6 ВИПРОБУВАЛЬНЕ ОБЛАДНАННЯ ТА ЗАСОБИ КОНТРОЛЮ

6.1 Для проведення випробувань використовується наступне обладнання та засоби вимірювань:

- кліматична камера згідно з ГОСТ 25051.2, що дозволяє задавати та підтримувати температуру повітря від мінус 30° до 60 °С з точністю ±1 °С та відносну вологість в діапазоні 55...99 %;

- прилад для визначення теплопровідності згідно з ДСТУ Б В.2.7-105 (ГОСТ 7076) з точністю визначення теплопровідності матеріалів ±3 %;

- лабораторні сушильні шафи;

- ваги згідно з ГОСТ 24104;

- установка для випробувань елементів конструкцій та матеріалів згідно з ДСТУ Б В.2.6-37;

- установка для випробувань будівельних матеріалів та виробів за показником опору паропроникності згідно з ГОСТ 25898;

- вимірювальні лінійки згідно з ДСТУ ГОСТ 427;

- штангенциркулі згідно з ДСТУ ГОСТ 166 (ИСО 3599);

- рулетки вимірювальні згідно з ДСТУ 4179;

- термометри згідно з ГОСТ 112, ГОСТ 28498;

установка для примусового зволоження матеріалів водяною парою.

6.2 Установка для примусового зволоження матеріалів

6.2.1 Експериментальна установка для примусового зволоження водяною парою повітропроникних матеріалів (волокнистих теплоізоляційних матеріалів відповідно до розділу 1.1 таблиці Л1 ДБН В.2.6-31 тощо) наведена на рисунку 1 і складається з:

- повітронепроникної основи квадратного перерізу, порожнистої всередині, з опорними полицями у верхній частині;

- опорної нижньої металевої сітки з дроту діаметром 1 мм з чарункою розмірами 20 mm × 20 мм, що встановлюється на опорних полицях основи, та на якій розташовуються зразки теплоізоляційних волокнистих матеріалів;

- притискної верхньої металевої сітки з дроту діаметром 1 мм з чарункою розмірами 20 мм ×20 мм, що влаштовується поверх зразка з метою його утримання на поверхні основи та запобігання утворенню великих щілин між зразком та основою;

- повітронепроникного ковпака у вигляді паралелепіпеда, що переходить у циліндр, який встановлюється на опорних полицях основи;

- електропарозволожувача, що розташовується всередині основи та утворює пароводяну суміш без зміни температури води, що випаровується;

- повітряного насоса згідно з ГОСТ 11442, що встановлюється у верхній частині ковпака та створює розрідження над зразком, що зволожується, видаляючи відпрацьовану пароповітряну суміш з установки;

- гумових ущільнювачів, що встановлюються по периметру притискання ковпака до основи;

- розставлених по периметру підставок під основу для утворення повітряних щілин (зазорів), через які здійснюється підсос повітря при роботі установки.

Примітка. Для волокнистих матеріалів застосовувати краплинно-повітряне зволоження не допускається.

1 – повітронепроникна основа; 2 – опорна нижня сітка; 3 – зразок; 4 – притискна верхня сітка; 5 – повітронепроникний ковпак; 6 – електропарозволожувач; 7 – повітряний насос; 8 – гумові ущільнювачі; 9 – підставки під основу; 10 – пароповітряна суміш; 11 – відпрацьована пароповітряна суміш

Рисунок 1 – Схема експериментальної установки для примусового зволоження водяною парою повітропроникних матеріалів

6.2.2 Установка для примусового зволоження теплоізоляційних матеріалів із низькими характеристиками повітропроникності (розділи 1.2-1.6 таблиці Л1 ДБН В.2.6-31) та конструкційно-теплоізоляційних матеріалів наведена на рисунку 2 і складається з:

- парогенератора низької інтенсивності, до складу якого входять термоізольований нагрівач та металева ємність (корито) з водою;

- опорної рамки з металевою решіткою з дроту діаметром 1 мм з чарункою розмірами 20 мм × 20 мм, на якій розташовується дослідний зразок;

- рамки для фіксації дослідного зразка та холодильника;

- холодильника термоелектричного на основі елементів Пельтьє, до складу якого входять: металева плита холодильника, елементи Пельтьє, радіатор холодильника, вентилятор холодильника та бокова термоізоляція;

- гумових ущільнювачів для герметизації дослідного зразка по периметру та створення по вітряного проміжку між поверхнею зразка та плитою холодильника;

- системи регулювання температури нагрівача та холодильника, до складу якої входять датчики температури згідно з ДСТУ 2857 (ГОСТ 6616) та регулюючий пристрій (контролер) згідно з ДСТУ ІЕС 61131-1, ДСТУ ІЕС 61131-2, ДСТУ ІЕС 60730-2-9, ДСТУ ІЕС 60947-6-2. Температура нагрівача повинна підтримуватися автоматично в діапазоні від 30 °С до 60 °С, холодильника – в діапазоні від мінус 20 °С до 0 °С.

Допускається застосовувати інші засоби вимірювання та регулювання, що відповідають встановленим вимогам.

6.3 Усі засоби вимірювань повинні мати посвідчення державної метрологічної повірки у встановленому порядку.

7 ПІДГОТОВКА ДО ВИПРОБУВАНЬ

7.1 Випробування теплопровідності та терміну ефективної експлуатації виконують на зразкаху вигляді прямокутного паралелепіпеда, лицьові грані якого мають форму квадрата з довжиноюсторони не менше ніж 300 мм. Під час проведення випробувань для визначення теплопровідності матеріалів допускається застосовувати зразки, лицьові грані яких мають форму квадрата з довжиною сторони не менше ніж 250 мм. Товщина зразка може становити від 20 мм до 50 мм. Лицьові грані зразка повинні бути плоскими й паралельними. Відхил лицьових граней зразка від паралельності не повинен бути більше ніж ±0,5 мм. Товщину зразка вимірюють штангенциркулем із похибкою не більше ніж ±0,1 мм. Довжину й ширину зразка вимірюють лінійкою з похибкою не більше ніж ±0,5 мм.

1 – опорна рамка; 2 – металева решітка; 3 – електричний нагрівач; 4 – термоізоляція нагрівача; 5 – металева ємність (корито) з водою; 6 – зразок; 7 – фіксаційна рамка; 8 – повітряний проміжок; 9 – плита холодильника; 10 – термоізоляція холодильника; 11 – холодильник термоелектричний на основі елементів Пельтьє; 12 – радіатор холодильника; 13 – вентилятор холодильника; 14 – гумові ущільнювачі; 15 – регулятор температури нагрівача та холодильника (контролер); 16 – датчик температури холодильника; 17 – датчик температури нагрівача; 18 – керівні канали; 19 – пара

Рисунок 2 – Схема експериментальної установки для примусового зволоження водяною парою теплоізоляційних матеріалів із низькими характеристиками повітропроникності та конструктивно-теплоізоляційних матеріалів

7.2 Зразки висушують у лабораторних сушильних шафах до постійної маси за температури, зазначеної в нормативному документі на матеріал або виріб, яка виключає можливість хімічної або фазової деструкції скелету матеріалу. Зразок вважається висушеним до постійної маси, якщо різниця між двома послідовними вимірюваннями маси після чергового зважування не перевищує 0,5 % за період не менше ніж 0,5 год. До проведення випробувань зразок витримують в ексикаторі з відносною вологістю не більше ніж 20 %.

7.3 Масу кожного зразка m_0і, кг, і густину матеріалу ρ_0i, кг/м³, визначають у сухому стані. Густину розраховують за формулою

де N – кількість зразків, що випробовувалися;

ε_ρ – сумарна – довірча межа випадкової похибки результатів вимірювань густини, кг/м³, що визначається за формулою (6).

7.4 Визначають розрахункове значення вологості матеріалу на підставі даних таблиці Л1 згідно з ДБН В.2.6-31 або результатів натурних досліджень вологості матеріалу в огороджувальних конструкціях будинків, що експлуатуються не менше ніж 5 років, проведених акредитованими лабораторіями. Допускається приймати розрахункові значення вологості для матеріалу, що випробовується, відповідно до даних, які наведені в таблиці Л1 згідно з ДБН В.2.6-31 для матеріалів аналогічних за складом та структурою. Обґрунтування вибору матеріалу-аналогу наводиться в протоколах випробувань у пунктах, що стосуються опису методичних положень.

7.5 За відсутності аналогу проводять експериментальне визначення характеристик розрахункової вологості wa та wб, шляхом сорбційного зволоження зразків матеріалу згідно з ГОСТ 24816 послідовно при відносній вологості повітря відповідно 80 % та 95 %.

Після визначення значень w_A (при 80 % відносній вологості повітря) та wб (при 95 % відносній вологості повітря) зволожують зразок відповідно до 7.7 до значень, близьких до w_A, w_Б (у подальшому розрахункові значення вологості w_р).

7.6 Визнають термін ефективної служби матеріалу при значенні вологості дослідних зразків, яке обчислюють за формулою:

де Δw_Б – можливе перевищення вологості матеріалу під час експлуатації над розрахунковим значенням, приймається Δw_Б = 0,5w_Б, але у всіх випадках не менше ніж 4 %;

7.7 Зволоження зразка

7.7.1 Зволоження зразків повітропроникних матеріалів здійснюють на експериментальній установці згідно з 6.2.1. Для цього зразок 3 (див. рисунок 1) розташовують у горизонтальному положенні на повітронепроникній основі 1 між нижньою опорною сіткою 2 та верхньою притискною сіткою 4. Влаштовується повітронепроникний ковпак 5, на якому встановлюється повітряний насос 7. У нижній частині повітронепроникної основи 1 встановлюється електропарозволожувач 6, включення якого здійснюється після включення повітряного насоса 7. Процедура зволоження становить від 5 хв до 15 хв. Процедуру зволоження повторюють, перевертаючи зразок для одержання близького до необхідного значення маси mwp.

7.7.2 Зволоження зразків теплоізоляційних матеріалів із низькими характеристиками повітропроникності та конструкційно-теплоізоляційних матеріалів здійснюють на експериментальній установці згідно з 6.2.2. Для цього зразок 6 (див. рисунок 2) встановлюють у фіксаційну рамку 7 та розташовують у горизонтальному положенні на металевій решітці 2 та опорній рамці 1. Над дослідним зразком із утворенням повітряного проміжку 8 влаштовується холодильник термоелектричний 11. У нижній частині опорної рамки 1 встановлюється парогенератор 3,4, до ємності якого заливається вода 5. Датчики температури нагрівача та холодильника 16, 17 підключаються до регулюючого пристрою (контролера) 15. Задається для автоматичного підтримування температура нагрівача та холодильника. Процедура зволоження в залежності від матеріалу дослідного зразка становить від 30 хв до 240 хв. Процедуру зволоження повторюють, перевертаючи зразок для
одержання близького до необхідного значення маси m_wp.

7.7.3 Масу до якої необхідно зволожити зразок m_wp, що відповідає w_p або ŵ_p, визначають за формулою:

7.7.4 Після досягнення необхідного значення вологості зразок загортають у поліетиленову плівку, яку запаюють по всіх гранях, та розміщують на горизонтальній поверхні. Щогодини, протягом 4 год зразок перевертають із однієї лицьової сторони на іншу. Після цього зразок встановлюють вертикально і витримують у такому положенні протягом не менше ніж 2 доби для матеріалів на основі мінеральної або скляної вати, протягом не менше ніж 10 діб – для матеріалів із пінопластів, протягом не менше ніж 14 діб – для всіх інших матеріалів, перевертаючи зразок кожної доби.

7.7.5 Процедуру зволоження виконують для всієї вибірки зразків.

7.8 Дослідні зразки вважаються підготовленими для випробувань після виконання вимог згідно з 7.7 та за умови:

де i - порядковий номер дослідного зразка;

w_p, ŵ_p – те саме, що у формулі (2).

7.9 Підготовка до випробувань зразків повітроізоляційних матеріалів

7.9.1 Випробування з визначення коефіцієнта паропроникності проводять згідно з ГОСТ 25898 на зразках діаметром не менше ніж 100 мм.

7.9.2 Випробування з визначення овітропроникності проводять згідно з ДСТУ Б В.2.6-37 на зразках у вигляді прямокутного паралелепіпеда, лицьові грані якого мають форму квадрата з довжиною сторони не менше ніж 250 мм.

7.10 Підготовка зразків фіксується в протоколі згідно з формою додатка А.

8 ПРОВЕДЕННЯ ВИПРОБУВАНЬ

8.1 Визначення декларованих теплофізичних характеристик

8.1.1 Проводять випробування з визначення теплопровідності теплоізоляційних та конструкційно-теплоізоляційних матеріалів у початковому сухому стані згідно з ДСТУ Б В.2.7-105 за:

- стандартних температурних умов;

- температури 10 °С.

8.1.2 Проводять випробування з визначення коефіцієнта паропроникності повітроізоляційних матеріалів згідно з ГОСТ 25898 та коефіцієнта повітропроникності згідно з ДСТУ Б В.2.6-37 в початковому їх стані (в стані отримання зразків на випробування).

8.1.3 Результати випробувань повинні фіксуватися в протоколі згідно з формою додатка Б.

8.2 Випробування під час визначення терміну ефективної експлуатації

8.2.1 Зразки, що підлягають випробуванням, розміщують рівномірно по всьому робочому об'єму кліматичної камери із проміжками між ними так, щоб забезпечити рух повітряних потоків і виключити утворення застійних зон. Загальний об'єм зразків, що випробовуються, не повинен перевищувати 50 % робочого об'єму кліматичної камери.

8.2.2 Зразки піддають циклічному температурному впливу заморожування – відтавання – нагрівання.

8.2.3 Температуру заморожування зразків встановлюють залежно від температурної зони експлуатації виробів відповідно до значень розрахункової температури зовнішнього повітря t_з згідно з додатком Ж ДБН В.2.6-31. Швидкість охолодження зразків повинна становити 20 °С/год в діапазоні від 18 °С до 0 °С та 10 °С/год в діапазоні від 0 °С до t_з °С.

8.2.4 Тривалість заморожування зразків встановлюється залежно від типу матеріалу, щовипробовується:

- для групи теплоізоляційних матеріалів відповідно до таблиці Л1 ДБН В.2.6-31 тривалість заморожування повинна складати 3 год за температури t_з;

- для групи конструкційно-теплоізоляційних матеріалів відповідно до таблиці Л1 ДБН В.2.6-31 тривалість заморожування повинна складати 4 год за температури t_з;

- для масивних повітроізоляційних матеріалів тривалість заморожування повинна складати З год за температури t_з;

- для повітроізоляційних матеріалів на основі мембранних плівок тривалість заморожування повинна складати 1,5 год за температури t_з.