ме того, по мере измельчения частиц уменьшается и объемный вес материала, и количество проводящего тепло вещества.

Влияние крупности зерен на коэффициент теплопроводности засыпки видно из следующих данных для доменного шлака объемным весом 360 кг1м \

При крупности зерен 2—5 мм . . .Я=0,088 ккал/м-ч-град

ъ» 30 » . . .Я=0,12 »

Увеличение размера зерен с 5 до 30 мм повышает коэффициент теплопроводности шлаковой засыпки на 36% при одинаковом объемном весе. Таким образом, при оценке теплопроводности сыпучих материалов по их объемному весу необходимо учитывать также крупность зерен засыпки или лабораторным путем определять их коэффициент теплопроводности.

Следовательно, нельзя говорить о величине коэффициента теплопроводности материала, не указывая значения его объемного веса, так как с изменением объемного веса будет изменяться и коэффициент теплопроводности. Во всех справочниках и нормах параллельно со значениями К материала приводятся и значения у, что необходимо для правильного выбора коэффициента теплопроводности.

Зависимость коэффициента теплопроводности материала от его влажности. Влажность материала в значительной степени определяет его коэффициент теплопроводности. С повышением влажности материала резко повышается и его коэффициент теплопроводности. Изменение теплопроводности кладки из обыкновенного глиняного кирпича на тяжелом растворе в зависимости от весовой влажности характеризуется следующими данными:

При влажности кирпича 0,1% . . . кл=0.»4б ккал/м-н*град

Якл=0.62 » Якл=0.7»

»» 0,7%

»»» 2,4%

4% 9%

Лкл=0,87 Якл-1,18

На рис. 4 эта зависимость изображена графически. На рис.5 приведена зависимость коэффициента теплопроводности от влажности для поризованного керамзитобетона на кварцевом песке, которая имеет такой же характер, как и на рис. 4.

Повышение коэффициента теплопроводности материала с увеличением его влажности объясняется тем, что вода, находящаяся в порах материала, имеет коэффициент теплопроводности Я.=0,5, т.е. в 20 раз больший, чем X воздуха в порах среднего размера. Кроме того, влага в порах материала увеличивает размеры контактных площадок между частицами материала, что также повышает его коэффициент теплопроводности.

Большая интенсивность возрастания коэффициента теплопроводности материала при малой влажности объясняется тем, что при увлажнении материала сначала заполняются водой бо-

лее мелкие поры и капилляры, влияние которых на теплопроводность материала больше, чем крупных пор. Еще более резко возрастает коэффициент теплопроводности в том случае, если влажный материал промерзнет, так как лед имеет коэффициент теплопроводности Я,=2, т. е. в 4 раза больший, чем вода, и, следовательно, в 80 раз больший, чем воздух в порах материала. Однако необходимо учитывать, что замерзание влаги в порах материала происходит при температуре ниже 0°, причем чем меньше размер пор, тем при более низких температурах будет замерзать влага во влажном материале. Пленка влаги толщиной 3,2 jLi не замерзает при температуре —4" С, а пленка толщиной 1,4 fine замерзает и при —17°С. Замерзание влаги в стро-

Х,ккал/м ч град

к.ккал! мч-град

0,3

0

Ю 15

Рис. 4. Зависимость теплопро- Рис. 5. Зависимость теплопроводности водности кирпичной кладки от керамзитобетона объемного веса влажности кирпича1000 кг/м от его влажности (по данным

НИИМосстроя)

ительных материалах происходит постепенно по мере понижения температуры.

Очевидно, какое большое влияние на теплотехнический режим ограждения оказывает его влажностное состояние. О причинах повышения влажности материала в наружных ограждениях, расчете влажностного режима, а также о мерах, обеспечивающих нормальный влажностный режим ограждений, сказано во второй части книги.

Установить общую математическую зависимость между теплопроводностью материала и его влажностью, одинаковую для всех строительных материалов, не представляется возможным, так как значительное влияние оказывают форма и расположение пор материала.

Приведенные данные показывают, насколько различно влияет увеличение влажности на изменение коэффициента теплопроводности. Так, в интервале влажностей О—37о для кирпичной кладки из обожженного глиняного кирпича 1% увеличения влажности кирпича повышает коэффициент теплопроводности кладки на 34%, а такое же увеличение влажности для керамзи-

тобетона повышает коэффициент теплопроводности только на 8%. Для органических материалов эта зависимость будет иной, чем для материалов минерального происхождения.

Различные исследователи дают эмпирические формулы зависимости коэффициента теплопроводности от влажности для отдельных материалов, но эти формулы применимы только для данного материала. Зависимости величин коэффициентов теплопроводности строительных материалов от их влажности для различных материалов, обработанные в виде таблиц, даны проф. А. У. Франчукам [31].

В физических лабораториях коэффициенты теплопроводности строительных материалов определяются обычно на предварительно просушенных образцах, чтобы получить сравнимые коэффициенты теплопроводности для различных материалов, исключая влияние влажности на полученные результаты. В на* ружных ограждениях строительные материалы всегда имеют некоторую влажность, повышающую их теплопроводность. Вследствие этого пользоваться для теплотехнических расчетов ограждающих конструкций непосредственно коэффициентами теплопроводности, полученными для сухого материала, нельзя — эти коэффициенты необходимо увеличивать. Коэффициенты тепло-проЁодности ряда строительных материалов приведены в приложении 1.

Зависимость коэффициента теплопроводности материала от его температуры. Коэффициент теплопроводности материала увеличивается с повышением его средней температуры, при которой происходит передача тепла. Для иллюстрации этого в табл. 3 приведены коэффициенты теплопроводности некоторых изоляционных материалов, определенные при различных температурах.

ТаблицаЗ

Изменение л изоляционных материалов в зависимости от их температуры

Увеличение теплопроводности материалов с повышением их температуры происходит в результате увеличения теплопроводности основной их массы из-за возрастания кинетической энергии молекул. Кроме того, с повышением температуры возраста-, ет и теплопроводность воздуха в порах материала, а также интенсивность передачи в них тепла излучением.

Так, например, в порах размером около 0,1 мм воздух имеет Х=0,021 при 0° и Я,=0,027 при 100°С, т.е. увеличение тепло-