I materiali con vuoti isolati nella struttura proteggono bene la superficie dal freddo. La conduttività termica dell'argilla espansa dipende dalla dimensione e dalla densità del grano. L'isolamento pesa un po ', isola dai suoni, ma è igroscopico. Il materiale richiede un ulteriore isolamento dall'umidità per proteggere qualitativamente l'edificio dalla perdita di calore.
Descrizione della conducibilità termica
La capacità di un riscaldatore di trasferire energia dagli strati riscaldati alle parti con una temperatura inferiore viene chiamata conducibilità termica. Il processo è assicurato dal movimento caotico delle particelle molecolari, la sua intensità dipende da umidità, densità, dimensione dei pori.
Il processo fisico di conduzione del calore è accelerato con una grande differenza di temperatura all'esterno e all'interno dell'edificio. Il trasferimento spontaneo di energia procede sempre da un mezzo più caldo nella direzione dell'ambiente freddo e si verifica prima della comparsa dell'equilibrio termodinamico.
Coefficiente di conducibilità termica
Per quantificare 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 del materiale in determinate condizioni. Lo standard di prova ha sempre le stesse dimensioni in lunghezza, larghezza e area e viene controllato con una differenza di temperatura standard (1 K). Il coefficiente di trasferimento del calore viene misurato in W / m · K, che corrisponde al Sistema internazionale di unità.
Il nome del coefficiente di resistenza termica viene utilizzato nel campo dell'edilizia. La conduttività termica dell'argilla espansa è 0,1 - 0,18 W / m · K. Il materiale qualitativo è caratterizzato da un indice numerico di 0,12 - 0,17 W / m · K, un riscaldatore con tali proprietà trattiene fino all'80% del calore interno.
Fattori che influenzano il valore della conducibilità termica
L'argilla espansa viene utilizzata nelle costruzioni come isolamento poroso alla rinfusa o come riempitivo nella produzione di calcestruzzo leggero. I granuli sono ottenuti bruciando argilla o argilla e hanno una forma ovale, rotonda, a volte con angoli acuti. Il materiale da costruzione è realizzato sotto forma di sabbia.
La densità apparente dell'argilla espansa è compresa tra 150 e 800 kg / m3, la densità apparente dipende dalla modalità tecnologica al momento della ricezione. La capacità di condurre il calore dipende dalle dimensioni dei granuli, dalla porosità del materiale e dalla sua umidità.
Frazione di argilla espansa
Quando si confrontano le caratteristiche, concludiamo che la conducibilità termica diminuisce con l'aumentare della dimensione del granulo. La ghiaia media e grossolana viene utilizzata al meglio per isolare tetti e soffitti scaricati dal legno. L'argilla espansa a grana fine viene utilizzata per massetti leggeri.
Le frazioni di argilla espansa sono stabilite in conformità con gli standard di GOST 9757 - 90:
- Da 5 a 10 millimetri, viene determinato un piccolo gruppo. Il materiale viene utilizzato per la produzione di blocchi murali in calcestruzzo espanso argilloso. Il piccolo aggregato granulare viene utilizzato nei rivestimenti o nei pavimenti del massetto in calcestruzzo, poiché le parti più grandi aumentano lo spessore dello strato.
- Da 10 a 20 mm è la frazione media. Il materiale alla rinfusa è ben isolato da pavimenti freddi, soffitte, utilizzati per riscaldare le aree del prato e il drenaggio della terra. La frazione viene utilizzata raramente in massetti e pavimenti in calcestruzzo; viene aggiunta alla soluzione se lo spessore dello strato non ha importanza.
- Da 20 a 40 mm - granuli di grandi dimensioni. Isolano la rete di riscaldamento, gli scantinati, i piani dei locali di servizio, rendono l'isolamento dell'edificio dai rumori.
Gli strati di isolante sfuso proteggono efficacemente dal freddo se vengono utilizzate 2-3 frazioni contemporaneamente. Quindi i vuoti vengono riempiti, la rigidità aumenta, viene impedita la convezione dei flussi.
Porosità
La materia prima viene posta nei fusti, dove ruota e contemporaneamente viene riscaldata a temperature elevate. In tali condizioni, il materiale si gonfia e si ottengono granuli porosi, che sono protetti dall'esterno da una crosta di argilla cotta. La maggior parte dei vuoti sono racchiusi; le partizioni tra loro contengono anche vuoti.
La dimensione dei pori è regolata dall'introduzione di citrogesso e impurità minerali nella miscela durante la produzione. L'additivo in una quantità dall'1 al 3% forma vuoti chiusi di dimensioni fino a 1 mm. Un aumento del volume dell'additivo al 4–9% porta all'espansione dei pori a 1,5–2 mm, mentre aumenta il numero di cavità chiuse. Il numero di vuoti isolati aumenta le proprietà di schermatura termica e riduce l'assorbimento di acqua.
Umidità
L'assorbimento di argilla espansa varia tra l'8 e il 20%. Quando l'umidità penetra nel materiale, le superfici dei granuli vengono inumidite, assorbendo lentamente il liquido. Gradualmente, l'acqua penetra nelle sfere attraverso microscopiche fessure e viene trattenuta all'interno. L'argilla espansa accumula umidità e la rende dura. La massa aumenta, le caratteristiche della conduttività termica del cambiamento di argilla espansa, la forza diminuisce.
L'argilla espansa secca resiste fino a 25 episodi di congelamento e scongelamento, il bagnato viene distrutto dall'espansione dell'acqua a basse temperature. L'argilla espansa è protetta da pellicole idrorepellenti e antivapore dall'umidità.
Tipi di argilla espansa a seconda della dimensione dei granuli
L'isolamento sfuso è classificato in base alle dimensioni dei granuli e alla loro forma.
Le varietà di argilla espansa si distinguono:
- ghiaia;
- pietra Spaccata;
- sabbia.
Il materiale a grana grossa aumenta l'altezza della stanza, di solito l'effetto termoisolante si ottiene quando lo spessore della lettiera è da 20 a 30 cm. Per ridurre le dimensioni dello strato, l'argilla espansa può essere combinata con lana minerale, schiuma di polistirene e schiuma di polistirene.
Il materiale può essere confrontato per grado per resistenza. Esistono 13 varietà di ghiaia e 11 campioni di ghiaia espansa di argilla. La resistenza alla trazione di un marchio è diversa, ad esempio la pietra frantumata P100 viene distrutta a 1,2–1,6 MPa e la ghiaia di un grado simile viene deformata a 2–2,5 MPa.
Ghiaia
Il materiale è costituito da particelle arrotondate con una crosta di argilla fusa, che contiene al suo interno vuoti. Si distinguono le frazioni di ghiaia: 5–10, 10–20 e 20–40 mm. A seconda della densità, vengono presentati sfusi 10 gradi di isolamento da M150 a M800. Su ordinazione speciale, vengono prodotte ghiaie M900 e M1000.
Il calcestruzzo di ghiaia riempito con granuli medi e piccoli è leggero, non appesantisce le strutture e presenta proprietà di isolamento termico migliorate. I blocchi di muro di argilla espansa sono utilizzati in edifici bassi, proteggono l'edificio dall'aria fredda, hanno una buona permeabilità all'aria e appartengono a categorie ecologiche.
Pietra Spaccata
L'argilla espansa di questo tipo contiene singoli elementi di forma angolare irregolare con bordi e facce taglienti. 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 l'isolamento di soffitte, scantinati. Le fondazioni e le basi sono isolate con argilla espansa dal congelamento. Nel terreno è sistemata l'impermeabilizzazione con materiale in lamina, polietilene, materiale di copertura, sulla parte superiore è montata la protezione dai vapori domestici e atmosferici.
Il coefficiente di conduttività termica dell'argilla espansa dipende dalle dimensioni delle macerie, ma con l'aumentare delle dimensioni, aumenta lo spessore dello strato richiesto. Un massetto di sabbia di cemento (non meno di 4 cm) viene eseguito sopra la lettiera per aumentare la resistenza.
Sabbia
L'argilla espansa, contenente particelle fini fino a 5 mm nella sua composizione, appartiene a questa categoria. Il materiale è ottenuto dalla cottura di residui dalla produzione di pietrisco o ghiaia o dalla macinazione di pezzi di grandi dimensioni. La sabbia viene utilizzata per l'isolamento in interni insieme a grandi specie o utilizzata nei pavimenti in massetto.
L'isolamento sfuso è più efficace dei piccoli granuli in una miscela cemento-sabbia. L'umidità dalla soluzione viene assorbita dai granuli e perdono le loro proprietà protettive. Un'analisi comparativa dei blocchi di parete realizzati con sabbia argillosa espansa e ghiaia mostra che i primi conducono il calore più velocemente, ma sono caratterizzati da una maggiore resistenza.
Processi produttivi che incidono sulla conducibilità termica dell'argilla espansa
La tecnologia per la produzione di argilla espansa fornisce processi per aumentare la porosità e ottenere anelli chiusi isolati di diverse dimensioni. La materia prima è l'argilla di cava, sviluppata in miniere a cielo aperto. Prima dell'uso, vengono eseguiti test di laboratorio su campioni di gonfiore per determinare l'idoneità alla produzione.
L'attrezzatura comprende:
- macchine per allentare;
- granulatori;
- tamburi per asciugare;
- crogioli rotanti per la cottura;
- serbatoi di raffreddamento con alimentazione d'aria;
- trasportatori.
Nella produzione vengono utilizzate materie prime secche o umide di varie macinature. A una temperatura di +1000 - + 1300 ° C, la massa si gonfia e la superficie delle particelle diventa ermetica a causa della sinterizzazione.
