2. Определение влажности минеральной ваты

Каждый процент влажности материала увеличивает величину коэффициента теплопроводности на 0,003 Вт/(м °С).

Берут три пробы по 10 грамм и помещают их в бюксы, предварительно взвешенные (m), а затем взвешивают с материалом (m₁). Бюксы помещают в сушильный шкаф и высушивают до постоянной массы при температуре 105-110 °С и взвешивают (m₂).

Влажность ваты W, %, вычисляют по формуле:

где масса бюксы, г;

масса бюксы с навеской влажного материала, г;

масса бюксы с навеской высушенного материала, г.

Результаты испытаний заносят в тетрадь.

3. Определение средней плотности минеральной ваты

Плотность теплоизоляционных материалов колеблется от 10 до 500 кг/м³. Навеску минеральной ваты (m), равной 0,5 кг взвешивают с точностью до 1 грамма. Затем навеску укладывают слоями в металлический цилиндр прибора. Сверху на вату при помощи подвижного устройства опускают металлический диск массой 7 кг, что соответствует давлению 2 кПа. Под нагрузкой вату выдерживают 5 минут. Высоту сжатого слоя ваты в цилиндре определяют по шкале, находящейся на стержне.

Среднюю плотность минеральной ваты p_o, кг/м³, определяют по формуле:

где масса ваты, кг;

объем ваты, находящейся под нагрузкой, м³.

влажность ваты, %.

Результаты испытаний заносят в тетрадь.

4. Определение коэффициента теплопроводности

Определение коэффициента теплопроводности производят на приборе ИТ-1. При определении используют образцы-кубы с ребром 15 или 20 см с отверстием диаметром 6 мм в центре куба для установки зонда измерителя.

Подготовка прибора:

• вставить зонд в отверстие образца или изделия;

• вставить вилку шнура питания в розетку сети;

• нажатием кнопки «сеть» включить питание и прогреть прибор в течение 5 минут.

На табло прибора фиксируют показание R, соответствующее температуре (в условных единицах) среды в начальный момент времени. С пуском секундомера включают нагревательный элемент нажатием кнопки «зонд», при этом фиксируют показания R в моменты времени – 2; 2,5; 3; 4; 5; 6 минут.

Коэффициент теплопроводности λ, Вт/ м °С, определяется по формуле:

где аппаратный фактор прибора, определяется по формуле:

где температура среды испытания в начальный момент времени (условные единицы);

удельная мощность нагрева зонда, определяется по графику K=f (t) (Рис. 14);

коэффициент теплообмена в зоне контакта (м²/час), для вазелина 0,000451, для глицерина=0,000363, для воздуха =0,00175;

удельная теплоемкость, кДж/кг м °С (см. Приложение А или СниП 11-3-79*);

средняя плотность материала, кг/м³;

фиксированные отсчеты времени в минутах, tn/tm=2;

фиксированные температуры в условных единицах, определяется по формуле:

Результаты испытаний и расчетов заносят в тетрадь.

Коэффициент теплопроводности можно рассчитать также по эмпирической формуле Некрасова:

где средняя плотность испытуемого материала, г/ см³.

Рис. 14 График зависимости К=f(t)

Таблица 10. Определение коэффициента теплопроводности

Расчетная формула	Показатели	1 опыт	2 опыт
	Материал
	Плотность pср, кг/м3
	Удельная теплоемкость с, кДж/кг мС
	Показания прибора: R0
	R2
	R2,5
	R3
	R4
	R5
	R6
	(Rm-Rn)
	A – аппаратный фактор прибора
	К – удельная мощность нагрева зонда
	 - коэффициент теплообмена в зоне контакта, м2/час
(35)	λ, Вт/м С
	λср
(Приложение Е)	λ (по справочнику)
(36)	λ (по формуле Некрасова)

Заключение.

В соответствии с полученными результатами выносится заключение о марке минеральной ваты по ГОСТ 4640-93 (Приложение Д).

Испытываемая минеральная вата имеет марку _____________________

Контрольные вопросы

1. Классификация материалов по теплопроводности. Из каких составляющих складывается эквивалентный коэффициент?

2. Термическое сопротивление ограждающей конструкции. Как узнать, нужен ли утеплитель?

3. Структура теплоизоляционных материалов. Способы получения нужной структуры.

4. Какой материал имеет минимальную теплопроводность? Какие есть способы увеличить его содержание в теплоизоляционной структуре?

5. Можно ли увеличить воздушную прослойку для более эффективной защиты? Что такое конвекция? Когда она минимальна?

6. Существует ли зависимость теплопроводности от плотности? Какие есть способы изменить плотность бетона?

7. Меняются ли теплозащитные качества при увлажнении материалов? Почему?

8. Материалы кристаллической или аморфной структуры лучше защищают от холода? Как сделать ту или иную структуру?

9. Способы изготовления минерального волокна из натурального камня или промышленных отходов. Где используют такое волокно?

10. Какие теплоизоляционные материалы органического происхождения знаете? Какова их теплопроводность, плотность?

11. Имеет ли значение температуростойкость теплоизоляционного материала? У каких материалов она выше: у органических или неорганических?

12. Есть ли разница в структуре теплоизоляционных и звукоизоляционных материалов?

13. Почему предпочитают штучные или рулонные теплоизоляционные ма­териалы сыпучим?

14. Можно ли сделать теплоизоляционные материалы из пластмассы? Какие материалы знаете?

15. От чего зависит коэффициент теплопроводности? Какие знаете формулы.

16. Из каких составляющих складывается коэффициент теплопроводности?

17. Способы поризации материалов.

18. Структуры теплоизоляционных материалов из пластмасс.

19. Какие теплоизоляционные материалы можно использовать на горячих поверхностях?

20. Где располагаются теплоизоляторы в строительных конструкциях?

21. Почему нормируют термическое сопротивление теплопередаче?

22. Какие поры лучше сохраняют тепло в материале?

23. Что означает теплотехническая неоднородность?

24. Из каких материалов можно изготовить теплоизоляционные материалы?

25. Какая защита требуется для теплоизоляционного материала?