PRZEWODNOŚĆ CIEPLNA AUTOKLAWIZOWANEGO BETONU KOMÓRKOWEGO WEDŁUG PN-B-06258

Transkrypt

1 PRACE INSTYTUTU TECHNIKI BUDOWLANEJ - KWARTALNIK nr 2-3 ( ) 1998 BUILDING RESEARCH INSTITUTE - QUARTERLY No 2-3 ( ) 1998 Jerzy A. Pogorzelski* Katarzyna Firkowicz-Pogorzelska** PRZEWODNOŚĆ CIEPLNA AUTOKLAWIZOWANEGO BETONU KOMÓRKOWEGO WEDŁUG PN-B Brak w Polsce norm określających właściwe metody badań przewodności cieplnej i brak właściwej aparatury spowodowały w przeszłości wprowadzenie do kilku norm materiałowych" powołania na aparaturę przestarzałą. Specyficzna sytuacja istnieje w odniesieniu do betonów komórkowych; według PN-B od 1965 r. do badań można stosować dwie metody, z powołaniem na przestarzały aparat Bocka i tzw. aparat termistorowy; w praktyce CEBET od lat stosuje tylko aparat termistorowy". Autorzy wykazali systematyczne błędy pomiarowe badań według PN-B , wywołane wadami konstrukcji aparatu termistorowego", datującymi się z początku lat sześćdziesiątych. Określono współczynnik korekcyjny w odniesieniu do wyników badań betonów komórkowych badanych przez CEBET za pomocą aparatu termistorowego". Autorzy składają podziękowanie Panu Profesorowi Wiesławowi Gogółowi za wnikliwą recenzję, której zalecenia uwzględniono. 1. Wstęp W warunkach gospodarki rynkowej przewodność cieplna materiałów izolacyjnych i izolacyjno-konstrukcyjnych ma znaczenie nie tylko techniczne; lepiej sprzedaje się materiały o niższej wartości W celu obiektywnego informowania odbiorców i zapewnienia uczciwej konkurencji producentów stosuje się znormalizowane metody badania przewodności cieplnej materiałów. W literaturze technicznej opisano kilkadziesiąt pomysłów i kilka dopracowanych metod badania przewodności cieplnej materiałów budowlanych. Do badań aprobacyjnych i certyfikacyjnych stosuje się wyłącznie przyrządy, w których wykorzystane zostało stacjonarne przewodzenie ciepła. Wzory obliczeniowe tych metod, gdzie znany strumień ciepła przechodzi przez próbkę, wynikają bezpośrednio z prawa Fouriera: w którym:- gęstość strumienia cieplnego, - temperatura. (1) *prof. dr hab. inż. **mgr - starszy specjalista w ITB 46

2 Wśród wyżej wspomnianych rozróżnia się przyrządy: - z kompensacją strumienia cieplnego (metoda pierwotna), - z pomiarem strumienia ciepła za pomocą przetwornika strumienia cieplnego na sygnał napięciowy (metoda wtórna). W ISO 8301 i ISO 8302 sformułowane zostały zasady konstruowania przyrządów i prowadzenia badań zapewniające błąd pomiaru poniżej 2% w metodzie pierwotnej i poniżej 3% w metodzie wtórnej; w celu kontroli, czy wymagania te są spełniione, laboratoria akredytowane prowadzą m.in. międzylaboratoryjne badania porównawcze. Niestacjonarne metody badań oparte są na tzw. zdegenerowanych (sprowadzających się do jednomianu) rozwiązaniach równania Fouriera: (2) w którym: - czas, - współczynnik wyrównywania temperatury, - ciepło właściwe materiału, - gęstość materiału. W większości metod niestacjonarnych wyznacza się współczynnik wyrównywania temperatury i dopiero pośrednio przewodność cieplną, co zmniejsza dokładność badań. Wyników badań nie można ściśle powiązać ze średnią temperaturą próbki, jak w metodach stacjonarnego przepływu ciepła, co uniemożliwia konwersję wyników na porównywalne warunki odniesienia. Metody te są też wrażliwsze na kwalifikacje personelu badawczego. Z tych powodów metody niestacjonarnego przepływu ciepła nie są uznane nigdzie w świecie za właściwe do badań aprobacyjnych i certyfikacyjnych materiałów budowlanych. W Polsce zawsze brakowało środków na normalizację ochrony cieplnej budynków, w tym w zakresie przewodności cieplnej. W tej sytuacji zapisy dotyczące badania przewodności cieplnej (współczynnika przewodzenia ciepła) w normach przedmiotowych powstały w odniesieniu do określonych materiałów (styropianu, wyrobów z wełny mineralnej, betonu komórkowego), najczęściej z powołaniem na powszechnie stosowany aparat Bocka z dostaw pochodzących z byłej NRD, realizowanych na przełomie lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych. Specyficzna sytuacja istnieje w badaniach - i w konsekwencji w podawaniu właściwości materiału - w odniesieniu do betonów komórkowych produkowanych przez zakłady byłego Zjednoczenia Przemysłu Betonów (obecnie Stowarzyszenia Bezpiecznej Prefabrykacji Betonowej). Według PN-B Autoklawizowany beton komórkowy od 1965 r. do badań można stosować dwie metody, z powołaniem na aparat Bocka i tzw. aparat termistorowy; w praktyce CEBET od lat stosuje tylko aparat termistorowy". W przeprowadzonych w drugim kwartale 1997 r. porównawczych badaniach międzylaboratoryjnych - w CEBET i Zakładzie Fizyki Cieplnej ITB - próbek tego samego materiału stwierdzono bardzo duże rozbieżności wyników uzyskanych tylko przez CE- BET między aparatem Bocka i aparatem termistorowym", przy czym wyniki według aparatu termistorowego" były niższe - do 14% - w stosunku do badań prowadzonych 47

3 w Zakładzie Fizyki Cieplnej ITB (wykonanych na przyrządzie według metody pierwotnej, zgodnym z ISO 8302), a według aparatu Bocka zawyżone - do 8%. Są to rozbieżności bardzo duże, zdecydowanie przewyższające granice podane w normach ISO 8301 i ISO W niniejszym artykule udokumentowano rozbieżności wyników wymienionych badań porównawczych, wykazując systematyczne błędy pomiarowe w badaniach według PN-B i wskazano możliwe źródła błędów (prawdopodobnie popełnione na początku lat sześćdziesiątych przy konstrukcji aparatu termistorowego"). Określono też współczynnik korekcyjny w odniesieniu do wyników badań betonów komórkowych badanych za pomocą aparatu termistorowego". 2. Metoda badania współczynnika materiałów za pomocą aparatu Bocka Aparat Bocka jest jednym z reprezentantów grupy aparatów płytowych z tzw. osłoniętą płytą grzejną (Guarded Hot Platę Apparatus). Koncepcja metody wiąże się z Poensgenem (1912) i Jacobem (1926). W metodzie tej (rys. 1) próbka znajduje się między chłodnicą i grzejnikiem o złożonej budowie, zawierającym grzejnik pomiarowy, grzejnik ochronny i grzejnik kompensacyjny. Rys. 1. Schemat aparatu płytowego z osłoniętą płytą grzejną (wersja z jedną próbką) 1 - osłona, 2 - grzejnik kompensacyjny, 3 - izolacja cieplna, 4 - grzejnik pomiarowy, 5 - grzejnik ochronny, 6 - próbka, 7 - chłodnica Podczas pomiaru grzejnik i chłodnica powinny znajdować się w stałych temperaturach, przy czym poszczególne części składowe grzejnika powinny być w jednakowej temperaturze. Strumień ciepła Joule'a-Lenza wytwarzany w grzejniku pomiarowym kierowany jest w ten sposób wyłącznie przez badaną próbkę do chłodnicy. Możliwe są różne rozwiązania układów sterowania, pomiaru i zasilania grzejników. Aparat systemu Bocka, skonstruowany przez Weissa pod koniec lat pięćdziesiątych, był produkowany w NRD na przełomie lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych i eksporto- 48

4 wany głównie do krajów Europy Środkowo-Wschodniej, choć pod koniec lat osiemdziesiątych był też używany w EM PA w Szwajcarii. Zastosowano w nim proste rozwiązania elektrotechniczne i pomiarowe: wodny system zasilania chłodnicy i grzejnika kompensacyjnego, umożliwiający pomiary tylko przy średniej temperaturze próbki C, nagrzewanie grzejnika pomiarowego i ochronnego ze stałą mocą (co powodowało długi okres stabilizacji), pomiar poboru energii elektrycznej w grzejniku pomiarowym zwykłym watomierzem, regulację temperatury grzejnika pomiarowego i ochronnego za pomocą stosu termopar z małą czułością, pomiar temperatury grzejnika i chłodnicy termometrami rtęciowymi. Aparat Bocka ma zbyt wąski grzejnik ochronny, co powoduje boczne straty ciepła, mogące zawyżać wyniki badań - do 6% - już przy próbkach z betonu komórkowego o grubości 6 cm [2]. W sumie aparat ten nie spełnia współczesnych wymagań dokładności (błąd pojedynczego pomiaru około 6%) i nie zapewnia czasu potrzebnego do stabilizacji strumienia cieplnego; jest to dziś wśród przyrządów pomiarowych odpowiednik trabanta z tamtych czasów na współczesnej autostradzie. Jest to też jednak przyrząd pracujący według metody pierwotnej, ujętej w ISO 8302, choć przyjęte w nim rozwiązania konstrukcyjne nie spełniają postanowień szczegółowych tej normy. Trzeba stwierdzić, że zapis w PN-B-06258, w którym odwołano się do określonej realizacji przyrządu, a nie do jego typu, był klasycznym wypadkiem przy pracy", ponieważ jak się kto uprze, może uznawać nowsze i lepsze realizacje aparatu według metody pierwotnej za nielegalne, bo nie są aparatem Bocka! 3. Metoda badania współczynnika za pomocą aparatu termistorowego" Trzeba na wstępie stwierdzić, że nazwa aparat termistorowy" jest błędna; przyrządów do badania przewodności cieplnej nie klasyfikuje się i nie nazywa według rodzaju czujników zastosowanych do pomiaru temperatury. Nie ma więc aparatu termistorowego", tak jak nie ma aparatu termoparowego" lub "termorezystorowego". Jest natomiast a-kalorymetr Kondratiewa [2], którego koncepcja wywodzi się z teorii stanu uporządkowanego ostygania i nagrzewania ciał, sformułowanej przez tegoż autora. Teorię tę przedstawiamy poniżej, pokazując szczególny przypadek ostygającego prostopadłościanu; temperatura wewnątrz niego wyrażona jest za pomocą wzoru: (3) w którym: - temperatura w dowolnym punkcie ciała w funkcji czasu, - temperatura początkowa, -temperatura otaczającego płynu, - funkcja współrzędnej przestrzennej - uogólniona liczba podobieństwa Fouriera, 49

5 - uogólniony wymiar charakterystyczny ciała, -wymiary charakterystyczne (połowy długości boków) prostopadłościanu. Wielkości są to pierwiastki równania charakterystycznego: (4) w którym - liczba podobieństwa Biota. Ponieważ pierwiastki równań charakterystycznych są dodatnie i spełniają nierówność: to ze względu na występowanie wyrazów ze znakiem minus pod znakiem funkcji wykładniczej powyżej określonej wartości liczby Fouriera można pominąć wyrazy z indeksem jako małe w porównaniu z wyrazem o = 1. W stanie tym, zwanym stanem uporządkowanym, prędkość zmian temperatury w czasie we wszystkich punktach ciała jest jednakowa, co wyraża wzór: (5) (6) gdzie - wielkość stała, nazywana tempem ostygania", zgodnie z wzorem: (7) Przy intensywnym przejmowaniu ciepła z powierzchni ostygającego ciała wartości charakterystyczne stają się bliskie i tempo ostygania można wyrazić wzorem: (7') w którym: - tzw. współczynnik kształtu prostopadłościanu, - długości boków prostopadłościanu. Określając z pomiarów temperatury wartość tempa ostygania" próbki o współczynniku kształtu możemy obliczyć współczynnik wyrównywania temperatury a znając ciepło właściwe i gęstość materiału - przewodność Z wyrażenia na oraz (7') otrzymujemy: (8) 50

6 Powyższy opis wyczerpuje podstawy teoretyczne metody termistorowej"; wzór (8) podany jest w PN-B jako wzór obliczeniowy. Zgodnie z tą normą badania prowadzi się na próbkach o wymiarach 4 x 4 x 8 cm, nagrzewanych do temperatury C i o- stygających w kąpieli wodnej w temperaturze około 20 C. Wartość ciepła właściwego materiału próbki przyjmuje się stałą i równą nie wiadomo, na jakiej podstawie. W celu uniknięcia zawilgocenia, próbki zabezpiecza się osłonkami gumowymi. Pomiar temperatury odbywa się za pomocą termistora o wymiarach do 4 x 40 mm, umieszczonego w próbce w wywierconym otworze, i mostka oporowego. Woda w termostacie jest mieszana za pomocą mieszadełka elektrycznego. Warunki opływu próbki wodą mają przy tym znaczenie podstawowego wymagania dotyczącego aparatury, aby można było korzystać z wzoru (8). W PN-B nie podano wymagań w zakresie warunków opływu próbki wodą, odwołując się w opisie urządzenia do instrukcji aparatu termistorowego" wykonanego na początku lat sześćdziesiątych. Niespełnienie warunku może być źródłem błędu oznaczania a stąd i W ogólności bowiem - przy dowolnych wartościach - tempo ostygania" m można przedstawić w postaci: (9) g d z i e : - liczba podobieństwa Kondratiewa, - uogólniona liczba podobieństwa Biota, -wielkość charakteryzująca nierównomierność pola temperatury w ostygającym ciele. Według Jaryszewa, cytowanego w pracy [3], liczba podobieństwa Kondratiewa zależy od uogólnionej liczby Biota, jak we wzorze: (10) Przy wartość liczby Kondratiewa dąży do 1 i określony jest wzorem (7). Przy innych wartościach liczba Kondratiewa zmienia się jak w tablicy 1. W tablicy tej podano również błąd względny oznaczania oraz wartość współczynnika przejmowania ciepła, przy której ma podaną wartość. Tablica 1. Zależność ,000 0,993 0,986 0,976 0,965 0, ,7 1,4 2,4 3,5 6, Jak widać, dokładność metody zależy prawie liniowo od wartości liczby Biota i tym samym współczynnika przejmowania ciepła na powierzchni próbki; przy = 100 błąd względny wynosi 0,7%, a przy mniejszych wartościach liczby może wynieść kilka procent. 51

7 W literaturze nie przedyskutowano wymaganej prędkości ruchu płynu wokół próbki, aby spełnić warunek > 100; zwraca się jedynie uwagę na konieczność intensywnego mieszania płynu, z czego ilościowo nic nie wynika. Warunki przejmowania ciepła przy opływie ciał stałych przez płyny zależą w dużej mierze od kształtu ciała i jego usytuowania w stosunku do strumienia płynu. Współczynnik przejmowania ciepła można obliczyć tylko z uogólnionych wyników doświadczeń, o ile były one przeprowadzone. Podawane w literaturze wzory z zasady nie obejmują układów zamkniętych. Tym niemniej można zbadać (przez zmianę napięcia zasilania silnika wiatraczka) wrażliwość wyników badań na prędkość obrotów i sprawdzić, czy w pracy urządzenia spełniony jest warunek Ciekawa też byłaby wizualizacja i obserwacja prądów wody w naczyniu, w którym CEBET prowadzi badania za pomocą aparatu termistorowego". Można to łatwo wykonać, stosując sproszkowany, powoli rozpuszczający się w wodzie kontrastowy pigment (np. karmin); obserwacja taka pozwoliłaby nawet na oszacowanie prędkości opływu próbki wodą. Drugim źródłem błędu systematycznego może być pominięcie we wzorze obliczeniowym aparatu termistorowego" (8) pojemności cieplnej osłonki gumowej i termistora Określonej w pomiarach wartości odpowiada określona wartość iloczynu oporu cieplnego i pojemności cieplnej; jeśli rzeczywista pojemność cieplna jest równa współczynnik przewodzenia ciepła z błędem względnym: to zmierzymy (11) gdzie:- przewodność cieplna określana w przy pominięciu poprawki AC, - rzeczywista przewodność cieplna. Pominięcie we wzorze obliczeniowym aparatu termistorowego" (8) pojemności cieplnej osłonki gumowej i termistora działa więc w taki sposób, że rzeczywista przewodność cieplna jest wyższa od określonej wzorem (8). Jak wynika z powyższych rozważań, dwa najbardziej ewidentne źródła błędów systematycznych w aparacie termistorowym" - zbyt mała prędkość wody w otoczeniu próbki oraz zaniedbanie pojemności cieplnej osłonki gumowej i termistora - działają w tym samym kierunku, zaniżając współczynnik przewodzenia ciepła. 4, Badania porównawcze CEBET i Zakładu Fizyki Cieplnej ITB W drugim kwartale 1997 r. przeprowadzono porównawcze badania międzylaboratoryjne w CEBET i Zakładzie Fizyki Cieplnej ITB. Do badań przygotowano 36 próbek tego samego betonu komórkowego (po 12 próbek z odmian 04, 05 i 06) o wymiarach 25 x 25 x 5 cm, wyciętych z bloków betonu komórkowego. Przyjęto definicję odmiany w zależności od maksymalnej gęstości betonu komórkowego, a więc przykładowo do odmiany 04 zaliczono beton o gęstości do 400 kg/m 3. 52

8 Próbki były badane najpierw w aparacie płytowym ITB (zgodnym z ISO 8302), następnie przesyłano je do CEBET, gdzie badano je za pomocą aparatu Bocka, a na koniec wycinano z nich po trzy próbki o wymiarach 4 x 4 x 8 cm i badano w aparacie termistorowym". Kilka próbek uległo uszkodzeniu w transporcie lub podczas badań w a- paracie Bocka w CEBET; należy przy tym stwierdzić, że pęknięcia te - równoległe do linii gęstości strumienia cieplnego - nie miały wpływu na wynik badania. W celu porównania rozpatrzono tylko 26 próbek (10 z odmiany 04 i po 8 z odmian 05 i 06), w odniesieniu do których był komplet oznaczeń. Wyniki zestawiono w tablicy 2; wartości uzyskane z badań prowadzonych za pomocą aparatu termistorowego" przyjmowano jako średnie z trzech (sporadycznie z mniejszej liczby) oznaczeń. Przy obróbce statystycznej wyników należy mieć na uwadze, że wyniki są zależne od gęstości betonu komórkowego. Generalnie zależność ma charakter wykładniczy; przy niewielkim przedziale zmian gęstości można przyjąć model liniowy. Opracowania wyników dokonano za pomocą pakietu STATGRAPHICS, zakładając frakcję 90% i = 0,10. Na rysunku 2 przedstawiono zależność regresyjną według aparatu płytowego ITB, na rysunku 3 według aparatu Bocka i na rysunku 4 według aparatu termistorowego" w postaci wydruków z pakietu STATGRAPHICS. We wszystkich trzech przypadkach była bardzo dobra zgodność wyników badań z modelem; współczynnik korelacji wynosił odpowiednio: 0,997, 0,996 i 0,987. Nie było widać odchyleń od modelu spowodowanych błędami losowymi, w tym na przykład pęknięciem próbki. Widoczne jest natomiast wyraźne przesunięcie linii regresyjnych; zostało to unaocznione na rysunku 5, na którym zestawiono trzy linie regresji z rysunków 2, 3 i 4. Na rysunku 5 różnica wyników między aparatem Bocka (linia 1) i aparatem termistorowym" (linia 3) wynosi od 0,022 przy gęstości 400 kg/m 3 do 0,018 przy gęstości 600 kg/m 3 ; w procentach - w stosunku do wyniku według aparatu termistorowego" - wynosi to odpowiednio od 24 do 14. Porównanie wyników z aparatu Bocka z wynikami z aparatu ITB daje stałe przesunięcie o wartości 0,007 w procentach - w stosunku do wyniku według aparatu ITB - wynosi to od 6,5 przy gęstości 400 kg/m 3 do 5 przy gęstości 600 kg/m 3. Porównanie wyników z aparatu termistorowego" z wynikami z aparatu ITB daje zaniżenie w stosunku do wyniku według aparatu ITB od 13% przy gęstości 400 kg/m 3 do 8% przy gęstości 600 kg/m 3. Wyniki badań porównawczych jednoznacznie wykazują systematyczny charakter błędów przy stosowaniu dwu metod badań legalnych" według PN-B-06258; zgodnie z przewidywaniami aparat Bocka zawyża przewodność cieplną próbek z betonu komórkowego, a aparat termistorowy" zaniża. Na podstawie powyższych badań wprowadźmy współczynnik korekcyjny do wyników badań uzyskanych przy zastosowaniu aparatu termistorowego". Korzystając z tablicy 2 utwórzmy stosunek danych z kolumny 3 do danych z kolumny 5, oznaczając go Zależność regresyjną opisana jest za pomocą równania: Zależność tę przedstawiono na rysunku 6. Przy = 400 kg/m 3, = 500 kg/m 3 i = 600 kg/m 3 współczynnik wynosi odpowiednio: 1,14, 1,10 i 1,06. (12) 53

9 Tablica 2. Zestawienie wyników badań porównawczych /LF/ ,0991 0,108 0,086 2/LF/ ,0985 0,108 0,085 3/LF/ ,0992 0,108 0,087 4/LF/ ,0998 0,109 0,083 5/LF/ ,0976 0,110 0,087 6/LF/ ,0986 0,106 0,087 7/LF/ ,1001 0,107 0,087 8/LF/ ,0988 0,108 0,086 9/LF/ ,0973 0,108 0,084 10/LF/ ,1011 0,105 0,084 1/LF/ ,1160 0,124 0,107 2/LF/ ,1137 0,122 0,099 4/LF/ ,1144 0,126 0,109 7/LF/ ,1174 0,123 0,108 8/LF/ , ,124 0,102 9/LF/ ,1168 0,126 0,105 10/LF/ ,1176 0,126 0,108 11/LF/ ,1184 0,125 0,107 1/LF/ ,1400 0,147 0,122 2/LF/ ,1401 0,148 0,131 3/LF/ ,1402 0,148 0,125 5/LF/ ,1343 0,143 0,125 6/LF/ ,1393 0,143 0,128 7/LF/ ,1398 0,148 0,134 8/LF/ ,1402 0,148 0,126 9/LF/ ,1399 0,149 0,130 54

10 55

11 56

12 5. Podsumowanie Według PN-B Autoklawizowany beton komórkowy od 1965 r. do badań współczynnika przewodzenia ciepła można stosować dwa przyrządy: aparat Bocka i tzw. aparat termistorowy. Aparat Bocka jest to aparat płytowy stacjonarnego przewodzenia ciepła według metody pierwotnej, ujętej obecnie w ISO 8302, ma jednak przestarzałą konstrukcję i nie odpowiada współczesnym wymaganiom, w tym nie spełnia wymagań ISO Aparat termistorowy" jest to przyrząd niestacjonarny, bardziej znany jako Kondratiewa (od pomysłu metody pomiaru wysuniętego przez tego autora w latach pięćdziesiątych). Z całą pewnością nigdzie na świecie nie ma produkcji takich urządzeń i metoda badawcza nie jest nigdzie znormalizowana, poza PN-B W przeprowadzonych w drugim kwartale 1997 r. w CEBET i Zakładzie Fizyki Cieplnej ITB porównawczych badaniach międzylaboratoryjnych próbek tego samego materiału stwierdzono bardzo duże rozbieżności wyników uzyskanych przez CEBET między aparatem Bocka i aparatem termistorowym". Wyniki badań prowadzonych za pomocą aparatu termistorowego" były niższe średnio o 0,02 w stosunku do wyników badań z zastosowaniem aparatu Bocka; przy gęstości 400 kg/m 3 i gęstości 600 kg/m 3 odpowiednio 24 i 14% w stosunku do wyniku według aparatu termistorowego". Biorąc pod uwagę dopuszczalne współcześnie granice błędu pomiaru (2-3%), takie rozbieżności dyskwalifikują całkowicie co najmniej jedną z jedynie legalnych" metod pomiaru według PN-B-06258, przy czym nie wiadomo jeszcze, którą. 57

13 Sprawę wyjaśnia porównanie wyników badań CEBET z wynikami badań Zakładu Fizyki Cieplnej ITB (wykonanych na przyrządzie według metody pierwotnej, zgodnym z ISO 8302 i o błędzie pojedynczego pomiaru poniżej 2%). Wyniki badań za pomocą aparatu termistorowego" były niższe - do 13% - w stosunku do badań Zakładu Fizyki Cieplnej ITB, a badań za pomocą aparatu Bocka wyższe - do 8%. Stwierdzone rozbieżności mają charakter systematyczny i są bardzo duże, dyskwalifikując obie jedynie legalne" metody badań. Szczególny aspekt ma sprawa zaniżonych wyników badań aparatem termistorowym", ponieważ ten przyrząd jest faktycznie używany przez CEBET między innymi do badań na znak B i do aprobat technicznych (w tym aprobaty technicznej dotyczącej betonu komórkowego TERMOREX o podwyższonej izolacyjności cieplnej"). Współczynnik przewodzenia ciepła nie jest cechą mającą znaczenie tylko przy kontroli jakości produkcji, w zamkniętym układzie producent - jednostka badawcza. Za ciepło dostarczane do budynku z betonu komórkowego płaci się w zależności od faktycznej wartości współczynnika przewodzenia ciepła; podobnie jest z szansą uzyskania kredytu na termomodernizację budynku. Zaniżanie wartości współczynnika przewodzenia ciepła w badaniach aparatem termistorowym" jest więc działaniem na niekorzyść nabywców, ale za to na korzyść części producentów, których towary o niższej jakoby przewodności cieplnej są chętniej kupowane. Jest to działanie analogiczne do posługiwania się odważnikami o mniejszej masie lub łokciem o mniejszej długości. Autorzy zidentyfikowali dwa czynniki mające wpływ na zaniżanie wyników pomiaru przewodności cieplnej przez aparat termistorowy": - zbyt małą prędkość przepływu wody wokół próbki, - pominięcie we wzorze obliczeniowym metody pojemności cieplnej osłonki gumowej i termistora. Oba te czynniki są pominięte we wszystkich kolejnych edycjach PN-B-06258, poczynając od 1965 r. Wszystko wskazuje więc na to, że przyczyną systematycznych błędów aparatu termistorowego" są wady stanowiska badawczego datujące się od początku lat sześćdziesiątych. Oczywiście, po ustanowieniu w przyszłości PN ekwiwalentnych z ISO 8301 i ISO 8302 również wszystkie laboratoria krajowe będą zmuszone do badania przewodności cieplnej betonu komórkowego zgodnie z tymi normami. Pozostaje jednak problem: jaka jest naprawdę przewodność cieplna polskich autoklawizowanych betonów komórkowych, wyprodukowanych, zbadanych przez CEBET według PN-B i wbudowanych przez nabywców w ciągu minionych ponad trzydziestu lat? Na podstawie przeprowadzonych badań porównawczych autorzy zaproponowali współczynnik korekcyjny w odniesieniu do wyników badań betonów komórkowych badanych przez CEBET za pomocą aparatu termistorowego"; wartość jego - w zależności od odmiany betonu - wynosi od 1,06 do 1,14. Literatura [1] Gołembowicz M., Pogorzelski J. A.: Kilka uwag o laboratoryjnym oznaczaniu przewodności cieplnej materiałów. Biuletyn ITB nr 14,

14 [2] Kondratiew G.M.: Tiepłowyje izmierenija. Gosmaszizdat, Moskwa 1957 [3] Łyków A.W.: Tieoria tiepłoprowodnosti. Wysszaja szkoła, Moskwa 1967 TERMAL CONDUCTIVITY OF AUTOCLAVED CELLULAR CONCRETE AFTER PN-B Summary According to PN-B thermal conductivity of autoclaved cellular concrete may be determined with use of two apparatus: Bock and "thermistor apparatus". Bock apparatus belongs to the wide group of GHP (Guarded Hot Plate) apparatus, covered by ISO 8302, but it has very old construction (it was produced in former GDR in 50. and 60.) and does not fulfill the requirements of ISO "Thermistor apparatus", better known as Kondratev's - calorimetr, is a non-stationary heat conduction device, nowhere used outside CEBET. Within the inter-laboratory comparative tests, carried out by CEBET and Department of Thermal Physics of ITB in 1997, the big difference of test results for the same specimens occurred between three apparatus: Bock apparatus, "thermistor apparatus" and GHP apparatus constructed in ITB, compatible with ISO The difference between results of tests carried out in CEBET using Bock and "thermistor apparatus" was up to 23 %. Tests results given by Bock apparatus were higher up to 8 % and given by "thermistor apparatus" were lower up to 14 % than results given by GHP apparatus constructed in ITB; the errors were of systematic character. The errors of Bock apparatus are due to edge losses of heat from the specimens and that property of the apparatus has been found already 35 years ago. The authors analysis of "thermistor apparatus" has demonstrated two sources of systematic errors: too small Biot's number on the specimen's surface and neglected thermal capacity of a thermistor and that of rubber sheathing. The systematic decreasing of thermal conductivity by "thermistor apparatus" used by CEBET results in false image of autoclaved cellular concrete sold on Polish market. The authors propose a correction factor to the results issued by CEBET based on the results of the comparative tests: between 1,06 and 1,14, depending upon density of cellular concrete. Praca wpłynęła do Redakcji 5 VIII