مطالعه‌ي آزمايشگاهي عملكرد حرارتي ملات‌هاي رايج در ساخت ديوار

Experimental investigation of thermal performance of mortars

روند فزاينده‌ي مصرف انرژي در صنعت ساخت‌و‌ساز، مهندسان و طراحان سازه را به سمت بررسي روش‌هايي سوق داده‌است كه در طي چرخه‌ي ساخت تا تخريب، ميزان انرژي كمتري را مصرف مي‌كنند. تقويت ويژگي‌هاي رسانش حرارتي المان‌هاي سازه‌اي در كنار ويژگي‌هاي مكانيكي و مقاومتي علاوه بر گسترش زمينه‌هاي كاربردي اين مصالح، موجب كاهش قابل ملاحظه‌ي ميزان انرژي مصرفي و كاهش پيامد‌هاي مخرب زيست‌محيطي مي‌شود كه اين خود هم‌سو با اهداف توسعه پايدار مي‌باشد. در اين پژوهش، پارامترهاي حرارتي بر روي ملات‌هاي تعريف شده در استاندارد آمريكا به صورت آزمايشگاهي اندازه‌گيري مي‌شود. با توجه به محدوديت‌ها و فرضيات ساده‌كننده‌ي روش‌هاي اندازه‌گيري رايج پيشين، در اين مطالعه، با به كارگيري سيستم اتاقك كنترل انرژي كه روش جديدي بر مبناي قانون فوريه جهت اندازه‌گيري ضريب هدايت حرارتي اجسام متخلخل مي‌باشد، ضرايب مدت زمان تاخير، ضريب كاهشي و ضريب رسانش حرارتي ملات‌هاي ساختماني محاسبه شده‌است. نتايج پژوهش حاكي از عملكرد مناسب حرارتي ملات نوع O با ضريب رسانش حداقلي0/264 وات بر كلوين- متر و حداكثر مدت‌زمان تاخير 66 دقيقه مي‌باشد. با اين وجود، به دليل كم بودن سيمان، اين نوع ملات مقاومت فشاري بالايي ندارد. در نتيجه، مي‌بايست حالت بهينه‌اي براي ملات در نظر گرفته‌شود تا علاوه بر تامين ويژگي‌هاي مكانيكي مصالح، خواص رسانش انرژي آن نيز بهبود يابد.

Increasing rate of energy consumption in building sector has led the constructors towards the low-energy consuming methods. The enhancement of thermal performance of structural elements in conjunction with mechanical properties yields to the decrease in environmental impacts. In this paper, thermal performance of ASTM mortars has been investigated. Considering the limitations of typical methods in the measurement of thermal parameters, in this investigation, the parameters of lag time, decrement factor and thermal conductivity of mortars have been measured using the method of hygrothermal chamber. Results show that type O mortar with the minimum thermal conductivity of 0.264 (watt per kelvin-meter) and the maximum lag time of 66 minutes, had the significant thermo-buffering capacity among the ASTM mortars. However, due to the low cementitious materials in the mixture of the mortar, type O lacks of the acceptable strength features. Consequently, the optimum type of mortar must be produced in which the thermal performance has the same value of the mechanical properties.