность. При этом происходит активная реакция полимеризации, в процессе конторой пена отверждается (застывает).

В итоге получается довольно жесткое вещество – пенополиуретан, которое заполняет весь шов, а также труднодоступные стыки и полости.

При этом пена предназначена для работы практически со всеми строительными материалами за исключением полипропилена, полиэтилена, силикона, тефлона и подобных материалов. Поскольку материал при выходе из баллона становится самозастывающим, работа с ним является довольно простой и удобной.

Раньше широкие щели заделывали паклей, смешанной с цементом (при этом безо всякой гарантии достижения необходимого результата герметизации). При этом процесс был поэтапным, а поэтому довольно длительным и трудозатратным. Использование баллона с пеной позволяет провести те же работы за один проход, то есть быстро и с гарантией нужного результата. Все эти преимущества делают пену универсальным материалом, который имеет сотни способов применения в строительной индустрии.

Работая с монтажной пеной, нужно знать ее достоинства и недостатки.

К достоинствам МП относят:

Есть у материала и недостатки:

Виды монтажной пены

Вся предлагаемая в точках продаж пена делится по нескольким признакам. По способу использования она бывает полупрофессиональной и профессиональной.

Полупрофессиональная применяется без каких-либо дополнительных устройств. Для ее нанесения используют прилагающуюся к баллону пластиковую трубочку с рычажком, которую надевают на клапан баллона. Профессиональная пена требует использования специального пистолета, который позволяет производить дозирование подаваемой струи, а также удобен для работы в труднодоступных местах.

По температуре использования пена делится на три вида:

Зимняя пена – характеристики и особенности применения

Поскольку расширение и полимеризация МП зависят от температуры и влажности окружающей атмосферы, зимняя пена имеет свойство застывать и при низких температурах, но ее расширение в процессе полимеризации является более слабым, чем у летней.

Основные характеристики зимней пены:

Технология применения специальной зимней пены:

Большинство зимних пен имеют нижний порог использования равный –10 градусам. Но есть производители, которые выпускают пены с возможностью использования до –25 градусов. Одним из таких является Soudal – продукт этой компании называется «Арктика».

Обычная зимняя пена марки «Макрофлекс» может применяться при температуре до –10 градусов. Также отличной зимней пеной, применяемой до –20 градусов, является Tytan Professional 65 (баллоны с этим материалом не нужно греть перед использованием).

В любом случае, внимательно читайте рекомендации производителя по поводу использования и хранения пены. Так Вы сможете добиться высокой герметичности швов в любое время года.

тонкости применения, правила хранения и эксплуатации, какой можно работать

Монтажная пена или аэрозольный полиуретановый утеплитель считается одним из наиболее популярных способов герметизации швов и разъемов. Строители и отделочники часто используют ее для ремонта, отмечая удобство и легкость применения. Но при выборе материала необходимо учитывать погодные условия, сезон и другие факторы, способные повлиять на качество монтажа. В холодное время года лучше применять специальную пену для работ при минусовой температуре.

Особенности

От характеристик строительных материалов напрямую зависит качество работы мастера. Несколько лет назад при установке пластиковых окон и наружных дверей строители активно закрывали щели летней монтажной пеной. Потребители отмечали, что при прошествии 1–2 холодных сезонов стыки начинали продувать, возникали сквозняки, а температура в помещении падала. При анализе проблемы выяснилось, что герметик потерял свойства, стал настолько пористым, что с трудом удерживает конструкцию.

Причина кроется в неправильном подборе монтажной пены. Стандартные серии рассчитаны на диапазон температуры от -10° до +30°С. При суровой зиме структура герметика нарушается, пропускает воду и воздух. Герметик быстрее разрушается, поэтому требует обязательной изоляции слоем затирки, шпатлевки и краски. В зимних условиях лучше подбирать специальные виды материала, адаптированные для более экстремальных условий.

Монтажная пена для работы при минусовой температуре имеет ряд особенностей:

Появление зимней пены облегчило задачу многим строителям. С ее помощью можно провести монтажные работы при холодной погоде, выполнить срочную установку оконного блока при низкой температуре. Но к выбору следует подходить более тщательно, изучить характеристики и строго придерживаться рекомендаций опытных специалистов.

Виды

Монтажная пена представляет собой густой предполимер на основе прочного пенополиуретана. Под высоким давлением масса заключается в металлический баллон с дозатором. Основная реакция происходит при контакте с воздухом: частички герметика моментально расширяются и принимают необходимую строителю форму, увеличиваясь в объеме сразу в несколько раз. Работа с этим материалом не представляет сложности, а быстрый процесс затвердевания позволяет не задерживать монтаж объекта на несколько дней.

Условно все виды пены можно разделить на бытовые и профессиональные. Первая отличается небольшим размером упаковки, имеет простые и универсальные характеристики. Баллон сразу оснащается насадкой для распыления. Серии для использования мастерами-строителями производятся под монтажный пистолет – небольшой прибор, позволяющий проникнуть в узкие отверстия, лучше контролировать объем запенивания. Он просто незаменим при установке оконного блока, сборке балкона или других сложных работах.

Основные виды монтажной пены, которые выпускаются на рынке строительных материалов:

Если предстоит проводить установку или стройку на объекте с повышенной пожароопасностью, специалисты рекомендуют использовать высокотемпературную пену. Она разработана из качественных полимеров, которые не горят даже на открытом пламени. Это позволяет сдержать поток воздуха при пожаре, обеспечивает устойчивость любой конструкции. Такой материал можно применять в школьных учреждениях, торговых центрах и больницах, утеплять сауны.

Какую температуру выдержит?

В инструкции большинства производителей указан температурный диапазон от -18°С. Это своеобразная граница застывания и уплотнения массы. На деле опытные строители знают, что градусы напрямую влияют не только на условия монтажа. От погодного режима напрямую зависит количество монтажной пены, которую выпускает баллон одного и того же объема: при окружающей температуре -10°С выход будет на 50% меньше, чем при +20°С.

Важнее понимать, какую отрицательную температуру выдерживает зимняя пена. Применение специализированных серий необходимо, если предполагается эксплуатация строительного объекта в холодное время года. При правильном нанесении она переносит мороз до -35°С без потери теплопроводности и закрепляющих свойств. Некоторые производители отдельно указывают максимальный градус поверхности, на которую наносится полимер.

Качественный материал держит форму и абсолютно безопасен в условиях, грозящих воспламенением: вблизи каминов и печей, в оконных проемах кухни возле плиты.

Сфера применения

Монтажная пена, предназначенная для работ в холодное время года, имеет повышенную адгезию. Это обеспечивает быстрое сцепление с поверхностью, отличную фиксацию уже через несколько часов.

При наружном и внутреннем монтаже материал применяют для следующих целей:

Зимняя пена незаменима для заделки отверстий в стене при выводе трубы из парилки или шланга кондиционера. Она не боится разницы температур на улице и в помещении, хорошо изолирует посторонние звуки.

Зачастую потребность в таком материале возникает в период поздней осени и зимы, когда после обильных дождей скопившаяся в бетонных перекрытиях влага расширяется, образуются широкие трещины и разломы. Это позволяет провести срочный ремонт и защитить жилище от потери тепла.

Советы и рекомендации

На рынке можно найти огромное количество образцов зимней пены для строительных работ. Она отличается не только ценой, но и температурными условиями. Поэтому перед покупкой следует ознакомиться с инструкцией на баллоне, не полагаясь на подсказки продавца. Хорошую помощь оказывают отзывы коллег или пользователей. Некоторые специалисты рекомендуют предварительно слегка разогревать материал, чтобы обеспечить более равномерный выход и большой объем.

Пользоваться зимней пеной можно уже при +10°С.

Опытные мастера раскрывают несколько секретов, позволяющих выполнить работу качественно и легко.

При работе в холоде необходимо приобретать только зимнюю пену с высокой степенью производительности. Даже опытный строитель не сможет просчитать объем при заданных уровнях влажности и мороза. Чтобы не столкнуться с нехваткой монтажного материала в процессе установки, его следует приобрести на 20–30% больше от заложенного в смете норматива.

Не рекомендуется приобретать большое количество зимней пены впрок, обращая внимание на заманчивые акции и скидки строительных супермаркетов. В среднем срок хранения при закрытом баллоне не должен превышать год с момента производства товара. В противном случае свойства сильно ухудшаются, снижается противостояние влаге. После вскрытия и использования части бутылки, ее необходимо полностью опустошить за 30 дней.

Еще один весомый плюс зимней пены – ее универсальность. В отличие от летнего типа материала зимняя пена показывает отличные скрепляющие свойства в любое время года. В теплый сезон она дает увеличенный объем, быстрее застывает. Если не удалось полностью использовать баллон осенью, его можно хранить до весны, работать на любом монтаже и установках в жару.

О том, как пользоваться монтажной пеной и пистолетом, смотрите в следующем видео.

температура применения морозостойкой пены для наружных работ, технические характеристики

Монтажная пена – материал, широко используемый в строительстве или ремонте. Производители выпускают множество видов таких составов. К одному из самых распространенных относят «зимний» герметик. Его можно применять на морозе при низких показателях влажности воздуха.

Благодаря таким материалам нет необходимости останавливать строительные работы в условиях отрицательных температур. Перед использованием морозостойкой пены следует изучить ее свойства, технические характеристики и особенности применения.

Чем отличается от летней?

Летняя и зимняя монтажные пены реализуются в аэрозольной емкости. Их главный компонент – жидкий полимер. В процессе подачи состава при воздействии влаги он значительно расширяется. С течением времени вещество полимеризируется и твердеет, образуя крепкую массу.

Поздней осенью, зимой и ранней весной не допускается использование летних составов, поскольку при падении температуры до +5 градусов они становятся непригодными. Дело в том, что в холодное время года производительность герметика снижается: при морозах объем пены может «упасть» до минимума.

Использование не предназначенных для холодов материалов, зачастую приводит к определенным проблемам:

Наглядно о разнице зимней и летней пены смотрите в следующем видео.

Используя морозоустойчивые составы можно избежать этих проблем. Зимние герметики, в отличие от летних, разрешено использовать при отрицательных температурах. Это возможно благодаря уникальному химическому составу веществ. Они содержат специализированные добавки, позволяющие веществу полимеризироваться в мороз в условиях низкой влажности воздуха.

Причем в летнее время зимние пены сохраняют свою эффективность.

Технические характеристики

На рынке представлено множество разновидностей зимних герметиков, отличающихся по стоимости, качеству и условиями применения. Большинство составов предназначено для использования при температуре от -10 до +35 градусов. Некоторые производители выпускают материалы, с которыми можно работать до минус 30 градусов.

Рассмотрим другие технические характеристики зимней монтажной пены:

При большей усадке существует вероятность разрыва застывшей пены и ее деформации, что ведет к некачественной герметизации.

На упаковках некоторых составов указаны дополнительные технические параметры. Они указывают на то, как будет работать герметик в определенных условиях (например, при воздействии высоких температур или силовых нагрузок).

Виды

Монтажная пена классифицируется по нескольким признакам. Она бывает профессиональной и бытовой. Для первой необходимо использование специального пистолета-дозатора, в то время как бытовые герметики укладываются при помощи специальной пластиковой трубки, идущей в комплекте с материалом. Основное различие между этими двумя составами заключается во вторичном расширении. У профессионального герметика этот показатель гораздо ниже, чем у бытового.

А также пена классифицируется в соответствии с классом горючести:

Огнеупорная – пена спецназначения. Она зачастую применяется при монтаже противопожарных дверных проемов, для герметизации швов при возведении каминов, печей и иного оборудования для отопления помещения. Огнеупорный состав способен выдерживать натиск огня на протяжении 6 часов. Все это время пена не будет гореть или плавиться.

Главное визуальное отличие огнестойкого герметика от обычного – это цвет. У горючих масс он бывает белым или желтым, у негорючих преобладает розовый оттенок.

Сфера применения

За счет высокого показателя расширения и хорошей адгезии к практически любым материалам морозостойкая монтажная пена может использоваться как для внутренних, так и для наружных работ. Благодаря простоте использования и надежности ее часто применяют не только мастера-любители, но и профессиональные строители.

Монтажный герметик может потребоваться при установке дверей и окон, для изоляции трубопроводов или кабельных каналов. Материал также можно использовать в качестве уплотнителя при заделывании щелей, трещин, стыков, выбоин или пустот внутри или снаружи помещения.

Иногда пена применяется как утеплитель для повышения теплоизоляции отапливаемых или неотапливаемых объектов.

Монтажный герметик можно применять как крепежное средство для фиксации настенных панелей или листов утеплителя. Благодаря использованию материала также можно монтировать настенные шумоизоляционные изделия.

Как пользоваться?

До начала использования баллона с герметиком его необходимо выдержать в теплом помещении не менее 12 часов. Перед применением состава необходимо подготовить поверхность: очистить ее от грязи, пыли, снега или наледи. Допустимо смачивание основания водой при помощи пульверизатора.

При герметизации швов или стыков баллон необходимо держать вверх дном. При этом щели рекомендуется заполнять примерно на 1/3 их объема. Перед применением необходимо не забывать интенсивно встряхивать баллон в течение 20 секунд. Такая манипуляция будет способствовать быстрому смешиванию компонентов и повышению выхода герметизирующей массы.

При необходимости пену можно нанести в несколько слоев. Однако последующий можно укладывать только при затвердении предыдущего (для этого должно пройти не менее суток). Нанесенную массу необходимо укрыть от снега или солнечных лучей.

Пренебрежение этой рекомендацией может привести к снижению защитных свойств изоляционного шва.

Правила хранения

Хранить тару с монтажной пеной необходимо клапаном вверх при температуре, указанной производителем (допустимый температурный диапазон составляет от +5 до +30 градусов). При несоблюдении данных условий герметик может утратить эксплуатационные свойства, заявленные производителем.

Если баллон долгое время находился на морозе, его следует оставить в тепле на сутки. Но также допускается прогревание емкости при помощи горячей воды (температура не должна превышать 50 градусов).

Производители

Изготовлением зимней монтажной пены занимаются отечественные и зарубежные компании.

Лидирующие позиции по продажам занимает продукция нескольких торговых марок:

Перед тем как купить монтажную пену, следует изучить ее технические характеристики и условия эксплуатации. При необходимости можно обратиться за информационной поддержкой к продавцу-консультанту. Он поможет разобраться в обширном выборе строительной продукции исходя из требований и финансовых возможностей покупателя.

О том, как ведёт себя монтажная пена на морозе, смотрите в видео ниже.

Особенности использования монтажной пены зимой

Монтажная пена — строительный материал, применяемый для заполнения и герметизации швов. Особенности в том, что пена делится на 3 вида — летнюю, зимнюю и всесезонную. Если не придерживаться температурного режима и применять вид пены, предназначенный для другого сезона, нужного эффекта не будет.

Морозостойкая строительная пена предназначена для работ при температуре до -18°С, однако перед применением, следует ознакомиться и с другими правилами ее использования.

Как влияют минусовые температуры на строительную пену?

От температурного режима зависит не только время отвердевания пены, но и её производительность. Если в холодные сезоны применять летние марки, процесс застывания значительно затягивается. Кроме того, при минусовых температурах выход пены из баллона гораздо меньше, че

рейтинг топ-10 по версии КП

Монтажная пена появилась на свет относительно недавно. Более того, как это обычно и бывает с интересными открытиями, её изобрели случайно. Это удалось немецкому изобретателю Отто Байеру. Последний экспериментировал в лаборатории с полиуретаном. В 70-х годах прошлого века ученым удалось поместить данную смесь в аэрозольный баллон. Это вызвало широкий спрос на неё в обществе. В России первые продажи монтажной пены начались в Москве во времена СССР. Однако вскоре она стала появляться и в других городах страны. На сегодняшний день монтажную пену используют для утепления, звукоизоляции, монтажа дверных и оконных проёмов, а также заполнения пустот. Её принцип действия довольно прост. Изначально она находится в жидком состоянии, однако после распыления и за счет контакта с водой и воздухом образуется полиуретан. Также некоторые используют пену в качестве декора. Из неё создают скульптуры, фигурки и многое другое.

По своим характеристикам пены отличаются по составу, температуре применения, виду упаковки, классу горючести, сфере применения и цене. Чтобы разобраться во всех этих подробностях мы обратились к блогеру строительного YouTube-канала и мастеру отделочнику Павлу Сидорику.

Понимание температурной чувствительности матрасов из пены с эффектом памяти и других продуктов - Foam Factory, Inc.

Самая уникальная характеристика пены с эффектом памяти

- ее температурная чувствительность, что позволяет ей предлагать индивидуальные контуры, которыми так знаменит материал. Пена с эффектом памяти, разработанная из вязкоупругих полимеров, которые реагируют на тепло тела, уступая и размягчаясь, способна создавать поверхность, уникальную для пользователя, каждый раз, когда он ее использует, независимо от того, в каком положении. Это верно для матрасов из пены с эффектом памяти, топперов из пены с эффектом памяти, подушек, валиков или любого другого продукта.

5LB ViscoMAX Toppper из пены с эффектом памяти

Хотя термочувствительность материала, безусловно, создает ценный, единственный в своем роде продукт, эта уникальная характеристика также означает, что люди могут не привыкать к его поведению по сравнению с более традиционными материалами. Его часто неправильно путают с латексной пеной. Хотя он выглядит как обычный пенопласт и по текстуре, он ощущается как любой другой пенопласт, вязкоупругие продукты с эффектом памяти не ведут себя так, как традиционные подушки дивана или обивка сиденья.И поскольку его температурная чувствительность является такой отличительной чертой, имеет смысл только то, что знание того, как она может повлиять на производительность, даст вам лучшее понимание материала. Вот пара вещей, которые вы можете ожидать от характеристик продукта из пеноматериала с эффектом памяти в зависимости от температуры.

Во-первых, на изделия из пенопласта с эффектом памяти влияет температура окружающей среды. Продукт, который будет работать иначе при нагревании тела, также будет зависеть от температуры в помещении, в котором он используется.Когда кровати или подушки из пены с эффектом памяти хранятся в комнате с более высокими температурами, физическая структура материала будет иметь пониженную вязкость. Вязкость относится к степени текучести материала; например, вода имеет меньшую вязкость, чем мед. Материалы с более низкой вязкостью ведут себя более плавно. Конечно, пена с эффектом памяти останется твердой независимо от температуры, но ее гибкость увеличивается с температурой.

И наоборот, при более низких температурах пена с эффектом памяти демонстрирует большую жесткость и негибкость.При очень низких температурах пена с эффектом памяти может сначала казаться твердой, пока материал не станет теплее. Причина, по которой это важно понимать, заключается в том, что при смене времени года или окружающей среды характеристики материала также могут быть изменены. Таким образом, понимание того, что материал работает в соответствии с окружающей средой, а не показывает признаки неисправности или производственных дефектов, жизненно важно для получения удовольствия от продукта из пеноматериала с эффектом памяти, особенно для тех, кто впервые использует этот материал.

В некоторых районах, где смена времен года едва заметна, изменения в производительности также будут незначительными. Но в климате с ярко выраженными временами года - например, в штате Мичиган, где проживает компания Foam Factory - производительность и ощущения в феврале, безусловно, могут отличаться от летних летних дней. Во многом на это влияет температура в доме, но в целом дома, как правило, теплее летом и прохладнее зимой. Следует ожидать, что при попадании на кровать из пенопласта с эффектом памяти зимой она сначала будет ощущаться более плотной, и потребуется больше времени для формирования контуров по мере того, как материал нагреется.В свою очередь, топпер из пены с эффектом памяти или матрас летом смягчатся быстрее, и на их формирование у вас уйдет меньше времени. В любом случае, у вас будет свободная от давления, облачная поверхность, которая поможет вам отлично выспаться!

3LB ViscoSAVER гладкая подушка из пены с эффектом памяти

Существует еще один температурный фактор, который следует учитывать при работе с пеной с эффектом памяти. Поскольку материал смягчается теплом вашего тела, имеет смысл только то, что он сохранит часть этого тепла, а также изолирует.Из-за этого пена с эффектом памяти имеет тенденцию спать более тепло, чем другие материалы.

Это то, что больше всего зависит от личных предпочтений и чувствительности, и покровные ткани также влияют на то, сколько тепла передается обратно к спящему. И хотя это не будет похоже на сон на грелке, пена с эффектом памяти также будет объективно теплее, чем что-то вроде надувного матраса.

Однако в этом есть преимущество, особенно в более прохладные месяцы.Как уже упоминалось ранее, в более прохладных помещениях для первоначального размягчения материала может потребоваться больше времени, но когда это произойдет, небольшое количество подстилочных материалов может создать более уютное пространство. По мере того, как вы погружаетесь в мягкость постельного белья из пены с эффектом памяти, большая часть вашего тела также контактирует с материалом, увеличивая тепло, которое оно помогает сохранять в самые холодные ночи.

Очевидно, что пена с эффектом памяти не для всех. Но для миллионов людей, которые нашли лучший сон и комфорт с помощью этого материала, а также для миллионов других, считающих его решением своих проблем, наличие четкой основы для ожиданий производительности - лучший способ гарантировать, что вы получите максимальную отдачу от ваша покупка!

.

% PDF-1.7 % 59 0 объект > endobj xref 59 36 0000000016 00000 н. 0000001416 00000 н. 0000001588 00000 н. 0000002013 00000 н. 0000002600 00000 н. 0000003227 00000 н. 0000003262 00000 н. 0000003375 00000 н. 0000003844 00000 н. 0000004409 00000 н. 0000004497 00000 н. 0000005126 00000 н. 0000005791 00000 н. 0000007141 00000 н. 0000007574 00000 н. 0000007968 00000 п. 0000008423 00000 н. 0000009647 00000 н. 0000010823 00000 п. 0000011998 00000 п. 0000013110 00000 п. 0000014286 00000 п. 0000015450 00000 п. 0000018976 00000 п. 0000020084 00000 н. 0000022733 00000 п. 0000026810 00000 п. 0000031817 00000 п. 0000034299 00000 п. 0000034691 00000 п. 0000034786 00000 п. 0000034929 00000 п. 0000035406 00000 п. 0000035947 00000 п. 0000046196 00000 п. 0000001016 00000 н. трейлер ] / Назад 275927 >> startxref 0 %% EOF 94 0 объект > поток hb``% e crjai / \ sñ эfY * v + Lh ՛% z غ nZXxĬSNir:} XuubYl c +: @

.

Изоляционные материалы - диапазоны температур

Температурные пределы для некоторых обычно используемых изоляционных материалов:

900 75
Изоляционный материал Диапазон температур
Низкий Высокий
( o C) ( o F) ( o C) ( o F)
Силикат кальция -18 0 650 1200
Ячеистое стекло -260 -450 480 900
Эластомерная пена -55 -70 120 250
Стекловолокно -30 -20 540 1000
Минеральная вата, керамическое волокно 90 049 1200 2200
Минеральная вата, стекло 0 32 250 480
Минеральная вата, камень 0 32 760 1400
Фенольная пена 150 300
Полиизоцианурат, полиизо -180 -290 120 250
Полистирол -50 -60 165
Полиуретан -210 -350 120 250
Вермикулит -272 -459 760 1400

Силикатная изоляция

Неасбестовая изоляционная плита и труба из силиката кальция Изоляционные свойства с легким весом, низкой теплопроводностью, высокой температурой и химической стойкостью.

Изоляция из ячеистого стекла

Изоляция из ячеистого стекла состоит из битого стекла в сочетании со вспенивающим агентом.

Эти компоненты смешивают, помещают в форму, а затем нагревают до температуры примерно 950 o F . В процессе нагрева колотое стекло превращается в жидкость. Разложение вспучивающего агента приведет к расширению смеси и заполнению формы. Смесь создает миллионы связанных, однородных, закрытых ячеек и в конце образует жесткий изоляционный материал.

Целлюлозная изоляция

Целлюлоза производится из измельченной переработанной бумаги, такой как газетная бумага или картон. Он обрабатывается химическими веществами, чтобы сделать его огнеупорным и устойчивым к насекомым, и наносится путем насыпки или мокрого распыления с помощью машины.

Изоляция из стекловолокна

Стекловолокно - наиболее распространенный тип изоляции. Он сделан из расплавленного стекла, скрученного в микроволокна.

Изоляция из минеральной ваты

Минеральная вата изготавливается из расплавленного стекла, камня, керамического волокна или шлака, которые формуются в волокнистую структуру.Неорганическая порода или шлак являются основными компонентами (обычно 98% ) каменной ваты. Остальные 2% органического вещества обычно представляют собой связующее из термореактивной смолы (клей) и небольшое количество масла.

Полиуретановая изоляция

Полиуретан - это органический полимер, образующийся в результате реакции полиола (спирта с более чем двумя реактивными гидроксильными группами на молекулу) с диизоцианатом или полимерным изоцианатом в присутствии подходящих катализаторов и добавок.

Полиуретаны - это гибкие пенопласты, используемые в матрасах, химически стойких покрытиях, клеях и герметиках, изоляционных материалах для зданий и технических сооружений, таких как теплообменники, охлаждающие трубы и многое другое.

Изоляция из полистирола

Полистирол - отличный изолятор. Его производят двумя способами:

Экструдированный полистирол, или XPS , представляет собой термопластический материал с закрытыми ячейками, изготавливаемый с помощью различных процессов экструзии. В основном изоляция из экструдированного полистирола используется для изоляции зданий и строительства в целом.

Формованный или пенополистирол обычно называют бортовым картоном и имеет более низкое значение R, чем экструдированный полистирол.

Полиизоцианурат (полиизо) Изоляция

Полиизоцианурат или полиизо - это термореактивный тип пластика, пенопласта с закрытыми ячейками, в ячейках которого содержится газ с низкой проводимостью.

.Изоляционная пена

- что вам нужно знать

Изоляция пены

: основы

Несмотря на то, что изоляция из распыляемой пены используется с 1940-х годов, в основном для самолетов, в течение последних 30 лет, постоянные инновации в продукции привели к все более широкому внедрению изоляции из распыляемой пены в жилом и коммерческом строительстве. Быстрый рост использования напыляемой пенопластовой изоляции в строительстве зданий, отчасти благодаря ее немедленным и долгосрочным преимуществам, позволил изоляционному материалу уверенно сидеть рядом с традиционными типами изоляции, обеспечивая тепловой комфорт жителям здания.

Но что такое изоляция из распыляемой пены ? Доступно ли различных типов для разных приложений? И как изоляция из напыляемой пены соответствует последним строительным нормам , предвидя любые изменения строительных норм? В этом посте мы исследуем основы изоляционной пены и многое другое.

Что такое изоляция из распыляемой пены?

Изоляция из вспененного распылителя, также известная как вспененная изоляция или напыляемая изоляция, представляет собой двухкомпонентный жидкий изоляционный материал, изолирующий и герметизирующий везде, где он применяется.Материал поставляется в двух больших бочках по 55 галлонов - изо и смола. Эти две жидкости хранятся отдельно до тех пор, пока не будут нанесены на стройплощадку квалифицированным лицензированным установщиком распылительной пены. Две жидкости перемещаются вверх по нагретому шлангу к распылителю, где они объединяются для образования пены. Пена расширяется за секунды и заполняет поверхность полости. В зависимости от типа напыляемой пенопластовой изоляции, с закрытыми или открытыми порами, пена при нанесении расширяется в 40–100 раз.


Виды утеплителя напыляемой пеной

За последние годы инновации в продуктах привели к появлению нескольких различных типов утеплителей из распыляемой пены. В основном в жилом и коммерческом строительстве используется распыляемая пена с открытыми и закрытыми порами, тогда как распыляемая изоляция высокой плотности используется в качестве кровельной пены в коммерческом или промышленном строительстве. Напыляемая вспененная изоляция с открытыми порами, мягкий материал с низкой плотностью, обычно используется для внутренних работ, таких как полости стен, нижняя часть настила крыши, чердаки, стены подвала и подполья.Открытая ячеистая структура вспененного утеплителя низкой плотности обеспечивает влагопроницаемость, что способствует управлению влажностью и двунаправленной сушке стенового блока.

Распылительная изоляция с закрытыми порами, жесткий материал средней плотности, может использоваться как для наружных работ, таких как сплошная изоляция, так и для внутренних работ. Этот тип пенопласта имеет более высокое значение R на дюйм, что делает его также подходящим для небольших площадей, где требуется максимально возможное значение R для соответствия требованиям строительных норм.Жесткость распыляемой пены с закрытыми порами помогает отводить объемную воду, что делает ее признанным FEMA устойчивым к затоплению материалом.

Преимущества аэрозольной пены с открытыми порами

Как уже упоминалось, вспененная изоляция с открытыми ячейками лучше всего подходит для внутренних помещений, предлагая ряд преимуществ по сравнению с традиционными волокнистыми изоляционными материалами. Преимущества пенопласта с открытыми порами:

Преимущества изоляционной пены с закрытыми порами

В то время как вспененная изоляция с открытыми ячейками имеет много преимуществ по сравнению с традиционными типами изоляции, напыляемая изоляция с закрытыми ячейками дает дополнительные преимущества.Хотя напыляемая изоляционная пена с закрытыми порами имеет более высокую стоимость из расчета на одну доску, материал предлагает следующие преимущества:


Как соотносится R-значение изоляции напыляемой пеной?

Показатель R

, показатель термического сопротивления изоляции, варьируется для всех изоляционных материалов, будь то стекловолокно, целлюлоза, вспененная изоляция с открытыми ячейками или вспененная изоляция с закрытыми ячейками.Вообще говоря, практическое правило гласит, что чем выше значение R, тем больше изоляционная способность. Если говорить о изоляционных материалах из распыляемой пены, то есть разница между двумя основными типами. Согласно отраслевому изданию Fine Home Building, коэффициент R для распыляемой пены с открытыми порами находится в диапазоне R-3,5 - R-3,6 на дюйм. Тем не менее, существуют изоляционные продукты из вспененной пены с открытыми порами, которые действительно предлагают R-3,7 на дюйм, такие как Icynene Classic и Icynene Classic Max. Структура с открытыми ячейками пенопласта низкой плотности означает, что коэффициент сопротивления R ниже, чем у его аналога с закрытыми ячейками.Тем не менее, распыляемая пена с открытыми порами действительно обеспечивает превосходную и стабильную теплоизоляцию и герметичность.

Что касается вспененной изоляции с закрытыми ячейками, значение R может варьироваться от R-4,9 до R-7,1 на дюйм. Изоляционные материалы с закрытыми порами, такие как Icynene ProSeal, позволяют строителям и архитекторам получать R-21 за трехдюймовый проход. Такие инновации, как Icynene ProSeal LE, позволяют получить R-35 при начальном проходе в пять дюймов (5 дюймов).

Изоляция из вспененного распылителя и потенциал глобального потепления (GWP)

Потенциал глобального потепления (ПГП), согласно определению Агентства по охране окружающей среды, представляет собой меру того, сколько энергии выбросы 1 тонны газа поглотят за определенный период времени по сравнению с выбросами 1 тонны двуокиси углерода (CO2 ).Изоляционные изделия из распыляемой пены, в которых в качестве вспенивающего агента используется вода - обычно пена с открытыми порами, однако ProSeal Eco от Icynene представляет собой 100-процентную распыляемую пену с закрытыми порами, полученную путем распыления воды, - имеют потенциал глобального потепления, равный 1, минимально возможное значение. Это связано с тем, что вода в смеси реагирует во время процесса нанесения с выделением диоксида углерода и тепла. ПГП вспенивающего агента соответствует двуокиси углерода. Углекислый газ имеет GWP 1.

.

Важной частью инноваций в области аэрозольной пены за последние три десятилетия стала эволюция вспенивателей.Пенообразователи - это газы, которые используются для расширения ячеек пенопластовой изоляции и придания ей дополнительных изоляционных свойств. В распылительных пенных продуктах с закрытыми порами обычно используются синтетические компаунды в качестве вспенивателей, потому что:

Сегодняшнее «третье поколение» вспенивателей имеет GWP от 700 до 1000, что по-прежнему является очень высоким, учитывая, что вода / CO. 2 имеет GWP, равный 1.Однако инновации от некоторых химических производителей, таких как Chemours Company, представили следующее поколение вспенивающих агентов на основе HFO, таких как Opteon 1100, которые значительно снижают влияние GWP при использовании пенопластовых изоляционных материалов с закрытыми порами.

Использование SPF для решения различных строительных норм IRC

Хотя немедленные и долгосрочные эксплуатационные характеристики, гибкость использования и различные типы вспененной изоляции являются вескими аргументами в пользу использования изоляционного материала в жилом и коммерческом строительстве, как он отвечает постоянно меняющимся строительным нормам?

Сегодня каждый из 50 штатов следует своему набору строительных норм и правил, что затрудняет навигацию по этим кодам, особенно для архитекторов или строителей, у которых есть проекты в нескольких штатах.В некоторых случаях строительные нормы и правила значительно меняются между штатом и определенными городами или округами штата. Например, на момент написания статьи Аризона приняла Строительный кодекс IRC 2015 года, однако Phoenix использовала кодекс IRC, IBC и IECC 2012 года. Поскольку в большинстве штатов действует кодекс 2009, 2012 или 2015, ниже приведены некоторые общие моменты, которые следует учитывать, и о том, какой вклад вносит изоляция из распыляемой пены.

Пенопласт как герметизирующий материал

Одним из ключевых отличий традиционных изоляционных материалов от изоляции из аэрозольной пены является способность последней обеспечивать изоляцию и герметичность. Пенопластовая изоляция обеспечивает воздушный барьер, где бы она ни применялась, чтобы уменьшить утечку воздуха из здания. Воздухоизоляция ограждающей конструкции здания с помощью напыляемой пеноизоляции также помогает предотвратить попадание влаги, снижая риск образования плесени и грибка, а также образования ледяных завалов в более холодных климатических зонах в зимние месяцы.Когда вы сравниваете изоляцию из пенопласта с традиционной изоляцией из стекловолокна и изоляцией из целлюлозы, напыляемая изоляция сводит к минимуму проникновение воздуха, помогает ограничить проникновение и выход паров влаги из дома, что, в свою очередь, снижает нагрузку на системы отопления и охлаждения. Ниже приведено видео, в котором сравниваются стекловолокно, целлюлоза и аэрозольная пена с открытыми порами с точки зрения теплоизоляции и герметичности.

Изоляция из аэрозольной пены

- это сложный, но высокоэффективный изоляционный материал, который помог развить эту категорию дальше за последние 30 лет, чтобы позволить архитекторам и строителям продвигать свои представления, проектировать и строить жилые и коммерческие здания.

.

Экспериментальное исследование и корректировка модели

В этом исследовании сверхлегкий пенополистироловый пенобетон (EFC) был изготовлен методом химического вспенивания, а его теплоизоляционные свойства были измерены переходным методом при различных температурах окружающей среды (от −10 до 40 ° C). C). Затем наблюдали влияние температуры и объемной доли EPS на теплопроводность и плотность EFC в сухом состоянии. В конечном итоге уравнение Ченга – Вачона было модифицировано путем введения температурного параметра.Результаты показали, что теплопроводность EFC уменьшается с увеличением температуры. Также было продемонстрировано, что подходящий объем частиц EPS может не только снизить теплопроводность EFC, но также уменьшить влияние температуры на теплопроводность. Теплопроводность EFC при различных температурах была точно предсказана в этом исследовании с использованием предложенной модели.

1. Введение

Пенобетон (FC) - это тип легкого пористого материала на основе цемента с плотностью от 400 кг / м 3 до 1900 кг / м 3 , который широко используется в области строительства, особенно для снижения статической нагрузки конструкций и для сохранения тепла, демпфирования, звукоизоляции и заполнения пор [1].По сравнению с органическими изоляционными материалами ТЭ имеет более высокую прочность, лучшую огнестойкость и долговечность [1–3]. Однако, чтобы соответствовать более высоким требованиям к теплоизоляционным характеристикам, плотность FC следует дополнительно снизить до менее чем примерно 400 кг / м 3 . В соответствующих исследованиях было установлено, что метод химического вспенивания более подходит для сверхлегких ТЭ, чем механическое вспенивание [4–9].

Пенополистирол (EPS) был впервые представлен в качестве легкого заполнителя для бетона Куком в 1973 году [10].Благодаря своей превосходной теплоизоляции и близким пористым свойствам частицы пенополистирола существенно влияют на тепловые характеристики FC. Например, Sayadi et al. [11] добавили регенерированные частицы EPS в FC и обнаружили, что теплопроводность образца FC с объемной долей EPS 82% уменьшилась на 45%, а плотность уменьшилась на 62,5%. Видно, что EPS имеет широкие перспективы применения и большую потенциальную ценность в FC [12–14].

Теплопроводность - важный параметр, отражающий способность бетона передавать тепло.Многие исследования изучали теплопроводность композиционных материалов и выявили влияние различных факторов на теплопроводность [15]. Температура как внешнее условие оказывает важное влияние на теплопроводность бетона [16–20]. Рахим и др. [21] протестировали теплопроводность трех бетонных материалов на биологической основе при различных температурных условиях (от 10 до 40 ° C) в установившемся состоянии с использованием метода защищенной горячей плиты. Они обнаружили, что теплопроводность бетонных материалов увеличивается с повышением температуры.Тандироглу [22] изучил теплопроводность легкого необработанного бетона с перлитовым заполнителем и установил функции взаимосвязи для теплопроводности, водоцементного отношения, количества перлита по массе и температуры. Предлагаемые эмпирические корреляции теплопроводности применимы в диапазоне температур от -70 до 30 ° C. Ли и др. [23] обсудили общие модели теплопроводности, основанные на экспериментальных данных, и предложили модель прогнозирования теплопроводности FC, но они не смогли учесть влияние внешних факторов окружающей среды на теплопроводность модели, таких как температура.Таким образом, теплопроводность различных типов бетона значительно различается при изменении температуры. В настоящее время теоретические модели теплопроводности ТЭ не учитывают температурные эффекты.

В данном исследовании сверхлегкий пенополистирол пенобетон (EFC) с различным содержанием пенополистирола готовится методом химического вспенивания, а его теплопроводность измеряется при различных температурах окружающей среды (от -10 до 40 ° C). На основе результатов испытаний и существующих моделей теплопроводности была получена модель теплопроводности EFC с поправкой на температуру.

2. Экспериментальные программы
2.1. Сырье и соотношение смеси

Загущенный материал, использованный в этом исследовании, был изготовлен из китайского обычного портландцемента 42,5 и летучей золы класса I. Соответствующие технические показатели для этих двух материалов показаны в таблицах 1 и 2. Добавление летучей золы может оптимизировать структуру пор FC и улучшить его теплоизоляционные характеристики. Кроме того, EPS имеет размер частиц от 2 до 4 мм, кажущуюся плотность 18,8 кг / м 3 и теплопроводность 0.0313 Вт / (м · К). Пенообразователь, использованный в этом тесте, представлял собой раствор перекиси водорода с концентрацией 30%. Стабилизатором служил стеарат кальция. Первым укрепляющим агентом был нитрит натрия, а загустителем - эмульсия акрилатного сополимера. Используемая вода была водопроводной. Отношение воды к связующему, содержание пенообразователя и дозировка летучей золы были скорректированы для определения эталонного соотношения смеси, которое показано в таблице 3. Всего было приготовлено 12 испытательных блоков пенобетона с химическим вспениванием EPS путем изменения объемной доли EPS (0% ~ 60%).


Тип цемента Удельная поверхность (м 2 / кг) Время схватывания (мин) Прочность на изгиб (МПа) Прочность на сжатие (МПа)
Начальная установка Окончательная установка 3d 28d 3d 28d

PO 42,5 345,00 150 210 5.0 8,0 16,5 46,2


Химический состав (%) Кажущаяся плотность (кг / м 3 ) Насыпная плотность (кг / м 3 )
SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 Cao MgO NaO

58 30 4.3 1,5 2,8 3,2 2100 1086


Образцы Цемент (г) Зола уноса ( г) w / b Объем пены (%)

A 1 193 157 0,48 6,3

соотношение w / b: вода-связующее.

2.2. Прибор для испытаний
2.2.1. Тестер теплопроводности

Для теста теплопроводности использовался анализатор термических характеристик ISOMET 2114, произведенный в Словакии (рис. 1). Прибор может быть использован для определения теплопроводности, объемного теплового потока и температуропроводности композитов на основе цемента [24]. Он основан на принципе испытания на переходные процессы, а диапазон измерения температуры составляет 15 ~ + 50 ° C с точностью 1 × 10 -4 Вт / (м · К).Прибор можно проверить с помощью зонда или плоской пластины. В этом тесте используется поверхностный зонд с диапазоном измерения 0,04 ~ 0,3 Вт / (м · К).


2.2.2. Испытательный бокс при высоких и низких температурах

В этом испытании использовался испытательный стенд для моделирования высоких и низких температур, разработанный Северо-восточным сельскохозяйственным университетом. Его основные показатели производительности приведены в таблице 4.


Полезный объем 5 м × 4 м × 2,5 м
Диапазон температур −45∼ + 60 ° C
Колебания температуры ± (0.05∼0.1) ° C
Мощность нагрева 1500 Вт
Холодопроизводительность 1500 Вт

2.3. Технология приготовления и методика химического вспенивания пенобетона EPS
2.3.1. Технология приготовления

В соответствии с характеристиками пенополистирола и технологией формования химического пенобетона образцы пенополистирола с химическим вспениванием были приготовлены в соответствии со следующим процессом: (a) Частицы пенополистирола были влажными в течение одной минуты с одной третью общая вода.(b) Цемент для смешивания, летучая зола, другие твердые материалы, оставшаяся вода и загуститель смешивали и перемешивали до тех пор, пока смесь не стала однородной. Затем смоченные частицы EPS помещали в смесь и перемешивали в течение одной минуты. Температуру суспензии поддерживали на уровне 25 ° С. (C) Добавляли раствор нитрита натрия. Смесь перемешивали на низкой скорости в течение 30 секунд, а затем перемешивали на высокой скорости в течение 10 секунд. (D) В смесь вливали перекись водорода, и ее перемешивали в течение 10 секунд.(e) Смесь быстро вылили в форму и оставили на 24 часа при 20 ° C. Затем образцы вынимали из формы, когда они имели определенную прочность, и затем осуществляли стандартное отверждение. Бетонный образец показан на рисунках 2 (а) и 2 (б).

2.3.2. Экспериментальные методы

Испытание образцов на плотность в сухом состоянии проводили в соответствии с китайским стандартом GB / T11969-2008. Измерения проводились после высушивания образцов до постоянного веса. Окружающая среда с постоянной температурой обеспечивалась испытательным стендом при высоких и низких температурах.Теплопроводность образцов проверяли после двухчасового стояния при постоянной температуре. При постоянной температуре измеряли теплопроводность полированных образцов с обеих сторон с помощью анализатора тепловых характеристик. Теплопроводность некоторых образцов EFC при 20 ° C показана в Таблице 5. Из-за неоднородности FC были протестированы три положения лицевой поверхности, и было вычислено среднее значение результатов.


Объемная плотность в сухом состоянии (кг / м 3 ) Пористость (%) Средняя теплопроводность (Вт / (м · К)) Объемная плотность в сухом состоянии (кг / м 3 ) Пористость (%) Средняя теплопроводность (Вт / (м · К))

304 73.47 0,0838 291 73,04 0,0704
366 68,06 0,0926 230 79,93 0,0761
357 68,85 0,0890 0,0921
362 70,07 0,1000 237 79,32 0,0750
336 71.99 0,0810 267 76,70 0,1037

3. Результаты и обсуждение
3.1. Взаимосвязь между объемной плотностью в сухом состоянии и теплопроводностью образцов EFC при различных температурах

Теплопроводность - это основной физический параметр, используемый для характеристики теплопроводности материалов. Механизм теплопроводности у разных веществ разный.Согласно теории теплопередачи [25, 26], свободная подвижность электронов и колебания решетки являются двумя основными независимыми механизмами теплопередачи твердого тела. В основном это упругая волна (или волна решетки), которая, создаваемая колебанием решетки в месте более высокой температуры, вызывает колебание соседней решетки для передачи тепла в неорганических неметаллических твердых материалах. Поскольку бетон состоит в основном из твердых компонентов, механизм теплопередачи каркаса аналогичен механизму передачи тепла твердого тела.Поэтому теплопроводность бетона в первую очередь зависит от плотности материалов. Обычно низкая плотность соответствует низкой теплопроводности [27].

Закон изменения был получен путем подгонки результатов испытаний объемной плотности в сухом состоянии и теплопроводности при различных температурах, как показано на рисунке 3. Объемная плотность в сухом состоянии химического вспенивающегося пенобетона EPS положительно коррелирует с теплопроводностью.


Данные испытаний были подогнаны для получения соотношения между объемной плотностью в сухом состоянии и теплопроводностью EFC при температуре 0 ° C.Выражение отношения может быть записано как

. Содержание пены и содержание EPS определяют его объемную плотность в сухом состоянии в EFC и влияют на теплопроводность EFC. В тех же условиях количество пор в пористом материале определяет его теплопроводность. Когда количество пор такое же, теплопроводность увеличивается с увеличением размера пор. Однако соединенные поры увеличивают теплопроводность бетона. Кроме того, объемная доля EPS является ключевым фактором, изменяющим объемную плотность FC в сухом состоянии.На рис. 4 представлена ​​кривая влияния объемной доли EPS на объемную плотность FC в сухом состоянии. Согласно Фигуре 4, микропоры не изменялись при добавлении небольшого количества частиц EPS до тех пор, пока не было добавлено 10% частиц EPS. В этот момент соотношение крупных пор в образцах показало тенденцию к увеличению, что привело к уменьшению сухой объемной плотности. Однако, когда процент пор с диаметрами, достигающими 200-400 мкм м, был слишком большим, внутренняя структура пор была бы нестабильной, и некоторые большие поры могут быть разрушены.Это привело бы к увеличению сухой объемной плотности образца и, таким образом, повлияло бы на теплопроводность EFC [28].


3.2. Влияние температуры на теплопроводность пенобетона EPS

В этом эксперименте использовались пять температур, а именно -10 ° C, 0 ° C, 20 ° C, 30 ° C и 40 ° C. Эти температуры использовались для изучения теплоизоляционных характеристик EFC. Теплопроводность FC, смешанного с различным содержанием частиц EPS, была проверена для получения закона изменения теплопроводности FC с различными объемными долями EPS в зависимости от температуры, как показано на рисунке 5.Как видно из рисунка 5, теплопроводность химического пенобетона положительно коррелирует с внешней температурой. При изменении температуры наибольшая амплитуда изменения ТЭ без частиц ЭПС достигла 52%, что свидетельствует о значительном влиянии температуры на теплопроводность ТЭ [29]. Это связано с тем, что теплопроводность FC связана не только с интенсивностью движения частиц в твердой, жидкой и газовой фазах, но и с силами взаимодействия между различными фазами частиц и их пространственным распределением.Из-за большой пористости FC высокая температура может усилить неравномерное движение и столкновение молекул газа в порах. Это усилило бы взаимодействие между различными фазами частиц, тем самым увеличив теплопроводность.


На рисунке 5 показано сравнение с кривой теплопроводности FC без шариков из пенополистирола, другие кривые с шариками из пенополистирола, очевидно, более гладкие и с меньшими наклонами в том же диапазоне температурных градиентов. Когда объемное содержание EPS составляло 55%, изменение температуры меньше всего влияло на теплопроводность.Этот результат демонстрирует, что надлежащее количество частиц EPS может не только снизить теплопроводность EFC, но и компенсировать изменения теплопроводности, вызванные изменениями температуры. Этот эффект является основным преимуществом структуры EPS и улучшения им структуры пор FC. Эмпирические корреляции между теплопроводностью ТЭ и температурой при различных объемных долях пенополистирола показаны в таблице 6.

028 + 2 + 0,0749

Объемная доля пенополистирола (%) λ = a ( T 2 ) + bT + c R 2

0 λ 0 = −0.000008 T 2 + 0,0008 T + 0,071 R 2 2 = 0,995
5 λ 5 = −0,00001 T R 2 = 0,995
20 λ 20 = −0,000001 T 2 + 0,0009 T 000 + 0,0659 9 904 = 0.998
55 λ 55 = −0,000009 T 2 + 0,0007 T + 0,0625 R 2 = 0,987

3.3. Влияние содержания пенополистирола на теплопроводность FC при различных температурах

Избыточное содержание пузырьков, введенных в цементную матрицу, вызовет некоторые трудности в формировании бетона.Следовательно, сложно снизить плотность и теплопроводность сверхлегкого ТЭ за счет увеличения количества пенообразователя. В этом исследовании определенная объемная доля частиц пенополистирола была добавлена ​​к химическому вспененному пенобетону для изменения собственного веса и теплоизоляционных характеристик бетона.

Частицы EPS обладают хорошими тепловыми характеристиками. Влияние объемной доли EPS на теплопроводность FC при различных температурах показано на рисунке 6. Добавление частиц EPS значительно изменило теплопроводность FC.По сравнению с FC без EPS максимальная амплитуда изменения теплопроводности FC уменьшилась на 46% после добавления определенной объемной доли частиц EPS. Как показано на рисунке 6, теплопроводность EFC сначала уменьшалась, а затем увеличивалась с увеличением содержания EPS. Это произошло в первую очередь потому, что частицы пенополистирола (98% воздуха и 2% полистирола) имеют внутри множество закрытых пор, которые обладают большим термическим сопротивлением. С увеличением содержания EPS соответственно увеличивалось тепловое сопротивление EFC.Следовательно, его теплопроводность снизилась. Недавние исследования показывают, что при добавлении пены в бетон из пенополистирола пенообразователь создает структуру микропор между гранулами пенополистирола [30]. Однако, когда объемная доля EPS слишком велика, расстояние между частицами EPS будет уменьшаться. Это заставляет окружающую пену собираться вместе и соединяться, образуя более крупные поры. В результате увеличилась внутренняя связная пористость и значительно увеличилась теплопроводность, что даже повлияло на обычное формование пеной FC.


Как видно из рисунков 4 и 6, результаты показывают, что сверхлегкий пенобетон с химическим вспениванием EPS с плотностью в сухом состоянии менее 300 кг / м 3 и нормальной теплопроводностью от 0,0704 до 0,0767 Вт / (м · К) может быть получен, когда объемная доля EPS составляет 25% ~ 35%. Кроме того, по сравнению с обычным FC, он показал эффективную теплоизоляцию при изменении температуры.

4. Модель теплопроводности с модифицированной температурой для EFC
4.1. Базовая модель теплопроводности пенобетона
4.1.1. Последовательные и параллельные модели

Основной формой передачи тепла внутри бетонных материалов является теплопроводность. Хашин и Штрикман предложили эффективные модели теплопроводности двухфазной системы [31]. Последовательная и параллельная модели основаны на верхнем и нижнем пределах теплопроводности материалов соответственно. В этих моделях частицы пены и пенополистирола используются в качестве дисперсной фазы, а цемент, летучая зола и суспензия используются в качестве непрерывной фазы для расчета теплопроводности бетона.Обычно выражения можно записать в виде следующих уравнений: Серийные модели: Параллельные модели:

4.1.2. Maxwell - Eucken Модель

Модель Максвелла-Ойкена предполагает, что пена состоит из однородных сфер, которые распределены неравномерно и не имеют сил взаимодействия. Более лаконично модель утверждает, что теплообмен не может осуществляться между дисперсными фазами. На этой основе удалось успешно вывести минимальные границы теплопроводности изотропных и макроскопических однородных двухфазных материалов [32].

Когда пена замешивается в бетон, ее форма и распределение будут изменены из-за выдавливания из раствора, но модель учитывает только показатель пористости. Его выражение выглядит следующим образом [32]:

4.1.3. Модифицированная объемная модель для пенобетона

Li рассмотрела объемное содержание пены и предложила модифицированную модель, которая может быть применена к расчету теплопроводности FC путем объединения данных испытаний FC на основе модели теплопроводности Cheng-Vachon [23].Модель предполагает, что в бетонном растворе нет пор, а тепловая конвекция, излучение и контактное сопротивление не учитываются. Он в первую очередь корректирует объемное содержание дисперсной фазы и учитывает влияние сложных факторов, таких как путь теплопередачи и извилистость во время процесса теплопередачи. Эта модель может точно предсказать теплопроводность FC.

Ниже приведены уравнения для модели поправки на объем теплопроводности FC [23]:

Разница в теплопроводности между пеной и цементно-зольным раствором представлена ​​с помощью простого уравнения:

Модифицированный объемное содержание пены может быть выражено следующим образом:

Из уравнений (5) и (6) эффективное термическое сопротивление FC представляется следующим образом:

Тогда уравнение теплопроводности для FC равно

Оно должно быть отметили, что t - это поправочный коэффициент на объемное содержание пены, полученный путем подбора данных испытаний.

4.2. Оценка модели и определение параметров

Модель коррекции объема, предложенная Ли, была использована для проверки и изучения экспериментальных результатов FC в исследовании. Поскольку 98% частиц EPS были воздухом и разница в теплопроводности между ними была небольшой, пористость и EPS были упрощены до дисперсной фазы, а цементно-зольный раствор был непрерывной фазой. Сравнение между прогнозируемым значением и экспериментальным значением последовательных и параллельных моделей, модели Максвелла – Ойкена и модели поправки на объем показаны на рисунке 7.


Согласно рисунку 7, данные теплопроводности, предсказанные параллельной и последовательной моделями, находились в верхнем и нижнем пределах, соответственно, и значительно отличались от экспериментальных результатов. Теплопроводность, предсказанная моделью Максвелла – Эйкена, была намного больше, чем экспериментальные данные. Это произошло потому, что модель Максвелла – Ойкена предполагала, что устьица в тестовых блоках были однородными и независимыми сферами. На самом деле эти формы пор сильно различаются, и некоторые из них представляют собой соединенные поры, что приводит к большому отклонению между прогнозируемым значением и экспериментальным значением.

Аппроксимация методом наименьших квадратов модифицированной объемной модели, предложенной Ли, была выполнена с использованием частичных тестовых данных. Когда t = 2,15, был получен эффект наилучшего соответствия, и прогнозируемый результат был наиболее близок к значению теста. Поэтому модифицированная объемная модель, предложенная Ли, была использована для прогнозирования и оценки теплопроводности EFC в этом исследовании.

Модель оценила влияние температуры на теплопроводность различных фаз на основе модифицированной объемной модели, предложенной Ли, и скорректировала поправочный коэффициент объема с помощью температурной функции.

В настоящем исследовании мы предлагаем новую корреляцию для дисперсной фазы:

Разница между двумя фазами в теплопроводности с поправкой была дана

Влияние температуры было введено в теплопроводность для корректировки объемного содержания Корректирующий коэффициент пены:

Затем были скорректированы пористости при различных температурах, можно записать, как показано в следующих уравнениях:

Объемный поправочный коэффициент пены после двухкратной коррекции можно записать следующим образом:

Корректирующее уравнение объемного содержания пены при различных температурах было следующим:

Комбинируя уравнения (9) и (15), было получено модифицированное термическое сопротивление FC

Тогда модифицированное уравнение теплопроводности FC может быть выражено упрощенная форма

.

Смотрите также