О ЗАВИСИМОСТИ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ ОТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ПЕНОБЕТОНОВ С ДОБАВКОЙ РАЗЛИЧНЫХ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЕЙ Рахимбаев Ш.М., д-р техн. наук, проф., Аниканова Т.В., аспирант Белгородский государственный технологический университет им.В.Г.Шухова Коэффициент теплопроводности, Вт/моС Одним из важнейших свойств газонаполненных строительных изделий, в частности, пенобетона, являются средняя плотность и коэффициент теплопроводности, а также зависимость между ними. Известно, что с ростом средней плотности коэффициент теплопроводности возрастает. В технической литературе по газонаполненным строительным материалам приведены многочисленные данные о зависимости между этими двумя величинами [1, 2]. Однако, большинство авторов подчеркивает, что зависимость между средней плотностью и коэффициентом теплопроводности довольно сложна и определяется не только составом материала, но и размером, формой пор, толщиной межпоровых перегородок и другими факторами [3-6]. С этим мнением можно согласиться, однако есть основания предполагать, что для однотипных материалов, в частности пенобетонов, этот фактор имеет второстепенное значение и такая зависимость может носить достаточно однозначный характер. Для проверки этого предположения были обработаны экспериментальные данные о средней плотности и коэффициентах теплопроводности пенобетонов, приготовленных с использованием различны типов пенообразователей (Неопор, ПО-6ТС, БПИ, Унипор, Пеностром, ТЭАС, СПРИНГ) при разном водоцементном отношении. Средняя плотность образцов пенобетона находилась в пределах от 100 кг/м3 до 1800 кг/м3, а коэффициент теплопроводности - от 0,045 Вт/м °C до 0,5 Вт/м °C. На рисунке 1 приведен график зависимости между средней плотностью и коэффициентом теплопроводности пенобетонов различного состава. Исходные данные взяты из [3-6]. Рассмотрение полученного графика показывает, что зависимость между этими показателями пенобетонов для всех исследуемых составов может быть удовлетворительно описана линейной функцией: λ=λв+2,44·10-4ρср=0,025+2,44·10-4ρср, где λв – коэффициент теплопроводности воздуха при комнатной температуре и атмосферном давлении, равный 0,025 Вт/м °C [7]; ρср – средняя плотность образцов, кг/м3. 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Средняя плотность, кг/м3 Рис. 1. Зависимость коэффициента теплопроводности от средней плотности образцов Коэффициент корреляции равен 0,996225. Экстраполяция полученной прямой, характеризующей функцию λ(ρср), на ρср0, приводит к численному значению коэффициента теплопроводности при весьма малом значении ρ ср к величине λ=0,025 Вт/м°C, равной величине теплопроводности воздуха [7], что свидетельствует об адекватности указанной зависимости фактическим данным. Как видно из рассматриваемого графика, отклонение расположения большинства экспериментальных точек от аппроксимирующей их прямой линии невелико. Увеличение толщины межпоровых перегородок в пенобетонных материалах, несомненно, существенно повлияет на численное значение коэффициента теплопроводности, особенно, если перегородка является плотным цементным камнем, теплопроводность которого значительно больше, чем у пор. Однако, по данным [5] увеличение толщины межпоровых перегородок ведет, как правило, к росту их пористости и снижению средней плотности и связанного с ней коэффициентом теплопроводности. Возможно, что это явление наблюдается не всегда, но по данным [5] имеет место. Отсюда следует, что не всегда вариации структурных особенностей пеноцементных бетонов сопровождются изменением функциональной зависимостью λ(ρср). Дополнительным аргументом в пользу того, что структурные особенности пенобетона не очень сильно влияют на эту зависимость, являются данные [8], где показано, что изменение размеров пор в интервале от 0,5 до 3 мм слабо влияет на коэффициент теплопроводности пеностекла при комнатной температуре. По мере повышения температуры влияние размера пор на коэффициент теплопроводности резко возрастает. Таким образом, есть основания утверждать, что приведенный на рисунке 1 график в среднем удовлетворительно описывает зависимость между средней плотностью и коэффициентом теплопроводности пенобетонов различного состава. Существенное отклонение наблюдается в тех случаях, когда пенобетон по своим структурным параметрам отличается от характерных для него средних показателей. В связи с этим приведенный график может быть использован для приближенной оценки коэффициента теплопроводности пенобетонов с известной средней плотностью. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Список литературы Глуховский В.Д. Основы технологии отделочных тепло- и гидроизоляционных материалов. – К.: Вища школа. Головное изд-во, 1986. 303с. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустическиих материалов и изделий. – М.: Высшая школа, 1989. – 384с. Естемесов З.А., Махамбетова У.К., Абуталипов З.У. Об основных свойствах неопорбетона // Цемент и его применение. - 1996. - №1. С.28-30. Овчинникова В.П. Новые перспективы применения пенобетонов // Цемент и его применение. - 2001. - №6. - С.38-39. Шахова Л.Д., Черноситова, Хрулев И.Б. Влияние пористой структуры пенобетона на теплопроводность // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. - №5. - С.195-198. Кондратьев В.В., Морозова Н.Н., Хозин В.Г. Структурно-технологические основы получеия сверхлегких пенобетонов // Строительные материалы. - 2002. - №11. - С.35-37. Физические величины. Справочник под ред. И.С. Григорьева; Е.З. Мейлихова. – М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232с. Алексеев С.В. Совершенствование процесса отжига высокопористых материалов на основе стекла. – Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. к. т. н. – Белгород: БелГТАСМ, 2002. – 176с. http://conf.bstu.ru/conf/docs/0029/0609.doc