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样品尺寸对有效导热系数测量值影响的相关性研究.pdf
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1、62Thermal InsulationNo.7 in 2023(Total Vol.51,No.389)JournalofBEE保温隔热2023年第7 期(总第51卷第3 8 9 期)建筑节能(中英文doi:10.3969/j.issn.2096-9422.2023.07.010样品尺寸对有效导热系数测量值影响的相关性研究孟庆博2,王功振,王学成(1.山东省建筑科学研究院有限公司,济南250031;2.山东建研检测检验科技有限公司,济南250031)摘要:在工程实践中,样品的尺寸对保温材料有效导热系数的检测有极大影响。以XPS保温板和蒸压加气混凝土砌块为例,采用防护热板法研究了样品的规格尺寸
2、对保温材料有效导热系数实测值的影响,探究了非标准尺寸保温材料的有效导热系数检测方法,结果表明:尺寸规格、拼接材料的导热系数、空气填充量均影响试验检测结果,选择不同导热系数的拼接材料拼接试验样品时,拼接材料导热系数远小于试验样品的导热系数,测得实验结果误差最小;拼接材料导热系数与试验样品的导热系数相近时,选择环形拼接测得实验结果误差最小。在可允许条件下,应用同种材料选择环形拼接,但不宜用不同材料拼接,以免误导工程试验。关键词:规格尺寸;有效导热系数;防护热板法;保温材料中图分类号:TU55文献标志码:A文章编号:2096-9422(2023)07-0062-04Correlation Study
3、 on the Effect of Sample Size on theMeasured Value of Effective Thermal ConductivityMENG Qingbol2,WANG Gongzhen?,WANG Xuecheng(1.Shandong Academy of Building Sciences Co.,Ltd,Jinan 250031,China;2.Shandong Jianyan Testing and Inspection Technology Co.,Ltd,Jinan 250031,China)Abstract:In engineering pr
4、actice,the sample size has a great influence on the detection of effectivethermal conductivity of thermal insulation materials.Taking XPS insulation board and autoclaved aeratedconcrete block as examples,this paper studies the influence of the size of the sample on the measured valueof the effective
5、 thermal conductivity of the insulation material by using the protective hot plate method,andexplores the detection method of the effective thermal conductivity of the insulation material(non-standardsize).The results show that the size,the thermal conductivity of the splicing material and the amoun
6、t of airfilling all affect the test results,When the splicing materials with different thermal conductivity are selectedto splice the test samples,the thermal conductivity of the splicing materials is far less than that of the testsamples,and the error of the test results is the smallest;When the th
7、ermal conductivity of the splicingmaterial is close to that of the test sample,the annular splicing is selected to minimize the error of theexperimental results.Under allowable conditions,ring splicing shall be selected with the same material,but it is not suitable to use different materials for spl
8、icing,so as to avoid misleading the engineering test.Keywords:sample size;effective thermal conductivity;protective hot plate method;thermalinsulation material0引言导热系数作为评价建筑保温材料热工性能优异的重要参数,国内建筑节能采用墙体节能为主,门窗保温为辅的方式,而在墙体保温方式中外墙外保温系统的使用最为广泛。用于外墙外保温系统的保温收稿日期:2 0 2 2-0 4-11;修回日期:2 0 2 3-0 7-19材料大多为板型材料和块型
9、材料,例如FS复合保温外模板、JS复合保温外模板、IPS复合保温外模板、蒸压加气混凝土砌块、自保温混凝土砌块等。复合保温材料以热阻形式评价其保温性能,而匀质材料则采用导热系数方式评价其保温性能 2-4。G B/T 10 2 9 42008绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板63孟庆博,等:样品尺寸对有效导热系数测量值影响的相关性研究法是评价匀质保温材料导热系数的重要检测依据 5GB/T376082019真空绝热板 6 中,提出了保温材料的“有效导热系数”的概念,以GB/T102942008绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法为参照,通过修正非计量区域热传导,测量计量区域内样品的有效导
10、热系数。由于真空绝热板的不可切割性,工程上以6 0 0 mm400mm(1025)mm 尺寸较多,而实验室检测机构的导热系数设备受参比板的影响,国家标准参比板尺寸为300mm300mm(2 5 2 7)m m,考虑导热系数值的溯源性,厂家所生产的符合GB/T102942008绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法的导热系数设备对样品尺寸的要求大多为3 0 0 mm300mm(1045)mm。不仅真空板这类保温材料,像混凝土砌块类的材料制样规格多样,例如,6 0 0 mm200mm250 mm、6 0 0 m m 2 40 m m 2 0 0 m m、6 0 0 m m 300mm250mm
11、等,如果让厂家或工程方重新提供复合检测要求的标准尺寸样品,那么不符合见证取样的规程,重新制样也失去了对工程现场样品监督的意义。导热系数是材料本身的一种物理特性,不会随着材料尺寸的改变影响其数值。但是当检测机构在遇到“非标准尺寸”样品时,导热系数测定的结果必然出现一定的偏差,这类偏差是测量带来的误差,很难正常评价材料的保温性能,有着较高的不确定度;给工程验收以及企业、检测机构带来了一定的困扰,在一定程度上影响了保温材料热工性能的评价。本文采用双平板旋转式导热仪测定不同尺寸规格的样品导热系数,通过对比不同尺寸规格样品的导热系数差异,分析样品尺寸对样品导热系数的影响,结合GB/T376082019真
12、空绝热板中,保温材料的“有效导热系数”的概念找出科学的检测方法,为企业保温材料的生产提供有利的性能评价手段1实验部分1.1试样制备选取密度相同的蒸压加气混凝土砌块(6 0 0 mm240mm200 mm)3块,挤塑聚苯板(XPS)(12 0 0 m m 600 mm80 mm)3 块,模塑聚苯板(EPS)(1200 mm 600mm80mm)3块,硬质聚氨酯(PU)(12 0 0 m m 600mm70mm)3 块。将所有板材按照表1要求进行制样(见表1),每次试验前试样应在温度2 0 5、相对湿度为50 10%。表1样品制样方法样品序号尺寸规格试样要求A1300mm300mm30mm(蒸压加
13、气混凝土砌块)无A2300mm298mm30mm(蒸压加气混凝土砌块)板面中间断开,预制2 mmA3300mm298mm30mm(蒸压加气混凝土砌块)板面中间断开,聚氨酯泡沫填缝A4300mm200mm30mm(蒸压加气混凝土砌块)无拼接成3 0 0 mm300mm30mm,A5300mm200mm30mm+300mm100mm30mm(蒸压加气混凝土砌块)聚氨酯泡沫填缝拼接成3 0 0 mm300mm30mm,紧凑放置A6300mm200mm30mm+300mm100mm30mm(蒸压加气混凝土砌块)A7260mm260mm30mm(蒸压加气混凝土砌块)无260mm260mm30mm(蒸压加
14、气混凝土砌块),A8树脂胶粘接成3 0 0 mm300mm30mm300mm20 mm30 mm,260 mm20mm30 mm(EPS 板)260mm260mm30mm(蒸压加气混凝土砌块),A9树脂胶粘接成3 0 0 mm300mm30mm300mm20mm30mm,260 mm20mm30mm(xPS板)B1300 mm300 mm30 mm(XPS 板)无B2300 mm260 mm30 mm(XPS 板)无B3300 mm260mm30 mm(XPS 板),3 0 0 mm40 mm30 mm(PU 板)树脂胶粘接成3 0 0 mm300mm30mmB4300 mm 298 mm 3
15、0 mm(XPS 板)板面中间断开,紧凑放置B5300mm298mm30mm(XPS板)板面中间断开,树脂胶粘接B6300mm260mm30mm(XPS板),3 0 0 mm40mm30mm(XPS板)树脂胶粘接成3 0 0 mm300mm30mmB7300mm260mm30mm(XPS板)),3 0 0 mm40mm30mm(EPS板)树脂胶粘接成3 0 0 mm300mm30mmB8260 mm260 mm30 mm(XPS 板)无260mm260mm30mm(XPS板),3 0 0 mm20mm30mm,B9树脂胶粘接成3 0 0 mm300mm30mm260 mm20mm30 mm(P
16、U板)1.2试验仪器试验仪器主要包括:D300FX-D30型导热系数测定仪(见图1)、国家标准样品绝热材料导热系数参比板(见图2)、电子天平(分度值0.0 1g)、游标卡尺(分度值0.0 1mm)、卷尺、电热鼓风干燥箱。64MENGQingbo,et al.CorrelationStudy on the Effect of Sample Size on the MeasuredValueof EffectiveThermal Conductivity图1D300FX-D30型导热系数测定仪国家标准祥品图2国家标准样品绝热材料导热系数参比板1.3试验方法1.3.1密度测定XPS板、PU板、EPS
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