Fabricação de um equipamento de placa quente protegida para obtenção da condutividade térmica em materiais de construção civil

Abstract

RESUMO: O trabalho apresenta a fabricação do equipamento que é baseado no método da placa quente protegida. Este permite obter e analisar a condutividade térmica de amostras de materiais de construção civil. O objetivo deste trabalho é a construção do equipamento medidor de condutividade térmica, viável economicamente quando comparados aos modelos comerciais, concomitante com o intuito de promover o desenvolvimento da validação dos resultados experimentados. A técnica consiste em controlar o fluxo de calor que circula da placa quente até a placa fria passando por um material de espessura conhecida, de modo que estabeleça o equilíbrio entre essas placas, atingindo assim o estado estacionário. Diante da variação de temperatura das amostras, as informações são coletadas por sensores instalados nas placas que emitem um fluxo de dados para um microcontrolador. Assim, estabelece-se o controle do ensaio e obtém-se a coleta de todos os dados necessários para a medição. O equipamento baseia-se na NBR 15220 - Parte 4, em razão de que esta norma regulamentadora descreve o método da Placa Quente Protegida. Realizou-se um estudo bibliográfico de publicações em periódicos, livros, dissertações e teses, cujo os quais nortearam a pesquisa. Para o processo de fabricação do aparato mecânico, realizou-se a seleção dos materiais com relação a propriedade necessária para aplicação em foco deste trabalho conforme a necessidade de investimento plausível e os recursos de produção disponíveis. Destarte, como resultados, foram desenvolvidos o projeto e a construção da bancada experimental por meio da apresentação de um aparato mecanicamente bem executado, elaborado a partir dos planos técnicos do embasamento deste trabalho. Assim sendo, a condução dos testes em materiais de construção civil, bem como a validação do equipamento medidor de condutividade térmica, mostra-se pronto para ser testado e validado com as referências acadêmicas.

ABSTRACT: This work shows the manufacture of equipment that is based on the protected hot plate method. This allows obtaining and analyzing the thermal conductivity of samples of civil construction materials. The objective of this work is the construction of the thermal conductivity measuring equipment, economically viable when compared to the commercial models, concomitantly with the intention of promoting the development of the validation of the experimented results. The technique consists of controlling the flow of heat that circulates from the hot plate to the cold plate passing through a material of known thickness, in such a way as to establish the balance between these plates, thus reaching the steady state. Given the temperature variation of the samples, the information is collected by sensors installed on the boards that send a data stream to a microcontroller. Thus, the control of the test is established and all the data necessary for the measurement is collected. The equipment is based on NBR 15220 - Part 4, as this regulatory standard describes the Protected Hot Plate method. A bibliographical study of publications in journals, books, dissertations and theses was carried out, which guided the research. For the manufacturing process of the mechanical apparatus, the selection of materials was carried out in relation to the necessary property for the application in focus of this work, according to the need for plausible investment and the available production resources. Thus, as a result, the design and construction of the experimental bench were developed through the presentation of a mechanically well-executed apparatus, elaborated from the technical plans of the base of this work. Therefore, conducting tests on civil construction materials, as well as validating the thermal conductivity measuring equipment, is ready to be tested and validated with academic references.