ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом

ГОСТ Р 56732-2015

     
     
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ

Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом

Heat insulating materials and products. Methods for determining the emission characteristics of fibers with air flow around


ОКС 91.100.60

Дата введения 2016-05-01


Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук" (НИИСФ РААСН)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 ноября 2015 г. N 1896-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе ""Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения


Настоящий стандарт распространяется на строительные минераловатные теплоизоляционные материалы и изделия, изготовленные в заводских условиях, и устанавливает методы определения характеристик эмиссии волокон (коэффициента эмиссии волокон, суммарной эмиссии волокон с квадратного метра утеплителя) при обдувании воздухом.

2 Нормативные ссылки


ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 17177-94 Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний

ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и обозначения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 эмиссия волокон из минераловатного утеплителя: Явление, заключающееся в удалении волокон из слоя минеральной ваты под воздействием потока воздуха.

3.1.2 плотность потока эмиссии волокон: Физическая величина, численно равная массе волокон, удаленной в единицу времени с поверхности 1 мГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом минеральной ваты под воздействием потока воздуха, движущегося параллельно поверхности утеплителя.

3.2 Обозначения

Обозначения и единицы измерения основных параметров, применяемых при определении воздухопроницаемости, приведены в таблице 1.


Таблица 1

Параметр

Обозначение

Единица измерения

Площадь поверхности образца

А

мГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом

Плотность потока эмиссии волокон

j

кг/(мГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом·с)

Коэффициент эмиссии волокон

X

м/с

Скорость потока воздуха, обдувающего образец

U

м/с

Начальная масса образца

mГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом

кг

Абсолютное изменение массы образца

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом

кг

Средняя скорость эмиссии волокон

i

кг/с

Толщина образца

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом

м

Плотность образца

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом

кг/мГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом

4 Общие положения


Сущность метода заключается в экспериментальном определении плотности потока эмиссии волокон с поверхности образцов минеральной ваты при воздействии на них потока воздуха, направленного параллельно их поверхности, и в последующем расчете коэффициента эмиссии волокон по известной величине скорости потока воздуха и полученной величине плотности потока эмиссии волокон.

Плотность потока эмиссии волокон с поверхности образца минеральной ваты, j, кг/(мГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом·с), определяется уравнением

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом, (1)


где A - площадь поверхности образца, с которой происходит эмиссия волокон, мГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом;

m - масса образца, кг;

z - время, с.

Плотность потока эмиссии волокон зависит от скорости потока воздуха и коэффициента эмиссии с поверхности образца материала в соответствии с уравнением

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом, (2)


где ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом - коэффициент эмиссии волокон, м/с;

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом - плотность образца минеральной ваты, кг/мГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом;

U - скорость потока воздуха, обдувающего образец, м/с;

UГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом - номинальная скорость потока воздуха, равная 1 м/с.

5 Средства испытания


- Лабораторные весы по ГОСТ Р 53228.

- Штангенциркуль по ГОСТ 166.

- Линейка по ГОСТ 427.

- Часы.

Экспериментальная установка, представляющая собой короб в форме прямоугольного параллелепипеда размерами не менее 250x750 мм (рисунок 1).

Рисунок 1 - Схема короба для экспериментальной установки для исследования эмиссии волокон из минераловатных плит

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом


Рисунок 1 - Схема короба для экспериментальной установки для исследования эмиссии волокон из минераловатных плит

Короб может быть выполнен из фанеры толщиной 8-10 мм или другого аналогичного материала. Глубина короба должна быть не менее толщины образцов материалов для испытания и обеспечивать зазор для движения потока воздуха. В торцевой грани короба выполнена щель для забора воздуха. В противоположную грань короба вмонтирован вентилятор, который при проведении эксперимента обеспечивает вытяжку воздуха из пространства короба.

Электропривод вентилятора должен быть снабжен частотным регулированием, что обеспечивает более точную подстройку характеристики вентилятора под характеристику образовавшейся сети. Для большей глубины регулирования и обеспечения более плавного пуска электродвигателя вентилятора целесообразно также использовать шиберующие устройства в присоединительном канале стенда. В качестве шиберующих устройств наилучшим образом подходят поворотные заслонки или ирисовые диафрагмы (для круглых частей канала). Привод шиберующих устройств - ручной.

6 Подготовка к испытанию

6.1 Объектом испытаний являются образцы плит из минеральной ваты, как каменной, так и стеклянной. Толщина этих образцов может составлять от 0,05 до 0,15 м.

6.2 Для проведения исследований вырезают образцы из минераловатных плит в форме квадратных пластин размерами 0,25x0,25 м. Перед проведением испытаний образцы минеральной ваты подвергаются искусственному состариванию.

6.3 Образцы увлажняются до влажности 10%-20% по массе путем добавления воды на поверхность образцов и запечатываются в полиэтиленовые пакеты. В таком состоянии образцы подвергают не менее 100 циклам замораживания-оттаивания в климатической камере. Замораживание происходит в течение не менее 6 ч при температуре (-20±2)°С. Оттаивание проводят в течение не менее 6 ч при температуре (20±2)°С. После проведения циклов замораживания-оттаивания образцы высушивают и подготавливают для проведения испытания на эмиссию волокон.

6.4 Подготовленные таким образом образцы укладывают в короб так, что струя воздуха, всасываемая вентилятором через воздухозаборную щель, проходит над их верхней поверхностью. Образцы удерживаются в фиксированном положении натянутыми проволоками. Для возможности извлечения образцов из экспериментальной установки они оснащены проволочными петлями.

7 Проведение испытания


Короб с уложенными в нем образцами (см. рисунок 1) закрывают сверху крышкой, после чего включают вентилятор и проводят испытание образцов на эмиссию волокон.

Установку включают, и она работает в течение не менее 24 ч. После этого все исследуемые образцы взвешивают по четыре раза (второе взвешивание). Среднее значение массы каждого образца по четырем взвешиваниям принимают за начальную массу образца. Затем установку включают и проводят испытания путем обдува образцов потоком воздуха в течение не менее чем 100 суток.

В процессе проведения эксперимента с произвольным интервалом времени, но не реже, чем раз в неделю проводят взвешивания образцов, а также измерение температуры и влажности воздуха в помещении.

8 Обработка результатов испытания


Рассчитывают изменение массы образцов во времени и записывают результаты по форме таблицы 2.

Абсолютное изменение массы образцов ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом, г, вычисляется по формуле

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом=m-mГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом, (3)


где m - текущее значение массы образца, г;

mГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом - начальная масса образца, принимаемая по результатам второго взвешивания, г.


Таблица 2 - Результаты определения абсолютного изменения массы образцов

Дата взвешивания

Изменение массы соответствующего образца, г

1

2

3

4

5

6

7

8


Для каждого образца строят зависимость абсолютного изменения массы образцов от времени. Данная зависимость аппроксимируется уравнением линейной регрессии. Коэффициент уравнения линейной регрессии i является коэффициентом наклона построенного графика массы образца к оси времени, и представляет в сущности среднее значение скорости эмиссии волокон (убыли массы) образца в граммах за сутки. Значения коэффициента i пересчитывают в килограммы в секунду.

Для каждого образца коэффициент эмиссии волокон рассчитывают по формуле

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом. (4)


За результат испытания принимают среднее арифметическое значение результатов испытания всех образцов для каждой марки.

Результаты оформляются протоколом испытаний.

Таким образом, методика позволяет определить значение коэффициента эмиссии волокон ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом, который является единственным параметром уравнения эмиссии волокон (2). Уравнение (2) с известным коэффициентом эмиссии волокон, в свою очередь, позволяет проводить расчеты долговечности минераловатного утеплителя, прогнозировать воздействие минеральной ваты на окружающую среду и определять изменение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции вследствие эмиссии волокон. Испытания по определению коэффициента эмиссии волокон для каждой марки минераловатного утеплителя, предназначенного для использования в ограждающих конструкциях с вентилируемой воздушной прослойкой, следует проводить не реже одного раза в пять лет.

Приложение А (справочное). Пример обработки результатов испытания

Приложение А
(справочное)

А.1 Для испытаний предоставлено по два образца четырех марок минераловатных плит. Размеры всех образцов составляли 0,25x0,25x0,10 м. Плотности образцов, измеренные перед проведением исследований, представлены в таблице А.1.

На первом этапе проводилось искусственное состаривание образцов исследуемых материалов.

Образцы увлажняли до значений влажности от 10% до 20% по массе, что существенно превышало максимальную сорбционную влажность материалов. Затем образцы закрывали полиэтиленовой пленкой и подвергали периодическому замораживанию-оттаиванию.

Для этого образцы периодически помещались в морозильную камеру не менее чем на 6 ч, где охлаждались до температуры (-20±2)°С, после чего образцы вынимали из камеры и помещали в комнатные условия на не менее чем 6 ч и вновь помещали в морозильную камеру. Таким образом, в сутки проводилось два цикла замораживания-оттаивания. Циклы замораживания - оттаивания проводили в период с 1 мая по 1 сентября.


Таблица А.1 - Плотности образцов четырех марок минераловатных плит, представленных для испытаний

Марка

N образца

Плотность, средняя по двум образцам, ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом, кг/мГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом

ПЖ-80

1

77,3


2


ПП-60

1

67,2


2


ПМ-50

1

46,1


2


ПМ-35

1

38,1


2



После проведения циклов искусственного состаривания с образцов была удалена пленка, и они находились в комнатных условиях в течение недели. За это время они принимали влажность, соответствующую сорбционной влажности (не превышающую 1% по массе).

Таким образом, образцы были искусственно состарены и подготовлены к проведению эксперимента для определения эмиссии волокон.

А.2 Образцы были помещены в короб стенда, и установка была включена. Испытания продолжались с 8 сентября по 21 октября. Средняя скорость обдува поверхности образцов была равной 13 м/с. Температура воздуха в помещении, где проводился эксперимент, составляла (24±2)°С. Относительная влажность воздуха - 62%-76%. Результаты измерения массы образцов в процессе испытаний приведены в таблице А.2.


Таблица А.2 - Результаты измерений массы образцов при проведении эксперимента

Дата взвешивания

Масса соответствующего образца, г


ПЖ-80

ПП-60

ПМ-50

ПМ-35


1

2

1

2

1

2

1

2

08.09

509,36

457,36

406,45

433,73

294,24

282,00

233,13

243,31

11.09

508,93

456,99

404,42

433,26

293,99

281,71

232,70

242,75

14.09

508,75

456,88

403,93

432,73

293,83

281,58

232,46

242,51

18.09

508,43

456,70

403,30

432,54

293,73

281,39

232,29

242,30

22.09

508,25

456,51

402,96

432,36

293,68

281,29

232,23

242,07

24.09

508,07

456,48

402,43

432,18

293,53

281,25

232,02

241,76

06.10

507,86

456,28

402,12

432,00

293,50

281,15

231,62

241,39

16.10

507,64

456,02

401,65

431,70

293,27

280,93

231,45

241,15

21.10

507,47

455,85

401,24

431,60

293,03

280,61

231,32

240,94


По полученным экспериментальным данным изменения массы образцов вычислены значения абсолютного изменения массы образцов по формуле (3), которые сведены в таблицу А.3.


Таблица А.3 - Результаты определения абсолютного изменения массы образцов

Дата взвешивания

Изменение массы соответствующего образца, г


ПЖ-80

ПП-60

ПМ-50

ПМ-35


1

2

1

2

1

2

1

2

08.09









11.09

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

14.09

-0,18

-0,11

-0,49

-0,53

-0,16

-0,13

-0,24

-0,24

18.09

-0,50

-0,29

-1,12

-0,72

-0,26

-0,32

-0,41

-0,45

22.09

-0,68

-0,48

-1,46

-0,90

-0,31

-0,42

-0,47

-0,68

24.09

-0,86

-0,51

-1,99

-1,08

-0,46

-0,46

-0,68

-0,99

06.10

-1,07

-0,71

-2,30

-1,26

-0,49

-0,56

-1,08

-1,36

16.10

-1,29

-0,97

-2,77

-1,56

-0,72

-0,78

-1,25

-1,60

21.10

-1,46

-1,14

-3,18

-1,66

-0,96

-1,10

-1,38

-1,81

А.3 По данным таблицы А.3 рассчитали скорости эмиссии волокон из образцов. Для этого значения абсолютного изменения масс образцов ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом наносились на плоскость координат в зависимости от времени z (рисунки А.1-А.4). На этих рисунках приведены уравнения линейной регрессии для каждого образца. Коэффициенты уравнений линейной регрессии представляют собой скорости эмиссии волокон исследованных образцов. Значения скоростей эмиссии волокон представлены в таблице 4.5.

Рисунок А.1 - Абсолютное изменение массы образцов ПЖ-80 в процессе испытаний

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом


Рисунок А.1 - Абсолютное изменение массы образцов ПЖ-80 в процессе испытаний


Рисунок А.2 - Абсолютное изменение массы образцов ПП-60 в процессе испытаний

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом


Рисунок А.2 - Абсолютное изменение массы образцов ПП-60 в процессе испытаний


Рисунок А.3 - Абсолютное изменение массы образцов ПМ-50 в процессе испытаний

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом


Рисунок А.3 - Абсолютное изменение массы образцов ПМ-50 в процессе испытаний

Рисунок А.4 - Абсолютное изменение массы образцов ПМ-35 в процессе испытаний

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом


Рисунок А.4 - Абсолютное изменение массы образцов ПМ-35 в процессе испытаний


Таблица А.4 - Определенные значения средних скоростей эмиссии волокон из образцов

Марка минераловатных плит

Плотность, средняя, кг/мГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом

N образца

Средняя скорость эмиссии волокон i




10ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом кг/с

(г/сут)

1

2

3

4

5

ПЖ-80

80,9

1

1,12

0,0403



2

0,82

0,0294

ПП-60

50,7

1

2,43

0,0876



2

1,34

0,0482

ПМ-50

41,7

1

0,72

0,0259



2

0,64

0,0230

ПМ-35

38,3

1

1,36

0,0491



2

1,05

0,0378

А.4 Данные таблицы А.4 позволили вычислить коэффициенты эмиссии волокон. Расчет производили по формуле (4) при следующих параметрах:

А= 0,0625 мГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом;

U=13 м/с;

ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом - согласно графе 2 таблицы А.4;

i - согласно графе 4 таблицы А.4.

Результаты расчетов сведены в таблицу А.5.


Таблица А.5 - Определенные по результатам экспериментов значения коэффициентов эмиссии волокон из образцов

Марка минераловатных плит

Плотность, средняя, кг/мГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом

N образца

Коэффициент эмиссии волокон, ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом, 10ГОСТ Р 56732-2015 Материалы и изделия теплоизоляционные. Методы определения характеристик эмиссии волокон при обдувании воздухом м/с

1

2

3

4

ПЖ-80

80,9

1

0,534



2

0,391

ПП-60

50,7

1

1,849



2

1,020

ПМ-50

41,7

1

0,666



2

0,592

ПМ-35

38,3

1

1,370



2

1,058



УДК 691-41:006.354

ОКС 91.100.60

Ключевые слова: теплоизоляционные материалы, эмиссия волокон, минераловатные плиты, испытание, поток воздуха, обдувание




Электронный текст документа
сверен:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2016

29.05.2017, 14 просмотров.

Атрибуты

Номер документа 56732-2015
Вид документа ГОСТ Р
Принявший орган Росстандарт
Статус Действующий
Опубликован Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2016 год
Дата принятия 19.11.2015
Дата начала действия 01.05.2016
Система управления сайтом Host CMS