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影响js12345金沙官网登入透湿性能的因素有那些

发布时间:2019/8/28 14:45:52浏览量:

近些年来,由于公安部、住房和城乡建设部对外墙外保温材料防火等级的重视,岩棉因其优越的防火性能得到了人们的青睐。评价外墙外保温系统性能的参数有很多,其中,透湿率就是评价其性能优越与否的重要参数之一。外墙外保温系统在热湿迁移的过程中,若其内部湿份不断累积,不能及时疏散,不仅会导致保温系统的导热系数增大,降低其保温效果剖;同时,系统内积累的湿份遇冷时会有结露的风险甚至结冰,这将大大降低外墙外保温系统的使用寿命。所以,对保温材料透湿性能的研究具有重要意义。

测试了膨胀聚苯乙烯、挤塑聚苯乙烯和聚氨酯这3种建筑保温材料以及水泥砂浆、混凝土、多孔粘土砖等建筑材料在不同相对湿度条件下的水蒸气渗透系数,并拟合出了适用相对湿度范围在0%~100%的水蒸气渗透系数计算公式。研究了加气混凝土蒸气渗透系数的变物性取值方法,用Galbraith公式拟合得到了以材料含湿量为自变量的加气混凝土蒸气渗透系数的表达式。目前,国内标准GB50176-1993《民用建筑热工设计规范》,对岩棉的蒸汽渗透系数统一规定为定值0.0004880g/(m·h·Pa)。。,不考虑相对湿度等因素对透湿率的影响,这将大大影响计算结果的准确性,目前,国内有关岩棉透湿性能研究的文献很少,而且,尚未对影响岩棉透湿性能的因素进行过分析研究。
本文以js12345金沙官网登入为例,通过实验比较相对湿度、表观密度、厚度这3种因素对岩棉透湿性能的影响,并用最小二乘法拟合得到试样透湿率关于影响因素的曲线及其公式。

实验方法
国际标准ISO12572:2001(E)和美国标准度对透湿性能的影响有着重要影响。本节实验选取表观密度分别为40kg/m、50kg/m、60kg/ITI、75kg/m、100kg/m、120kg/m、140kg/m,160kg/m、180kg/m和200kg/nl厚度均为50mm的js12345金沙官网登入,计算湿流密度的试件有效面积为0.01m,容器内装有饱和NaC1溶液。厚度对岩棉透湿性能影响的实验设计
js12345金沙官网登入厚度的选择对外墙外保温系统的性能有着重要影响,保温层厚度过大,致使保温层质量过大,对粘结强度不利;从经济性角度考虑,也不利于系统性价比的提升¨。厚度太小,保温效果就达不到要求。所以,厚度的选择对外墙外保温系统至关重要。本节实验选取表观密度为140kg/m,厚度分别为40mm、50mm、55mm、60mm、80mm、90mm的js12345金沙官网登入,计算湿流密度的试件有效面积为0.01m,容器内盛有饱和NaC1溶液。

误差控制
本实验的误差来源主要有杯内饱和盐溶液所对应的相对湿度误差、杯外硅胶干燥剂所对应的相对湿度的误差(硅胶干燥剂使用一段时间后吸湿能力减弱,杯外相对湿度增大)、温度的误差、岩棉试件个体差异所引起的误差。其中饱和盐溶液所对应的相对湿度误差,最大为0.55%,可以忽略不计。恒温箱引起的温度误差为0.5℃,由于温度对材料透湿率的影响很小,也可忽略不计。为了尽量减小其他实验误差,本文采取了如下措施:
1)降低杯外硅胶干燥剂所对应的相对湿度误差的方法为:准备两份硅胶干燥剂,替换使用。将替换下来的硅胶干燥剂置于烘箱内烘干,温度调为80℃,烘干15min取出,密封好以备下次使用。
2)降低岩棉试件个体差异引起的误差的方法为:每组实验制备5个相同试样,处理数据时剔除突
变很大的个别试件,再将剩余试件求平均值。

实验结果分析
本文对试件质量变化采用最小二乘法进行拟合,当试件质量变化在连续3次称重不超过0.1%时,停止实验。图2为采用最小二乘法拟合得到的表观密度为140kg/m,厚度为50mm的js12345金沙官网登入在其两侧相对湿度差为47.57%时试件的质量变化和时间的关系曲线,图3为其拟合时的残差分布图。
采用一次函数,取时间为自变量,试件质量为因变量,拟合得到的试件质量随时间变化的公式为:
m=810.8423—0.06007t(R2=0.998)由相关系数R以及残差分布图可知其拟合效果很好。

相对湿度对岩棉透湿性能影响的分析
此节分析了js12345金沙官网登入的表观密度、厚度以及环境温度不变时,相对湿度差在12.51%~90%范围内js12345金沙官网登入的透湿性能。表观密度为140kg/m,厚度为50mm的js12345金沙官网登入在不同相对湿度下的透湿率如图4所示,图5为其拟合时的残差分布图。用Y=n+bx公式拟合得到的透湿率关于相对湿度差的表达式为:Wp=0.62011+1.8184×10-5RH2.6069(R2=0.997)由图4及拟合公式可知,当相对湿度差在10%~45%范围内时,透湿率随相对湿度差的变化比较缓慢,当相对湿度差超过45%后,透湿率随相对湿度差的增大变化较快,呈指数形式增长。笔者认为呈现出这种现象原因可能有两个:一是由于驱动势的增大,随着js12345金沙官网登入两侧的相对湿度差的增大,在温度恒定的情况下,试样两侧的水蒸气压差也越来越大,水蒸气压差就是发生蒸气渗透的驱动势,随着驱动势的增大,透湿率也逐渐增大;二是由于毛细作用,相对于其他保温材料而言,岩棉具有较强的吸水性,随着杯内相对湿度的增大,js12345金沙官网登入内部积累了更多的湿份,使得湿分以液体和蒸汽的形式同时存在于js12345金沙官网登入内部。又因岩棉其特有的孔隙特征,使其内部具有大量的毛细管,这就促使了液态水在岩棉内的渗透,增大了其透湿率。

表观密度对岩棉透湿性能影响的分析
此节分析了当js12345金沙官网登入的厚度以及所处环境湿度和温度不变时,js12345金沙官网登入的表观密度在40—200kg/m范围内时js12345金沙官网登入的透湿性能。不同表观密度,相同厚度(厚度为50mm)的js12345金沙官网登入在相对湿度差为65.29%的环境下的透湿率如图6所示,图7为其拟合时的残差分布图。用y=a+(b-a)*xn/(kn+xn)公式拟合得到的透湿率关于材料表观密度的表达式为:Wp=2.7737-1.67709*p5.00147/(118.81435.00147+p5.00147)

由图6及拟合公式可知js12345金沙官网登入的表观密度在40~70kg/m范围内,透湿率变化缓慢,在70~150kg/m范围内js12345金沙官网登入的透湿率随着表观密度的增大而急剧降低,当表观密度大于150kg/m时,变化又再次趋于缓慢。笔者认为,出现这种现象的原因主要和js12345金沙官网登入的孔隙率有关,当材料的孔隙率增大到一定程度后,表观密度降低对js12345金沙官网登入的透湿率影响将不再那么明显。同理,当材料孔隙率降低到一定程度后,即使表观密度继续增大,对其透湿性能的影响也将不再明显。事实上,岩棉的透湿性能应该和其本身的孔隙率有关,但材料的孔隙涉及到连通孔隙和闭合孔隙的问题,而材料表观密度是一个比孔隙率更容易获得且更常用的参数,所以,js12345金沙官网登入和其孔隙率的关系还有待进一步研究发现。

厚度对岩棉透湿性能影响的分析
此节分析了当js12345金沙官网登入的表观密度以及所处环境湿度和温度不变时,js12345金沙官网登入的厚度在40~90mm范围内其透湿性能。不同厚度、相同表观密度(表观密度为140kg/m)的js12345金沙官网登入在相对湿度差为65.29%的环境下的透湿率如图8所示,图9为其拟合时的残差分布图。用Y=n+公式拟合
得到的透湿率关于厚度的表达式为:

Wp=1.6600-3.2109*10-6l2.6632(R2=0.993)

由图8及拟合公式可知,js12345金沙官网登入的透湿率在40~90mm范围内,随着厚度的增大,透湿率逐渐降低,且单位厚度内降低的透湿率呈现出增大的趋势,这是因为js12345金沙官网登入内部的纤维结构对蒸气的传递有阻碍作用,厚度越大,阻碍作用也越强。

结论
本文通过湿杯实验测试了常用建筑保温材料js12345金沙官网登入在不同环境湿度、不同表观密度和不同厚度情况下的透湿率,并给出了拟合公式,讨论了各因素影响js12345金沙官网登入透湿率的原因,得到如下结论:

1)js12345金沙官网登入在相对湿度差为10%~45%范围内,透湿率受相对湿度差的影响较小,当相对湿度差超过45%后,js12345金沙官网登入的透湿率受相对湿度差的影响较大。
2)js12345金沙官网登入的表观密度在70~150kg/m范围内,透湿率随着表观密度的增大降低较快,而在这个范围之外,透湿率的变化随表观密度的增大变化缓慢。
3)js12345金沙官网登入的厚度在40—90mm范围内,透湿率随着厚度的增大逐渐减小。

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