Effect of internal structure on the interaction of mechanical and thermal properties of concrete
Loading...
Date
2018
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
En vías de aumentar la eficiencia energética de las casas, la conductividad térmica del hormigón debe reducirse. Este estudio se enfoca en el efecto de la estructura interna en la interacción de las propiedades mecánicas y térmicas del hormigón. La estructura interna se evaluó de forma individual y combinada con la variación de tres constituyentes: materiales cementantes suplementarios (cenizas volantes), agregado liviano (LWA) fino (arcilla expandida fina) y LWA grueso (lutita expandida, arcilla expandida, poliestireno expandido). También se evaluó el efecto de LWA en hormigón permeable. Los tres constituyentes presentados individualmente una mayor disminución en la resistencia a la compresión que en la conductividad térmica del hormigón. Las cenizas volantes fue el menos efectivo en la reducción de la conductividad térmica (14%), mientras que la arcilla expandida gruesa (54%) fue el más efectivo. La sustitución de arcilla expandida por poliestireno expandido, que representa una reducción de la conductividad térmica del 90%, redujo la conductividad térmica del hormigón en menos de 15%, para un volumen de 30% del constituyente. Esto último es debido a que la conductividad térmica se comporta más cerca de un modelo compuesto en paralelo, con un efecto mínimo de tortuosidad en el flujo de calor. El efecto combinado redujo la conductividad térmica en un 75%. La Arcilla expandida fina (FEC) provocó una mayor reducción en la conductividad térmica y una menor reducción en la resistencia a la compresión que la arcilla expandida gruesa (CEC) debido a: refinamiento de la distribución del tamaño de poros, disminución de máximo tamaño de poros y aumento en la distribución espacial de FEC dentro del hormigón. La combinación de los constituyentes genera un mayor efecto de tortuosidad en el flujo de calor con la reducción de puentes térmicos dentro del hormigón. A pesar de la tasa más alta en la reducción de resistencia a la compresión, el uso de FA permite conseguir valores más bajos de conductividad térmica, lo que reduce el flujo de calor a través de la pasta. El hormigón permeable con LWA fue menos eficiente en las propiedades mecánicas y térmicas, debido al aumento de la distribución de tamaño de poro y tamaño de poro máximo.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2015