4. Испытания образцов строительных материалов на величину теплопроводности (термического сопротивления)

    4.1. Общие сведения

    Прибор ИСК-У позволяет по ГОСТ 7076-99 испытывать образцы из теплоизоляционных материалов размерами в плане (250 ± 50) х (250±50), и высотой 20÷50  мм.

Измерение теплопроводности включает:

- отбор образцов,

- высушивание образцов до постоянной массы,

- размещение образца между подогревателем и охладителем теплового блока, прогрев образца,

- регистрация установившихся показаний прибора,

- расчет погрешности измерений,

- вычисление теплопроводности материала образцов.

    Для испытаний волокнистых теплоизоляционных материалов изготавливают дополнительно деревянную рамку высотой 50 мм, внешними размерами 250 ± 5 и внутренними размерами 220 ± 5 мм. При испытаниях волокнистый образец вкладывают в рамку, помещают между охладителем и подогревателем и сжимают до упора.

Примечание: Допускается испытание образцов при влажности меньше максимальной сорбционной с последующим определением их влажности и измерением теплопроводности в высушенном до постоянной массы состоянии.

    4.2. Отбор образцов

    4.2.1. Для испытаний изготавливают не менее трех образцов одинакового материала. Образцы из бетона формуются, проходят термообработку согласно принятой на предприятии технологии и шлифуются. Образцы из других жестких материалов вырезаются ( выпиливаются) и шлифуются .

    Высота волокнистых образцов должна быть больше высоты деревянной рамки на величину, определяемую с учетом сжимаемости материала при удельной нагрузке, предусмотренной нормативной документацией. Размеры волокнистых образцов в плана должны соответствовать внутренним размерам рамки.

    Рабочие(наибольшие) грани образцов должны иметь разнотолщинность и отклонение от плоскостности не более 0,5 мм (кроме образцов волокнистых материалов).

    4.2.2. Толщину образца ( высоту рамки) определяют по результатам измерений локальной толщины образца (рамки). Локальную толщину измеряют в трех точках каждой стороны: по середине и на расстоянии 50 мм от края. Всего делается 12 измерений, по три на каждую сторону. За толщину образца принимают среднеарифметическое значение результатов измерений. Измерения, проводят штангенциркулем с ценой деления 0,1 мм.

    4.3. Теплопроводность определяют на образцах, высушенных до постоянной массы при температуре 105 °С, если в нормативной документации на материал не указана другая температура . Образцы считают высушенными, если потеря их массы после повторного высушивания в течении 0,5 часа не превышает 0,1%.
   

    4.4. Подают проточную воду постоянной температуры в охладитель, устанавливают на него образец, на образец устанавливают подогреватель. Соединяют кабелем охладитель, подогреватель и разъем ХЗ. Включают подогреватель и ЭБ. Тумблер "нагрев" подогревателя устанавливается в положении "Выкл.". Кнопками выключают светодиод Т и  R|d/λ,  включают светодиод "100 ".
 

    4.5.Сбор экспериментальных данных

    Регистрируют текущее время и показания прибора.
    Определяют момент установления стационарного температурного режима образца, чему соответствует начало колебаний показаний прибора вокруг некоторого значения. Ориентировочное время установления составляет восемь часов.
После установления стационарного температурного режима через каждые три минуты регистрируют 10 значений Ri ( i= 1,2,3 ....10) измеряемой величины термического сопротивления.
    4.6. Испытывают остальные образцы в соответствии с пп.4.4 и 4.5.
    4.7. Рассчитывают относительную погрешность измерений и определяют теплопроводность материала следующим образом.

    4.7.1. Для каждого образца вычисляют среднеарифметическое значение R установившихся показаний прибора Ri,  м²К/Вт:

,

где Ri  -  то же, что в п. 4.5.

Вычисляют теплопроводность каждого образца Вт/(мК),  по формуле

λ=d/R ,

где d - толщина образца, м, измеренная по п. 4. 2. 2.

    Вычисляют среднеарифметическое значение теплопроводности образцов:

где λ_j -  теплопроводность j-го образца ( j= 1,2 ..... n. ) , n - количество испытанных образцов материала.

    Вычисляют относительную погрешность измерения теплопроводности по формуле:

где t_a -  коэффициент Стьюдента, принимаемый в зависимости от n по следующей таблице:

Рассчитывает искомую теплопроводность испытываемого материала, Вт/(мК) по формуле: