Влияние температуры и влажности на коэффициент теплопроводности строительных материалов

Наиболее существенным критерием для оценки теплоизоляционных свойств строительных материалов является коэффициент их теплопроводности. Он не является постоянной величиной, а изменяется в зависимости от температуры и влажности материала. Определение коэффициента теплопроводности влажных материалов должно производиться при кратковременном тепловом воздействии, в течение которого влажностное состояние материала не успеет измениться.

Такому требованию удовлетворяют методы оциопарного теплового потока 13 ч. гп, сравнительно хорошие результаты дает метод, основанный на применении плоского источника тепла. Сылность того метода заключается в том, что. используя принцип мгновенного плоского источника тепла, можно решать задач;: теплообмена системы тел, находящихся в тепловом контакте 1.2.3.

Экспериментальные определения коэффициентов теплопроводности по такому методу -доводились в Научно-исследовательского институте строительной физики и ограждающих конструкции АСнА СССР на установке, разработанной М. В. Кулаковым.

Основной элемент установки—кондуктометр — представляет собой металлический стакан с крышкой, в который вставляется испытуемый материал в виде двух цилиндров диаметром 60 мм и высотой об Между цилиндрами материала зажимается плоский электронагреватель.

В один из испытуемых цилиндров на определенном расстоянии от нагревателя закладывается рабочий спай дифференциальной термопары. Другой спай закреплен на торцовой поверхности того же цилиндра.

Кондуктиметр с испытуемым материалом помешается в жидкостный термостат в котором поддерживается необходимая температура. Через некоторое время испытуемый материал нагревается до температуры жидкости в термостате. При этом дифференциальная термопара практически не показывает разности температур между горячим н холодным спаем.

Включением электронагревателя в геть (через понижающий трансформатор и реле времени) материалу, подвергаемому испытанию, сообщается определенный тепловой импульс. Одиовременно замеряется падение напряжения и включается секундомер для определения времени, в течение которого достигается температурный максимум в плоскости, где находится рабочий спай дифференциальной термопары.

Коэффициент теплопроводности определяется из следующей расчетной формулы:



Результаты экспериментальных определений обрабатывались в виде графической зависимости коэффициента теплопроводности от температуры и влажности.

На рис. 1 представлены графики изменения коэффициента теплопроводности исследованных материалов в зависимости от температур. Они показывают, что коэффициент теплопроводности материала с ростом температуры повышается. Это можно объяснить возрастанием лучистого теплообмена в порах материала, а также изменением теплопроводности твердой части бетона и влаги

Зависимость коэффициента теплопроводности от влажности для различных приведена на рис 2. Как видим, во всех случаях с увеличением влажности материала его теплопроводность возрастает, так как воздух в порах замешается влагой, теплопроводность которой значительно выше теплопроводности воздуха

Полученные экспериментальные данные дают возможность оценить теплоизоляционные свойства газозолобетона, пенозолобетона н пенобетона в широком диапазоне температур (10—50°) и влажностей (2—40%).