Контроль качества теплоизоляционных материалов

 

Министерство  образования и науки Российской Федерации

 

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования 

  Московский Государственный Строительный Университет

 

Специальность «Промышленное и гражданское строительство»

КАФЕДРА ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

РЕФЕРАт

 

КОНТРОЛЬ  КАЧЕСТВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

 

 

Сведения об исполнителе:

Лаптев М.Ю.

студент факультета ТЭС

4 курса группы 3

очного обучения

________

                 (подпись)

 

 

Сведения о научном  руководителе: Слесарев М.Ю.

доктор технических наук, профессор

________

                 (подпись)

 

 

г. Москва

2010 г.

 

содержание

стр.

Список принятых сокращений 3

Введение 4

1. Объемная масса 6

1.1 Проведение испытания для определения объемной массы 6

1.2 Изготовление образцов балочек 7

2. Теплопроводность 9

2.1 Проведение испытания для определения теплопроводности 10

3. Проверка размеров и выявление наружных дефектов 13

4. Деформативность 17

4.1 Проведение испытания для определения сжимаемости 17

5. Прочность 20

5.1 Проведение испытания для определения прочности 20

6. Структурная прочность минераловатных плит 22

7. Влажность, гигроскопичность и водопоглощение 23

7.1 Проведение испытания для определения влажности и гигроскопичности 23

7.2 Проведение испытания для определения водопоглощения 24

8. Морозостойкость изделий из вспученного перлита 25

Заключение 26

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 27

 

 

Список  принятых сокращений

ГОСТ - государственный стандарт.

 

Введение

В современных условиях строительства  проблема обеспечения и повышения  качества строительной продукции является актуальной и сложной. В ее решении немаловажная роль принадлежит метрологии, стандартизации (включая техническое нормирование), а также улучшению состояния измерительной техники, внедрению современных средств и методов испытаний и контроля качества.

Технический уровень средств и методов  измерений, испытаний и контроля, применяемых на всех стадиях строительного производства, в значительной мере определяет уровень самого строительства. Для обеспечения прогресса в строительстве необходимо создавать и развивать не только строительную, но и измерительную технику, улучшать работу по метрологическому обеспечению, стандартизации методов и средств испытаний и контроля качества.

Цель  реферата: показать необходимость особого контроля качества теплоизоляционных материалов.

Задача  реферата: раскрыть методы контроля качества строительной продукции, на примере теплоизоляционных материалов.

Объект исследования: контроль качества теплоизоляционных материалов.

Предмет исследования: методы контроля качества теплоизоляционных материалов.

Методика  и методология реферата включает в себя:

• анализ структуры и содержания научного текста;
• выбор тех аспектов содержания, которые подлежат включению в реферат;
• составление реферата на основе выбранных из научного текста аспектов содержания.

Работа  содержит информацию о методах контроля качества теплоизоляционных материалов, а также вопросы о прочностных, деформативных, физико-механических и  химических свойствах теплоизоляционных  материалов.

1. Объемная масса

При определении объемной массы минеральной  и стеклянной ваты используют следующее  оборудование: прибор для определения объемной массы (рис. 1); весы технические.

1.1 Проведение испытания для определения объемной массы

а) Вату массой 0,5 кг укладывают горизонтальными слоями в металлический цилиндр 4 прибора. На вату опускают при помощи устройства 5 металлический диск 3 массой, равной 7 кг, что соответствует нагрузке 2 кПа. Под нагрузкой вату выдерживают в течение 5 мин. Высоту сжатого слоя ваты в цилиндре определяют по шкале 2, находящейся на стержне 1, с погрешностью 1 мм.

При определении объемной массы сыпучих материалов используют следующее оборудование: весы технические; воронку с верхним основанием конуса диаметром 204 мм и нижним - диаметром 30 мм; сосуд металлический вместимостью 1 л, высотой 108 мм и диаметром 108 мм; линейку металлическую.

Рис. 1. Прибор для определения объемной массы минеральной и стеклянной ваты

б) Подготовленную пробу материала насыпают через воронку с высоты 10 см в предварительно взвешенный сосуд до образования над его верхом конуса, который разравнивают металлической линейкой вровень с краями сосуда (без уплотнения). Сосуд с материалом взвешивают с погрешностью

0,1 г.

Объемную  насыпную массу , кг/м³, пробы материала вычисляют по формуле

 

где - масса мерного сосуда; кг; - то же с пробой материала, кг; V - объем мерного сосуда, м³; W - влажность материала, %.

При определении объемной массы мастичных материалов используют следующее оборудование: весы технические; шкаф лабораторный по ГОСТ 7365-55; стандартный конус; формы для балочек размером 200x50x25 мм; металлическую пластину; сосуд вместимостью 3 л; линейку металлическую; штангенциркуль по ГОСТ 166-73*.

1.2 Изготовление образцов балочек

Отобранную пробу материала затворяют водой до нормальной консистенции, которую определяют при помощи стандартного конуса. Нормальная консистенция раствора соответствует глубине погружения конуса на 10±1 см. Формы для изготовления образцов размером 200x50x25 мм устанавливают на стальную пластину, предварительно смазанную машинным маслом, и заполняют их приготовленным раствором. Раствор в углах формы уплотняют концом ножа, после чего поверхность раствора заглаживают лезвием ножа заподлицо с бортами формы. Заполненные формы помещают в сушильный шкаф, где образцы высушивают до постоянной массы, затем их вынимают из форм и отшлифовывают.

Образцы измеряют с погрешностью 0,1 мм и определяют их объем, затем взвешивают с погрешностью 0,1 г и вычисляют объемную массу , кг/м³.

2. Теплопроводность

Теплопроводность (в сухом состоянии при температурах на горячей поверхности образца  от 25 до 700° С) определяют методом  измерения стационарного потока тепла, проходящего через плоский  испытуемый образец, с помощью малоинерционного тепломера.

Образцы для определения коэффициента теплопроводности имеют в плане форму круга диаметром 250 мм или форму квадрата со стороной 250 мм; толщина образца составляет не более 50 мм и не менее 10 мм. Толщину образца измеряют с погрешностью 0,1 мм и определяют как среднее арифметическое значение результатов четырех измерений. Поверхности образцов должны быть плоскими и параллельными.

При испытании волокнистых, сыпучих, мягких и полужестких материалов отобранные образцы помещают в обоймы диаметром 250 мм, высотой 30-40 мм и толщиной 3-5 мм, изготовленные из асбестового картона, склеенные жидким стеклом. Плотность отобранной пробы, находящейся под нагрузкой, должна быть равномерна по всему объему и соответствовать средней объемной массе материала.

Образцы высушивают при 105-110° С до постоянной массы. Образцы из гипса высушивают при 45-55° С.

При испытании применяют следующее  оборудование: сушильный шкаф по ГОСТ 7365-55; прибор для определения теплопроводности (рис. 2; прибор состоит из плоского электронагревателя 7 и малоинерционного тепломера 9, установленного на расстоянии 2 мм от поверхности холодильника 10, через который непрерывно протекает вода с постоянной температурой. На поверхностях нагревателя и тепломера заложены термопары 1, 2, 4, 5. Прибор помещен в металлический кожух 6, заполненный теплоизоляцией. Плотное прилегание образца 8 к тепломеру и нагревателю обеспечивается приспособлением 3. Нагреватель, тепломер и холодильник имеют форму круга диаметром 250 мм). [1]

Тепловой  поток от нагревателя через образец  и малоинерционный тепломер передастся холодильнику и измеряется тепломером, представляющим собой термобатарею на паранитовом диске, или тепломером с воспроизводящим элементом, в который вмонтирован плоский электрический нагреватель. В комплект прибора входят: терморегулятор типа РО-1, потенциометр типа КП-59; лабораторный автотрансформатор типа РНО-250-2; переключатель термопар МГП; термостат ТС-16; амперметр технический

Рис. 2. Прибор для определения теплопроводности строительных материалов методом стационарного потока тепла через образец

переменного тока до 5 А и термос. Прибор поверяют периодически по стандартным образцам, представляемым метрологическими институтами Госстандарта.

2.1 Проведение испытания для определения теплопроводности

Подготовленный к испытанию образец укладывают на тепломер и прижимают нагревателем. Затем устанавливают терморегулятором нагреватель прибора на заданную температуру опыта и включают нагреватель в сеть. После установления режима, при котором в течение 30 мин показания тепломера будут постоянными, отмечают показания термопар по шкале потенциометра. При использовании малоинерционного тепломера с воспроизводящим элементом переводят показания тепломера на нуль-гальванометр и включают ток через реостат и миллиамперметр на компенсацию, добиваясь при этом положения стрелки нуль-гальванометра на «0», после чего регистрируют показания по шкале прибора в мА.

Коэффициент теплопроводности материалов вычисляют по формуле

 

где - толщина образца, м; , - температура соответственно горячей и холодной поверхности, °С; Q - количество тепла, проходящее через образец в направлении, перпендикулярном к его поверхности, Вт/м² .

При измерении количества тепла малоинерционным тепломером с воспроизводящим элементом расчет производят по формуле

 

где R- постоянное сопротивление нагревателя тепломера, Ом; I- сила тока, А; F- площадь тепломера, м².

При измерении количества тепла градуированным малоинерционным тепломером расчет производят по формуле

 

где Е - электродвижущая сила (э. д. с.), мВ; А - коэффициент, указанный в градуировочном свидетельстве на тепломер.

Температуру поверхностей образца измеряют при условии стационарного состояния с погрешностью 0,1 ° С. Плотность теплового потока вычисляют с погрешностью 1,2 Вт/м² . Коэффициент теплопроводности вычисляют с погрешностью 0,0012 Вт/(мК) .

Для определения теплопроводности легких, ячеистых и тяжелых бетонов в панелях и других изделиях применяют метод измерения цилиндрическим зондом, который основан на зависимости изменения температуры помещенного в бетон нагреваемого тела (зонда) от теплопроводности окружающего его материала.

Теплопроводность  бетонов указанным методом определяется, с помощью установки, состоящей из следующих приборов и устройств: двух одинаковых зондов (рабочего и зонда-термостата), закладываемых в свежеуложенный бетон; источника стабилизированных напряжений ИСН-1; амперметра постоянного тока Д-533 на 5 А по ГОСТ 871-60; микровольтметра постоянного тока В2-25; секундомера С-1-2а по ГОСТ 5072-72; частотного электрического фильтра.

Установка для измерения теплопроводности бетонов должна обеспечивать:

• диапазон измерения теплопроводности от 0,25 до 1 Вт/(мК) при относительной погрешности не более ±10%;
• продолжительность единичного измерения не более 15 мин;
• ток нагрева, требуемый для получения прироста температуры зонда, не менее 3° С и не более 5° С за 15 мин;
• возможность измерения теплопроводности при температуре окружающего воздуха от 5 до 40° С и относительной влажности воздуха до 80%; колебаниях напряжения сети переменного тока частотой 50 Гц±1 % в пределах от +10 до -15% номинального.

3. Проверка размеров и выявление наружных дефектов

Правильность  формы теплоизоляционных изделий из вспученного перлита на битумном связующем устанавливают внешним осмотром. Размеры изделий, отбитости и притупленности углов и ребер, а также длину трещин определяют металлическим измерительным инструментом с погрешностью 1 мм. Искривление поверхностен и ребер определяют, измеряя наибольший зазор между поверхностью или ребром изделия и ребром приложенной к нему измерительной линейки. Все измерения производят с погрешностью 1 мм.

Длину, ширину и внутренний диаметр изделий  определяют в трех местах: по краям и посередине изделия. Длиной, шириной и внутренним диаметром изделия считают среднее арифметическое значение результатов трех измерений. Толщину изделий определяют на торцах изделий: в четырех местах по краям изделия и в двух - посередине. Толщину изделия вычисляют как среднее арифметическое значение результатов шести измерений.

Внешний вид мягких и полужестких минераловатных плит на битумном связующем, а также однородность их структуры проверяют осмотром поверхностей и разреза плит. Размеры плит определяют стальным измерительным инструментом с погрешностью 1 мм. Длину и ширину плит измеряют в трех местах на расстоянии 50 мм от каждого края и посередине плиты. Длиной или шириной плиты считают среднее арифметическое результатов трех измерений. [3]

Толщину плит измеряют (рис. 3) в четырех местах на расстоянии 50 мм от каждого края и в центре плиты. Для определения толщины плиту укладывают на ровную металлическую площадку и вводят в нее иглу 1 с делениями, скользящую к трубке 2 с диском 3 перпендикулярно к поверхности плиты до соприкосновения с металлической площадкой. Диск с трубкой, масса которых составляет удельную нагрузку 0,5 кПа, опускают на поверхность плиты. Затем измеряют положение делений иглы относительно верхнего обреза трубки с погрешностью 1 мм. Толщиной плиты считают среднее арифметическое результатов пяти измерений.

Длину и ширину теплоизоляционных изделий из стеклянного штапельного волокна измеряют в трех местах - на расстоянии 150 мм от каждого края изделий и посередине изделия - металлической рулеткой. Длиной изделия считают среднее арифметическое результатов трех измерений, округленное до 5 мм.