image128

40 3. Badania podstawowych właściwości fizycznych i identyfikacja tworzyw sztucznych

Tabela 3.7. Gęstość pozorna i współczynnik przenikania ciepła niektórych materiałów

Rodzaj materiału	Gęstość pozorna, kg/m^3	Współczynnik przenikania ciepła, temp. 20°C
		kcal/(m^2 h °C)	W/(m^2 K)
Płyty korkowe	130	0,04	0,046
Płyty pilśniowe	najwyżej 350	maks. 0,05	0,058
Płyty wiórowo-	460	0,09	0,105
-cementowe	360	0,08	0,093
	80	0,038	0,044
Wełna żużlowa	150	0,042	0,049
	najwyżej 150	maks. 0,045	0,052
Maty z waty szklanej	najwyżej 300	maks. 0,1	0,163
Szkło piankowe	25	0,035	0,041
Styropian	8-12	0,03	0,035
Pianki poliuretanowe	25-60	0,03-0,0045	0,035-0,052

Na tej podstawie jako dobre izolatory można przyjąć te materiały, których gęstość pozorna nie przekracza 500 kg/m³. Materiały o gęstości większej niż 500 kg/m³ mają już właściwości konstrukcyjne, których udział wzrasta ze wzrostem gęstości, a równocześnie maleją właściwości termoizolacyjne. Materiały o gęstości powyżej 1800 kg/m³ mają charakter tylko konstrukcyjny i nie są stosowane jako termoizolacje, aczkolwiek ich właściwości termoizolacyjne uwzględnia się w obliczeniach cieplnych w przypadku przegród wykonanych z tych materiałów. Gęstość pozorna jest często wykorzystywana do oceny zgodności jakości produktu z deklarowaną przez producenta.

3.2.3. Metody oznaczania

Metody oznaczania gęstości pozornej [8] podzielić można na dwie grupy.

W przypadku materiałów, z których można wyciąć próbki o regularnych kształtach, pomiar przeprowadza się przez zmierzenie wymiarów próbki z dokładnością do 0,1 mm i obliczenie objętości. Następnie waży się próbkę z dokładnością co najmniej do 0,1 g i oblicza gęstość ze wzoru (3.13).

W przypadku próbek o kształtach nieregularnych powierzchnie próbki wysuszonej do stałej masy m_Q powleka się parafiną, a w przypadku tworzyw porowatych - wazeliną, aby zapobiec przedostawaniu się cieczy do wnętrza próbki. Następnie oznacza się masę próbki wraz z parafiną, a z kolei określa objętość próbki wraz z parafiną przez zanurzenie w cieczy w cylindrze miarowym wg wskazań podanych przy oznaczaniu gęstości.

(3.14)

gdzie: V_p - objętość próbki z parafiną, cm³; m_p - masa próbki z parafiną, g; m₀ -masa próbki bez parafiny, g; 0,93 - gęstość parafiny.

Obliczoną objętość wstawia się do wzoru

Objętość próbki V (z porami, lecz bez parafiny) oblicza się ze wzoru

(3.15)

gdzie m jest masą próbki.

Jeśli z badanego materiału można wyciąć próbkę o regularnym kształcie, to objętość oblicza się z wymiarów.

3.2.4. Szczelność i porowatość

W materiałoznawstwie rozróżnia się dwie właściwości obrazujące porowatość, którą oblicza się na podstawie gęstości pozornej i gęstości właściwej danego materiału. Szczelność wyraża wzór

P

gdzie: d_p - gęstość pozorna, g/cm³; p - gęstość, g/cm³.

Szczelność jest to część całkowitej objętości, jaką zajmuje masa badanego materiału bez porów, natomiast porowatość określa, jaka część całkowitej objętości materiału przypada na pory. Określa się ją jako dopełnienie do jedności i wyraża wzorem

gdzie: 5 - szczelność, p - gęstość, g/cm³. Porowatość można też wyrazić w procentach

(3.18)