Υλικά αλλαγής φάσης στο σκυρόδεμα: μέθοδοι ενσωμάτωσης και επίδραση στις ιδιότητες του σκυροδέματος

Κουνάδης, Ανδρέας; Kounadis, Andreas

dc.contributor.author	Κουνάδης, Ανδρέας	el
dc.contributor.author	Kounadis, Andreas	en
dc.date.accessioned	2018-06-05T09:19:39Z
dc.date.issued	2018-06-05
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47012
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15283
dc.description
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Σκυρόδεμα	el
dc.subject	Ελαφοσκυρόδεμα	el
dc.subject	Υλικά αλλαγής φάσης (ΥΑΦ)	el
dc.subject	Θερμότητα ενυδάτωσης	el
dc.subject	Θερμική απόκριση	el
dc.subject	Ευφλεκτότητα	el
dc.subject	Concrete	en
dc.subject	Lightweight concrete	en
dc.subject	Phase change materials (PCM)	en
dc.subject	Hydration heat	en
dc.subject	Thermal response	en
dc.subject	Flammability	en
dc.title	Υλικά αλλαγής φάσης στο σκυρόδεμα: μέθοδοι ενσωμάτωσης και επίδραση στις ιδιότητες του σκυροδέματος	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ενεργειακός Σχεδιασμός	el
heal.dateAvailable	2019-06-04T21:00:00Z
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-03-09
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η εφαρμογή μεθόδων ενσωμάτωσης υλικών αλλαγής φάσης (ΥΑΦ) στο σκυρόδεμα και η μελέτη των ιδιοτήτων του. Τα ΥΑΦ χαρακτηρίζονται από μεγάλη λανθάνουσα θερμότητα τήξης, η οποία μπορεί να προσδώσει μεγάλη θερμική μάζα στο σκυρόδεμα και να συνεισφέρει στο βιοκλιματικό σχεδιασμό των κτιρίων. Μετά την παρουσίαση του θεωρητικού υποβάθρου που αφορά στα ΥΑΦ και στη συνεργασία τους με το σκυρόδεμα, περιγράφονται οι δοκιμές που πραγματοποιηθήκαν για τη συγκεκριμένη εργασία. Παρασκευάστηκαν συνθέσεις σκυροδέματος με διαφορετική σύσταση αδρανών (μόνο ασβεστολιθικά, μόνο ελαφρά ή συνδυασμός τους), καθώς και συνθέσεις σκυροδέματος, στις οποίες ενσωματώθηκαν διαφορετικά ΥΑΦ (παραφινικής φύσης-PCM1 και λιπαρές αλκοόλες-PCM2 & PCM3) μέσω διαφορετικών μεθόδων ενσωμάτωσης (εμποτισμός στα ελαφρά αδρανή και εμβάπτιση στοιχείου σκυροδέματος). Οι συνθέσεις αυτές μελετήθηκαν ως προς τις ιδιότητες νωπού και σκληρυμένου σκυροδέματος, τη θερμότητα ενυδάτωσης, τη θερμική απόκριση και την ευφλεκτότητα. Από τα αποτελέσματα των μετρήσεων προέκυψε ότι τα επιλεγμένα ΥΑΦ δεν επιδρούν στην εργασιμότητα και στο μοναδιαίο βάρος του σκυροδέματος σε σημαντικό βαθμό, ενώ δεν επηρεάζουν ιδιαίτερα τις αντοχές του οι οποίες φτάνουν ή και ξεπερνούν τα 30 MPa για τη σύνθεση σκυροδέματος που περιέχει συνδυασμό ασβεστολιθικών και ελαφρών αδρανών. Όσον αφορά στη θερμότητα ενυδάτωσης, η ύπαρξη ΥΑΦ στο σκυρόδεμα συνεισφέρει, ώστε η θερμοκρασιακή αιχμή κατά την ενυδάτωση να μειωθεί έως και κατά 4οC ήτοι 10,3% και να εμφανιστεί με χρονική καθυστέρηση 2 ωρών. Από τις μετρήσεις για τη θερμική απόκριση, προκύπτει ότι το σκυρόδεμα με αμιγώς ελαφρά αδρανή έχει πολύ καλύτερη θερμική συμπεριφορά από τις άλλες δύο συνθέσεις, ενώ η ύπαρξη των ΥΑΦ προκαλεί αύξηση της θερμοχωρητικότητας σε περιοχές γύρω από το σημείο αλλαγής φάσης σε μεγάλο ή μικρό βαθμό, ανάλογα το υλικό. Πρέπει, τέλος, να αναφερθεί ότι, ως προς την ευφλεκτότητα, τα ΥΑΦ καθιστούν το σκυρόδεμα εύφλεκτο όπου σε μία περίπτωση (PCM2), παρατηρήθηκε έντονη εκτόξευση καιόμενων σωματιδίων κατά τη δοκιμή.	el
heal.abstract	The subject of this thesis is the application of some incorporation methods of phase change materials (PCMs) into the concrete and the investigation of its properties. PCMs are characterized by high latent heat of fusion, which can give high thermal mass to the concrete and contribute to the bioclimatic design of buildings. After presenting the theoretical background concerning PCMs and their cooperation with concrete, the tests that have been carried out for this research are described. Concrete compositions with different aggregate composition (limestone only, lightweight only or a combination), as well as concrete compositions with different PCMs (paraffinic-PCM1 and fatty alcohols-PCM2 & PCM3) were prepared by different incorporation methods (impregnation to lightweight aggregates and immersion of concrete elements). These compositions were studied for the properties of fresh and hardened concrete, hydration heat, thermal response and flammability. The results of these measurements revealed that the selected PCMs do not affect the workability and the unit weight of the concrete to a considerable extent and do not particularly affect its compressive strength, which reaches or exceeds 30 MPa when it comes to the concrete composition containing a combination of limestone and lightweight aggregates. Regarding the hydration heat, the presence of PCM3 in concrete contributes to the decreasing of the temperature peak at hydration by up to 4 ° C or 10.3%, which occurs with a 2-hour delay. From the measurements for the thermal response, it appears that the concrete with purely pumice aggregates has a much better thermal behavior than the other two compositions, while the existence of the PCM causes an increase of the heat capacity in areas around the melting point to a large or small extent, depending on the material. Finally, it should be noted that, when it comes to flammability, PCMs make the concrete flammable where, in one case (PCM2), flaming particles were observed during the test.	en
heal.advisorName	Μπαδογιάννης, Ευστράτιος	el
heal.committeeMemberName	Βουγιούκας, Εμμανουήλ	el
heal.committeeMemberName	Πλατή, Χριστίνα	el
heal.committeeMemberName	Μπαδογιάννης, Ευστράτιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Οπλισμένου Σκυροδέματος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	129 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true