本文通过实验研究了在废橡胶块(SRB)中再利用废轮胎来改善建筑物隔热性能的优势。通过测试使用黑色和白色的SRB作为外墙绝缘体，并将其性能与没有绝缘的墙壁进行比较。
结果表明，当外表面被涂成白色时，具有废轮胎块的墙给出了最好的隔热效果。减量因子和热损失率增加，而热得率降低。
这是通过壁层传导的热传递机制以及添加橡胶块对其热特性的影响来实现的。结果表明，橡胶块的使用使墙体内表面的温度比传统墙体降低了3–4°C。
在具有橡胶块的壁的情况下，有效地确定了壁内的热扩散，其中在具有黑色橡胶块的壁的情况下，内表面的温度达到其最大值，与传统壁相差大约0.5小时，而在具有白色橡胶块的情况下，相差9.5小时。
废轮胎(STs)是一个公共环境和健康问题，因为它们容易变成昆虫繁殖地或导致各种严重疾病的各种瘟疫的聚集地。
在伊拉克，中央统计组织(CSO)估计每年大约进口1000万条轮胎。这意味着每年有类似数量的轮胎被填埋。
虽然这些废轮胎中有一部分约有20%在伊拉克工业和矿产部的轮胎厂回收，最终产品作为燃料、土木工程应用、塑料和橡胶产品进入电力生产。
伊拉克的住宅部门占总能耗的42%以上。HVAC系统消耗了大部分能量。通过在建筑物中使用热绝缘体来减少能源消耗的措施没有得到有效实施，即使实施了这些措施，也是采用机械阻力较弱的聚苯乙烯。
考虑将回收的废轮胎(ST)产品用于隔热有助于解决两个问题:减少废轮胎的数量，以及降低能耗。
先前已经报道了一些ST应用。在水泥砂浆中用橡胶集料按体积比取代细砂的研究中，结果表明，导热系数随着橡胶颗粒尺寸的减小和砂浆中橡胶含量的增加而减小。
导热系数下降最明显，节能效果好，是因为孔隙大，密度相对较低。实验研究了废旧轮胎块作为住宅建筑屋顶隔热材料的隔热效果。
他们的结果表明，废轮胎块比聚苯乙烯具有更高的导热性。由于橡胶块内部的传导-对流传热机制，带有橡胶块的屋顶有效地保持了接近相似的室内温度。
此外，结果表明，涂有白漆的废轮胎块作为隔热材料表现更好，并且具有快速的得热损失以及缓慢的热能获得。
聚苯乙烯（泡沫）
随着建筑行业的持续发展和能源需求的增加，迫切需要将绝缘体结合到墙壁、天花板和地板中，以减少通过它们的热传递，增加对能源消耗的控制并降低成本。
作者认为：在建筑物中使用回收的废弃轮胎材料作为绝缘材料鼓励促进建筑材料和能源的可持续性。用作墙体隔热材料的回收橡胶块可以模制/喷涂，并易于与建筑物结合。
在目前的研究中，通过实验检验了在废橡胶块(SRB)中再利用废轮胎来提高建筑物隔热性能的优势。通过测试使用黑色和白色的SRB作为外墙绝缘体，并将其性能与没有绝缘的墙壁进行比较。
建筑材料为了建造试验墙，使用了市场上可买到的建筑材料，即尺寸为8 cm × 12 cm × 24 cm的多孔砖、水泥和沙子。多孔砖和砂浆的特性见下表，以伊拉克标准为准。
多孔砖和砂浆的热物理性质
废轮胎块制造橡胶块的基本材料是尺寸为3 mm的橡胶碎屑，其特性符合表中所示的ASTM规范。
为此，将一定量的具有已知标准尺寸(细、中和粗)的废轮胎矿工在特殊的机械混合器中混合，并按照胶水颗粒的比例添加PU聚氨酯胶，继续混合一定时间，直到获得所需的均匀性。
然后，在将混合物从混合器中倒空后，将其放置在特殊容器中一段时间，以获得水合过程和橡胶颗粒内部的树胶渗透，从而在液压机中使用热量的压制过程中不会发生损坏。
废橡胶颗粒的规格
根据所需的形状和厚度，以及根据最终产品的刚性或柔性，在特定的模具中进行压制。在这里，压制在模具中完成，温度根据胶水的类型和橡胶块的应用类型进行调整，使用液压活塞压力和130–160°c的温升。
然后产品被取出冷却，准备使用。可以根据需要使用某些颜色来赋予产品美观的形状，这些是工业上用于这些目的的特殊类型的颜料，它们主要是金属氧化物。
如图所示的废轮胎块，尺寸为50 cm × 50 cm，厚度为2 cm，由废旧轮胎制成。
漆成白色和自然黑色的废轮胎块
橡胶块导热性除了橡胶碎屑中存在杂质之外，其产品中使用的废轮胎还来自各种生产来源，这些来源使用不同比例的原材料，这使得导热性能的测定有些混乱。
一般来说，标准的李氏方法已被用于寻找导热性差的材料的导热性，如塑料、橡胶和玻璃。
在本研究中，使用标准方法的改进李氏圆盘法来确定从废轮胎块中取出的样品的导热系数。本方法适用于具有天然颜色或涂有白色的废轮胎块样品。
实验在这项研究中，实验在恒定辐射的室内条件下进行。如图所示，太阳能模拟器或(热源)是在当地制造的它由四个灯组成，每个灯的功率为1000瓦，安装在一个准备用来水平散热的铁框架内。
热源或太阳能模拟器
电压调节器也被连接到热源以控制灯的亮度。用夹层材料制作了一个内部尺寸为1 m × 1 m × 1 m的小房间(试验区)。
在它的一面墙上开了一个54厘米× 50厘米的洞，安装了一个28厘米厚的木框。如图所示，测试墙建在这个木制框架内，以隔离周边并确保一维传热(仅水平方向)。
实验工作的步骤
调节热源灯的电压，使得所有测试墙上的照明强度恒定在1200 W/m2。在这项研究中，测试了三个墙壁样品。
案例1是如图A所示的传统墙，其中代表不包含轮胎废料块的基本情况，因此称为ReC。
第二种情况是传统墙，其外表面朝向热源，带有一块天然黑色的废轮胎，如图B所示，它被称为RB，而第三种情况，在其外表面上涂有白色轮胎废料块的传统墙被称为RB.W。
(A)传统墙(ReC)，(B)天然黑色废轮胎砌块墙(RB)
温度传感器安装在壁T的中间部分M在墙体施工过程中，其他温度传感器被放置在内部TI和外部TE墙面。除了测试墙的外表面之外，朝向辐射源的其余房间墙表面用玻璃棉隔热。
以确保进入测试室的热量只能通过被测试的墙壁。热源位于距离墙壁50厘米的位置，并与其平行。K型热电偶经过校准，误差率约为2%。
传感器连接到AT4516型数据记录器设备，光源加热外墙表面最初6小时。然而，记录持续24小时。
使用李氏圆盘法，从每个RB和RB的4个样品中通过实验计算橡胶块导热系数值。对于标准偏差(0.021–0.04 W/m . K)，
黑色废轮胎块的电导率值为0.167 W/m.K，白色废轮胎块的电导率值为0.18 W/m.K。这些结果与先前的研究接近，这种差异是由于这些轮胎来源的多样性。
作为绝热体的RB评估图中显示了带有外部橡胶块RB和外部白色橡胶块RB的参考案例ReC的外表面和内表面的温度曲线。
外部温度(TE)和内部温度(TI(A)传统墙(ReC)，(B)黑色废轮胎块(RB)，以及(C)白色废轮胎块(RB)。
当光源打开时，光强度固定在其选定值1200 W/m2，加热过程启动外表面温度TE迅速上升。加热过程持续6小时。关闭能源后，开始冷却过程，外部温度开始降至实验室温度TL。
同样的模式出现在TI，尽管最高气温比1990年推迟，而且比1990年低TE。RB实验的外表面在所有情况下都产生最高的外部温度。此外，RB实验比RB产生了更好的能量吸收。
w或ReC实验。由于其对黑体的高吸收率可大于0.9，所以RB的绝缘能力不足。而RB的白色。w具有低吸收率(0.1–0.3)，这个实验显示了最低的最大TE与其他的相比。
作为没有隔热层的传统墙壁外表面的经验，ReC表明它高于白色墙壁RB。并且小于黑墙RB，这取决于砂浆材料的吸收性。下表总结了上述测试的结果。
最高(Max)、最低(Min)温度和温度范围R外部温度TE和内部温度TI对于ReC、带RB和RB
实验提供了最低的内部温度；这可以被称为材料的导电性、低吸收率和厚度的绝缘效应。再次，下图显示了一个大致的递减模式，如下:RB > ReC > RB.W 。
这个特征暴露了RB的能力。用作绝缘材料。例如，在最高温度情况下，表3显示墙体内表面的温度降低了4.1摄氏度TI对比ReC实验的内部温度，表明使用RB。
w将改善炎热天气条件下建筑物的隔热性能。通过使用Ab= 0.2304米2和Am= 0.0288米在表中的数据一起使用找出试验墙的衰减系数和得热量，并在表中给出它们的值。
热量增加和减少因子
在传统墙(ReC)的情况下，区域温度TZ和实验室温度TL最初分别为25.8℃和23.4℃，如图所示。
加热开始后，当外表面温度在加热过程结束时达到最大值时，这些温度分别变为28.2和23.6℃。
由于热扩散，内表面温度TI在超过14小时的时间内达到33.46℃的峰值TZ和TL值分别达到其最大值32.6和28摄氏度。
在经常预算的情况下TZ和TL分别从24.5℃和21.8℃开始，当外表面温度在加热过程结束时达到其最大值109.35℃时，变成26.1℃和25.1℃。
测试区温度TZ对于ReC、RB和RB.W
同样的原因，内表面温度在15 h时达到29.58°C的峰值，温度为TZ和TL分别达到了32.6和28℃。最后，在RB里。
w情况下，测试区的初始温度TZ和实验室区域TL分别为23.5摄氏度和21摄氏度。在加热启动后，当外表面温度在关闭照明时达到其最大值84.55°C时，这些温度分别变为25°C和25.1°C。
当TI在12.5小时达到28.58℃的峰值TZ和TL数值分别为32.6和28摄氏度。从图中注意到，由于内表面温度的增加，测试区温度从23.5℃增加到28.4℃TI以及实验室的高温TL。
其具有升高测试区温度的作用TZ。实验室温度的升高主要是由于用白色橡胶块从墙壁的白色表面反射的部分辐射产生的热量，从而减少了时间延迟。
实验实验室区域的温度TL对于(ReC)、(RB)和(RB.w)测试
结论由多孔砖单元组成的墙广泛用于建筑领域，尤其是在高太阳辐射的地区。这种类型的墙的质量提供了有效的能力来保护免受外部因素的影响，尤其是来自太阳辐射的高热。
然而，长时间暴露在较高的太阳辐射下会导致难以排出储存在其中的热量，并且其所设想的隔热效率会降低。
本文提出了一个试验研究，以分析一个多孔砖墙体的热性能与橡胶块的综合利用旧和旧轮胎碎屑。
本文的目的是研究在建筑墙体中添加橡胶块作为外表面对温度分布和传递到建筑内部区域的热流的影响。取得的成果增加了积极因素，因为减少了废弃轮胎在环境中的传播。
- 结果表明，橡胶块的使用使墙体内表面的温度比传统墙体降低了3–4°C。在加热过程结束时，表面温度达到RB中的最高值，与ReC和RB相差21.27和27.8°C。w，在这里，与ReC中的砂浆颜色或RB中的白色相比，RB具有更高的辐射吸收效果。w，后者是它们之间最低的。
- 在具有橡胶块的壁的情况下，有效地确定了壁内的热扩散，其中在具有黑色橡胶块的壁的情况下，内表面的温度达到其最大值，与传统壁相差大约0.5小时，而在具有白色橡胶块的情况下，相差9.5小时。这种时间延迟限制了到达空调室内建筑区域的热通量，并超过了峰值负荷转移。
- 白色橡胶墙在增加隔热方面是最有效的，在延迟热量流入建筑物的空调空间方面是最好的；它的使用实现了内墙和外墙表面的最低温度。这项研究的结果鼓励将橡胶块结合到其外表面暴露于高辐射值的传统墙壁中，以特别减少冷却和空调负荷，并消除因环境中存在废轮胎而产生的污染物。
,参考资料：
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