7.2 DISCUSIÓN DE RESULTADOS 1

* Conducción térmica.

Figura 1: Esquema de transferencia de calor

* Conducción térmica en paredes paralelas.

Figura 2: Esquema de transferencia de calor en paredes paralelas.

24

capacidad deaislamiento=(1−[( q

A )a−( q

A )b]

( qA )

b

)∗100

RT ↔ (resitenciatermicatotal )

Q ↔ ( Flujo decalor )

RT =∑i=1

i=n ∆ xiki

( m2℃hkcal

) Q=A Ti−Tn

∑i=1

i=n ∆ xiki

( kcalh

)

→ n=3 ↔ RT ( m2℃hkcal

)=R 1+R 2+R 3=∆ X 1K 1

+ ∆ X 2K 2

+ ∆ X 3k3

→ n=3↔ Q ( Flujo decalor )=AT1−T 4

∆ X 1K 1

+ ∆ X 2K 2

+ ∆ X 3k3

( kcalh

)

1. PLACA PURA (ENSAYADA DE NUEVO)

TABLA Nº1.

Nº Ti Tex Q( kcal1 h

)

1 30 25,7 0,095091432 32 25,8 0,137108573 33 25,9 0,157011434 34 26,1 0,174702865 35 26,3 0,192394296 36 26,7 0,205662867 39 27,2 0,26094857

1.1 Determinamos el primer flujo de calor Q1 :

Q1A

=T i 1−T ex 2

∆ X1

K yesofraguado

por tantoQ=0.06 m2 30℃−25.7℃0.007 m

0.258( kcalm∗h∗℃ )

Q 1(flujo decalor)=0.09kcal1 h

25

DATO VALORespesor 0.7cmK (yeso) 0.258 kcal/h*m*℃

Área sección transversal

0.06 m^2

K [tecnopor (PS)] 3.9*10^-3 kcal/h*m*℃

1wats 0.860421kcal/h

0.7cm

Tin Text

2. PLACA YESO MÁS FIBRA DE VIDRIO DISUELTA

TABLA Nº2

yeso + fibra

QKYESO+FIBRA

Q( kcal1h

)

Ti Tex30 23,3 0,0980134 0,0250914331 23,7 0,26214285 0,0671085732 24,2 0,3398884 0,0870114333 24,7 0,40899555 0,1047028634 25,1 0,4781027 0,1223942935 25,5 0,52993305 0,13566286

Espesor=1.2cm

2.1 ENCONTRAREMOSKYeso+fibra de vidrio? ? ?

Q( flujode calor)=AT i 1−T ex 2

∆ X1

KYeso+ fibrade vidrio

QKYESO+FIBRA

=AT i 1−T ex 2

∆ X1

QKYESO+FIBRA

=0.06 m2 30℃−23.3℃0.012m

1

=0.098 mºC1

APROXIMACION DE LA CONDUCTIVIDAD DE FIBRA+YESO Aproximación analítica en función del % en volumen de yeso que esta presenta:

Kfv+ yeso=Fraccion v de fv∗Kfv+Fraccion vde y eso∗Kyeso

k fv+ yeso=X fv∗kfv +X yeso∗kyeso … ..(a)

X fv=V fV=Volumen delrefuerzo

Volumen total∗¿∗(b)

26

Utilizamos el 3% en peso de refuerzo = 5%(30.06 gr¿= 30.06 gr / 1020gr mescla

Utilizamos el 97% de yeso =95%(989.4 gr ) = 989.4 gr yeso / 1020gr mescla

Cálculos para determinar la fracción en volumen de refuerzo:

Para la fibra de vidrio:

ρpromedio dela fibra devidrio=2.52 grcm3

Volumen de la fibrade vidrio=30.06 gr2.52 gr

cm3

=11.92cm3

Calculando el volumen del placa yeso + fibra de vidrio(Volumen total)

Dimensiones:

27

volumen delmolde=ancho∗largo∗espesor

volumen delmolde=20 cm∗60 cm∗1.2 cm=17.47 cm3

Volumen total=1440 cm3

Calculando la fracción en volumen: en(b)

X fv=V fV=Volumen delrefuerzo

Volumen total∗¿∗(b)

Fracción en volumen para la fibra de vidrio:

X fv / yeso=V fv− yeso=11.9cm3

1440 cm3 x 100=0.83 %

Por tanto X yeso /fv=1−X fv / yeso=99.17%

Estos dos últimos datos remplazando en:

k fv+ yeso=X fv∗kfv+X yeso∗kyeso … ..(a)

k fv+ yeso=0.83 %∗0.0258 kcalmh℃ + 97.17∗0.258 kcal

mh℃ …..(a)

k fv+ yeso=0.256 kcal

mh℃

%dismicionde k respectok yeso puro=kyeso−k fv+ yeso

kyeso=

0.258 kcalmh℃ −0.256kcal

mh℃0.258 kcal

mh℃

%dismicionde k respectok yeso puro=0.78 %

28

I.2 Hallando Q1 :

Q 1KYESO+FIBRA

=0.098 m℃1

Q 1=KYESO+FIBRA∗0.098 m℃1

=0.256 0.256 kc almh℃ ∗0.098 m℃

1

Q 1(flujo decalor)=0.025 kcalh

3. YESO + FIBRA+ PS DELGADA TABLA Nº3.

Espesor=1.9cm

Espesor PS =9mm

T1 Yeso(1cm) tecnopor(0.9cm) yeso (1cm) T4

29

Q Q Q

1.9 cm

0.5 cm 0.9cm 0.5cm

Nº Ti Tex Q( kcalh

)

1 30 23,4 0,0272178442 31 23,21 0,0321253043 32 23,1 0,036702854 33 22,9 0,0416515495 34 22,7 0,0466002486 35 22,8 0,0503117727 36 23 0,0536109058 37 23,4 0,0560852549 38 23,8 0,058559603

3.1 Hallando el primer Q1 (kcal/h).

Utilizando las temperaturas exteriores de la figura (T1=Ti) y (T4=Text).

Q=T1−T 4

∆ X 1 yesoconfibraK yesoconfibra

+ ∆ XltecnoporKtecnopor

+ ∆ X 2 yesoconfibraK yesoconfibra

Q 1= 30℃−23.4℃0.5 cm

0.256 kcalmh℃

+ 0.9 cm3.9∗10−3kcal

mh℃

+ 0.5 cm0.256 kcal

mh℃

Q 1(flujo decalor)=0.027 kcalh

3.2 DETERMINACION DE Q estable:

6 7 8 9 10 11 12 13 14 150

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

Series2

Grafica Nº1: Se puede observar que mientras ambos lados superficiales de las estructuras no estén a la temperatura ambiente después de un cierto tiempo de establecerá un Q constante, que muestra en forma inversamente proporcional la capacidad aislamiento de las estructuras (en este caso para la estructura yeso + fibra+ PS delgada).

30

Q( kcalh

)=0.05 kcalh

∆ T (℃)

Q( k calh

)

4 YESO + FIBRA+ PS MEDIA TABLA Nº4.

Nº Ti Tex Q( kcalh

)

1 30 22,2 0,024479822 34 22,3 0,036719733 35 22,4 0,039544324 36 22,5 0,04236892

37 22,5 0,0455073638 22,3 0,04927348

Espesor=2.2cm

E Tecnoport=1.2CM

T1 Yeso(1cm) tecnoport(0.9cm) yeso (1cm) T4

4.1 Determined Q1:

Q=T 1−T 4

∆ XyesoconfibraK yesoconfibra

+ ∆ XltecnoporKtecnopor

+ ∆ XyesoconfibraK yesoconfibra

Q 1= 30℃−22.2℃0.5cm

0.256 kcalmh℃

+ 1.2 cm3.9∗10−3kcal

mh℃

+ 0.5 cm0.256 kcal

mh℃

Q 1(flujo decalor)=0.024 kcalh

31

Q Q Q

2.2cm

0.5cm 1.2cm 0.5cm

5 YESO + FIBRA+ PS GRUESA TABLA Nº5.

Nº Ti Tex Q( kcalh

)

1 33 24,3 0,018536242 34 24,3 0,020666843 35 24,3 0,022797444 37 24,3 0,02705864

Espesor=3.2-3.3cm

Espesor tecnopor=1.8cm

T1 Yeso(1cm) tecnoport(0.9cm) yeso (1cm) T4

5.1 Determined Q1:

Q=T 1−T 4

∆ XyesoconfibraK yesoconfibra

+ ∆ XltecnoporKtecnopor

+ ∆ XyesoconfibraK yesoconfibra

Q 1= 30℃−22.2℃0.5cm

0.256 kcalmh℃

+ 1.8 cm3.9∗10−3kcal

mh℃

+ 0.5 cm0.256 k cal

mh℃

Q 1=0.0185 kcalh

32

Q Q Q

3.9cm

0.5cm 1.8cm 0.5cm

TABLA Nº6.Resumen de discusión de resultados , para lo cual se tomó el el flujo de calor Q establecido estacionario , es decir de las tablas donde el Q tiende a ser constante y está se está subrayado en la tabla con color azul ; de donde se calculó el promedio.

Yeso pura

Yeso+fv

Yeso+fv+tecnopor(0.9cm)

Yeso+fv+tecnopor(1.2cm)

Yeso+fv+tecnopor(1.8cm)

Qflujodecalor ¿(establecido)

0.260kcal

h

0.13kcal

h 0.057kcal

h 0.045kcal

h 0.025kcal

h

%incremento de aislamiento respecto al yeso puro

- 50% 78% 82.7% 90.4%

% incremento de espesor de tecnopor (núcleo).

- - - 25% 50%

R(resitenciatermica

¿ tal ) 0.27 (m2℃hkcal

)3.875( m2℃hkcal

)3.875( m2℃hkcal

)+2307(m2℃hkcal

)3.875 ¿)

+3077 m2℃hkcal

3.875(m2℃hkcal )+4615 m2℃h

kcal

Grafica Nº2: El flujo de calor Q para para las diferentes variaciones en la estructura de la placa.

yeso yeso+fv yeso+fv+PS(e=0,9cm)

yeso+fv+PS(e=1,2cm)

yeso+fv+PS(e=1,8cm)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Q (k

cal/

h)

33

Grafica Nº3: Influencia de incremento porcentual en el espesor del núcleo(e PS) en estructuras sándwich en el porcentaje de aislamiento que está relacionado en forma inversa con el flujo de calor Q(kcal/h).

eo 25%eo 50%eo0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

%incremnto de e PS

% a

islam

ient

o

Grafica Nº4: influencia del espesor de PS en el flujo de calor en las estructuras sándwich.

0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

Q(kcal/h)

espesor de PS(cm)

Q(k

cal/

h)

34

Grafica Nº5: Incremento de la resistencia térmica, donde muestra que al aumenta el espesor de PS la resistencia térmica aumenta significativamente.

yeso yeso+fv yeso+fv+PS(e=0,9cm)

yeso+fv+PS(e=1,2cm)

yeso+fv+PS(e=1,8cm)

0500

100015002000250030003500400045005000

RT( ^2 )/ )𝑚 ℃ℎ 𝑘𝑐𝑎𝑙

RT

8.1. CONCLUCIONES.

35

7.1 Se encontró entonces que al reforzar el yeso con 3% en peso equivalente a 0.83 % en volumen de fibra de vidrio se disminuye la razón de flujo de calor por hora en un 50 % menos lo cual es equivalente a decir que la capacidad de aislamiento térmico se incrementó en un 50% por efecto de la fibra de vidrio; es decir que si tomamos 1h de tiempo la placa de yeso puro dejara 0.260kcal mientras que la palca de yeso con fibra de vidrio dejara pasar solo el 50% de 0.260kcal es decir 0.13kcal.

7.2 La el coeficiente de conductividad térmica (k) de la placa de yeso reforzado con fibra de vidrio disminuyo en un 0.78 % respecto a la placa de yeso puro, debido a esta disminución de explica el incremento de la capacidad de aislamiento térmico en el 50% de la placa yeso más fibra de vidrio.

7.3 Se encontró que el aislamiento térmico se incrementó al 78% respecto a placa de yeso puro cuando se hizo una palca de yeso con fibra y tecnopor se le ponía una placa de 0.9cm de espesor lo cual implica un aumento del 28 % respecto a la placa de yeso con fibra por efecto del aislamiento del tecnopor.

7.4 Se concluye que un incremento de 25% el espesor del tenopor se logra incrementar la capacidad de aislamiento de 4.7%, al igual que se incrementamos en un 50% este espesor la capacidad de aislamiento aumenta en un 12.4%.

XII. ANEXOS

36

NORMAS REGIDAS:

I. Determinación de las dimensiones y calidad superficial :CARACTERÍSTICAS DE REGULARIDAD (ISO 10545-2)Indica la idoneidad de una partida de baldosas para conseguir un embaldosado regular.Las partidas de producción pueden presentar inevitables diferencias de tamaño que no perjudican la posibilidad de efectuar una colocación con juntas mínimas.Las características de regularidad comprenden: • Largo y ancho. Tamaño de los lados de la baldosa • Espesor • Ortogonal dad. Es medida controlando que los lados de la baldosa sean perpendiculares entre sí • Planeidad. Indica eventuales deformaciones cóncavas o convexas de la superficie de la baldosa respecto del plano ideal en que será colocada Es definida mediante tres tipos de mediciones efectuadas en tres posiciones diferentes: • Al centro de la superficie de la baldosa (medición de la combadura al centro) • Al centro de las esquinas de la baldosa (medición de la combadura de la esquina) • En el ángulo de la superficie de la baldosa (medición de abarquillamiento)

I.1 DESCRIPCIÓN TÉCNICA

Instrumento de laboratorio para la determinación de las características dimensionales de las baldosas

cerámicas (longitud de los lados, ortogonalidad de los lados contiguos, planaridad, alabeo,

rectilinealidad de los lados y curvatura de los lados) según la norma ISO 10545-2.

A. Descripción Funcional

Las medidas son efectuadas insertando una baldosa patrón para ajustar el instrumento.

37

La baldosa cerámica cuando se introduce es medida como diferencia respecto al patrón centesimal.

El instrumento viene equipado con software, cable de conexión a impresora y tarjeta.

El Datadimension 1300 y 1600 vienen con soporte marco de acero pintado.

B. Características: Plancha de soporte en aluminio para el posicionamiento de los apoyos magnéticos de altura calibrada sobrelos que descansará la baldosa.• Amplia regulación para la medida de cualquier baldosa comprendida entre el formato máximo y mínimomedible.• Ajuste del instrumento mediante baldosa de calibración (no incluida en el suministro) de precisión centesimal,fabricable en las dimensiones que nos soliciten.• Precisión: 1/100mm• Tamaño máximo pieza 1600x1600 mm.

C. Dotación

Serie de apoyos para medida de la baldosa con espesores entre 4 y 15 mm.• 6 Comparadores digitales de 10 mm de recorrido.• Cable de serie RS-232 para conexión a PC.• CD Software ISO 10545-2 ejecutable con Windows XP/Vista/7, tarjeta y llave.• USB-RS232 Adaptador de serie con cd-rom y cable.• Adaptador AC 230VAC – 9VDC.

38

II. Determinación de la dilatación térmica lineal(UNE-EN-ISO 10545- 8)II.1 DESCRIPCIÓN TÉCNICAEl dilatómetro GT-150 ha sido desarrollado para realizar las pruebas en los laboratorios de la industria cerámicasegún la norma UNI EN ISO 10545-8.El sistema de medida consiste en un portamuestras con una varilla palpadora de cuarzo que transmite la expansióntermal de la muestra a un comparador digital.El panel de control está compuesto por un termorregulador con pantalla LCD, la cual permite programar el ciclotérmico de 0 a 150ºC , termopar e interruptor estático SSR.

A. Especificaciones técnicas:

· Temperatura máxima: 150ºC.· Velocidad de calentamiento programable· Calefacción de aire forzado· Calibre digital: 0,001mm· Portamuestras y varilla palpadora: cuarzo· Tamaño máximo de muestra: 10Ø x 50mm· Refrigeración por aire forzado.· Alimentación: 240V – 50/60Hz monofásico

B. Accesorios:

- Mini cortadora eléctrica Cod. GT0194- Cortadora de precisión para muestras del dilatómetro Cod. GT1125- Calibre digital 0,01. Cod.GT1124- Portamuestras y varilla palpadora en cuarzo, Cod. GT1282

http://editorial.cda.ulpgc.es/ftp/icaro/Anexos/2-%20CALOR/4-Construccion/C.6.4%20Conductividad%20t%E9rmica%20y%20densidad.PDF

39

T1 Mat1 T2 Mat2 T3 Mat3 T4

40

k 1 k 2 k 3Q Q Q

∑1

n=3

∆ xi

∆ x 1 ∆ x 1 ∆ x 1