Σύνθεση και μελέτη ιδιοτήτων και θερμικών χαρακτηριστικών κονιαμάτων με υλικά αλλαγής φάσης

Σφακιανάκης, Κωνσταντίνος; Sfakianakis, Konstantinos

dc.contributor.author	Σφακιανάκης, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Sfakianakis, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2022-01-17T17:24:02Z
dc.date.available	2022-01-17T17:24:02Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54342
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22040
dc.rights	Default License
dc.subject	Υλικά αλλαγής φάσης	el
dc.subject	Θερμικές ιδιότητες	el
dc.subject	Μηχανικές ιδιότητες	el
dc.subject	Σκυρόδεμα	el
dc.subject	Κονίαμα	el
dc.subject	Mortar	en
dc.subject	Concrete	en
dc.subject	Phase change materials	en
dc.subject	Mechanical properties	en
dc.subject	Thermal properties	en
dc.title	Σύνθεση και μελέτη ιδιοτήτων και θερμικών χαρακτηριστικών κονιαμάτων με υλικά αλλαγής φάσης	el
dc.title	Composition and study of properties and thermal characteristics of mortars with phase change materials	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υλικά αλλαγής φάσης	el
heal.classification	Phase change materials	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-11-04
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη των ρεολογικών, μηχανικών και θερμικών ιδιοτήτων συνθέσεων αυτοσυμπυκνούμενων κονιαμάτων στα οποία ενσωματώθηκαν υλικά αλλαγής φάσης (ΥΑΦ) ή υλικά που θα μπορούσαν να βελτιώσουν τις θερμικές ιδιότητες τους. Στην αρχή αναπτύσσονται θεωρητικά οι έννοιες της μεταφοράς θερμότητας και περιγράφονται οι θερμικές ιδιότητες των υλικών, τα υλικά αλλαγής φάσης (ΥΑΦ), το αυτοσυμπυκνούμενο κονίαμα, οι θερμικές ιδιότητες κονιαμάτων με κίσσηρη και περλίτη καθώς και η θερμική συμπεριφορά των κονιαμάτων με ΥΑΦ. Στη συνέχεια, στο πειραματικό μέρος της εργασίας παρασκευάστηκαν πέντε (5) συνθέσεις, εκ των οποίων μία περιείχε ως λεπτόκοκκο πληρωτικό υλικό τη μαρμαρόσκονη και θεωρείται η σύνθεση αναφοράς, ενώ δύο (2) περιείχαν ΥΑΦ σε μικροκάψουλες ως μερική αντικατάσταση μαρμαρόσκονης. Τέλος, δύο (2) συνθέσεις περιείχαν μικροσφαιρίδια διογκωμένου περλίτη και άμμο κίσσηρης αντί για μαρμαρόσκονη και ασβεστολιθική άμμο αντίστοιχα. Οι προαναφερθείσες συνθέσεις μελετήθηκαν ως προς τα ρεολογικά τους χαρακτηριστικά, τις μηχανικές τους ιδιότητες και τη θερμική τους συμπεριφορά σε σύγκριση με τη σύνθεση αναφοράς. Από τα αποτελέσματα προέκυψε ότι η συμπεριφορά των συνθέσεων ήταν ικανοποιητική ως προς τις ρεολογικές τους ιδιότητες, με τις δύο συνθέσεις που εμπεριείχαν ΥΑΦ να παρουσιάζουν την καλύτερη και χειρότερη ρεολογική συμπεριφορά, αντίστοιχα. Όσον αναφορά στις αντοχές των δοκιμίων σε θλίψη 28 ημερών, οι τιμές στα κονιάματα που ενσωματώνουν ΥΑΦ μειώθηκαν όπως ήταν αναμενόμενο, σε ποσοστό μέχρι 29%. Αντίστοιχα και οι αντοχές σε κάμψη των συνθέσεων με ΥΑΦ μειώθηκαν, ωστόσο διατηρήθηκαν σε ικανοποιητικά επίπεδα. Ως προς τη θερμική συμπεριφορά, συγκρινόμενες με τη σύνθεση αναφοράς οι συνθέσεις που περιείχαν ΥΑΦ παρουσίασαν σημάδια θερμικής αδράνειας όταν η θερμοκρασία των δοκιμίων προσέγγισε τη θερμοκρασία τήξης των ΥΑΦ, ενώ η σύνθεση που περιείχε ελαφροβαρή άμμο αντί για συμβατική, εμφάνισε σαφώς μεγαλύτερη θερμοχωρητικότητα. Τέλος, οι συνθέσεις με ΥΑΦ είχαν κατά τα αναμενόμενα και το μεγαλύτερο κόστος παρασκευής, ωστόσο η εξοικονόμηση ενέργειας δικαιολογεί την επιπλέον δαπάνη, καθιστώντας τη χρήση τους ιδιαίτερα ελκυστική.	el
heal.abstract	The object of the present dissertation is the study of the rheological, mechanical and thermal properties of self-compacting mortar compositions in which phase change materials (PCM) or materials that could improve their thermal properties were incorporated. In the beginning, the concepts of heat transfer are theoretically developed and the thermal properties of the materials are described, the phase change materials (PCM), the self-compacting mortar, the thermal properties of mortars with pumice and perlite as well as the thermal behavior of mortars with PCM. Then, in the experimental part of the work, five (5) compositions were prepared, one of which contained the fine powder as marble powder and is considered the reference composition, while two (2) contained PCM in microcapsules as a partial replacement of marble dust. Finally, two (2) compositions contained microspheres of expanded perlite and ivy instead of marble dust and limestone sand respectively. The aforementioned compositions were studied in terms of their rheological characteristics, their mechanical properties and their thermal behavior in comparison with the reference composition. The results showed that the behavior of the compositions was satisfactory in terms of their rheological properties, with the two compositions containing PCM showing the best and worst rheological behavior, respectively. Regarding the resistance of the specimens to 28 days compression, the prices of the mortars that incorporate PCM decreased as expected, by up to 29%. Respectively, the bending strengths of the compositions with PCM were reduced, however they were maintained at satisfactory levels. In terms of thermal behavior, compared to the reference composition, the compositions containing PCM showed signs of thermal inertia when the temperature of the specimens approached the melting temperature of PCM, while the composition containing light sand instead of conventional, showed significantly higher heat capacity. Finally, the compositions with PCM had, as expected, the highest manufacturing costs, however, the energy savings justify the additional cost, making their use particularly attractive.	en
heal.advisorName	Μπαδογιάννης, Ευστράτιος	el
heal.committeeMemberName	Βουγιούκας, Εμμανουήλ	el
heal.committeeMemberName	Φραγκιαδάκης, Μιχαήλ	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	91 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false