Materiale moderne pentru construcții

1. Aspecte generale

Printre exigenţele care se impun la realizarea şi exploatarea unei construcţii, conform Legii calităţii, este obligatoriu de respectat şi aplicat criteriile privind confortul termic şi protecţia împotriva zgomotului. Astfel în spaţiul construit, în funcţie de nivelul de aglomerare se impun anumite limite pentru temperaturile interne, nivelul zgomotelor, umiditatea. Pentru realizarea acestor parametri impuşi, se folosesc atât materiale din elemente structurale, cât şi materiale sau structuri specifice.

2. Materiale de izolaţie termică

Conform principiilor termodinamicii, într-un sistem dat, căldura se va transmite întotdeauna de la zona cu temperatură ridicată spre zonele cu temperaturi mai scăzute. Transmiterea căldurii se poate face prin conducţie, convecţie şi prin radiaţie.

Transmiterea căldurii prin conducţie - se realizează doar în corpurile solide, la care particulele componente îşi modifică amplitudinea de mişcare în funcţie de temperatură, astfel încât particulele bogate în energie termică, prin intermediul forţelor de atracţie interparticulare, vor transmite energia la particulele cu energie termică mai mică(cu temperaturi mai mici).

Pentru a reduce transmiterea căldurii prin conducţie, deci pentru ca un material să fie bun izolator termic, într-un corp solid trebuie să existe cât mai multe întreruperi de continuitate, ceea ce este posibil în cazul materialelor poroase sau granulare.

Transmiterea căldurii prin convecţie este caracteristică pentru stările de agregare lichidă şi gazoasă. Cu cât un fluid, gaz sau lichid, este mai cald, cu atât densitatea se reduce, astfel încât într-un spaţiu limitat(pori sau goluri intergranulare din structura

solidului) se produce o mişcare în masa fluidului care va transporta energia termică, de la limitele calde spre limitele reci ale spaţiului.

Pentru ca un material unitar(poros) sau compozit(alcătuit din componente diverse) să nu transmită căldura prin convecţie, porii sau spaţiile intergranulare(în care există masă fluidă) trebuie să fie de dimensiuni mici, astfel încât să nu se producă curentul de convecţie.

2

Transmiterea căldurii prin radiaţie este de natură ondulatorie, astfel încât un corp va transmite căldura cu o intensitate cu atât mai mare cu cât:

1. are o temperatură mai ridicată,

2. este de culoare mai închisă,

3. prezintă o suprafaţă mai rugoasă.

Un material cu utilizări în construcţii poate fi considerat că este bun izolator termic, dacă:

- conţine un volum suficient de goluri(pori închişi sau volum intergranular), astfel încât să confere densităţii aparente valori ce nu depăşesc 1000kg/m3 şi o conductivitate termică mai mică de λ = 0,35w/mK;

- să fie uscat sau protejat împotriva umidităţii;

- să prezinte stabilitate mare în timp.

Materialele de izolaţie termică se pot clasifica după mai multe criterii şi anume:

1. după natura substanţelor constituente:

- anorganice: betoane uşoare, produse ceramice, fibre minerale, granule uşoare etc.;

- organice: plută, polimeri, lemn etc.;

- mixte: structuri compozite cu agregate minerale sau organice şi lianţi minerali sau organici;

2. după modul de prezentare:

- coezive: betoane, mortare etc.;

- granulare sau fibre: zgură, granulit, fibră de sticlă etc.;

3. după domeniile de utilizare:

- pentru pereţi: betoane, plăci etc.;

- pentru planşee: BCA., plăci din fibre etc.;

- pentru conducte;

- pentru instalaţii de frig.

2.1. Materiale termoizolatoare coezive.

- 3 –

Materialele termoizolatoare coezive se prezintă sub forma unor mase solide, cu forma prestabilită şi structură poroasă, cu pori de dimensiuni mici şi uniform distribuiţi, sau sub formă de plăci şi blocuri realizate prin aglomerare.

Betoane foarte uşoare cu densitatea aparentă maximă 1000kg/m3 şi coeficientul de conductivitate termică λ = 0,09 0,35 W/mK. Din această categorie de materiale care au fost prezentate din punct de vedere al modului de obţinere în Capitolul 2, fac parte:

- betoane celulare autoclavizate(BCA),

- gazbetonul(GB),