ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ свойство материала передавать теплоту через толщу от одной поверхности к другой. Теплопроводность материала находится в прямой зависимости от его химического состава, пористости, влажности и температуры, при которой происходит передача тепла. Волокнистые материалы имеют разную теплопроводность в зависимости от направления теплоты по отношению к волокнам (у древесины, например, теплопроводность вдоль волокон в два раза больше, чем поперек волокон). Мелкопористые материалы и материалы с замкнутыми порами обладают большей теплопроводностью, чем крупнопористые материалы и материалы с сообщающимися порами. С увеличением влажности материала теплопроводность возрастает, поскольку вода имеет теплопроводность в 25 раз большую, чем воздух. Еще больше возрастает теплопроводность сырого материала с понижением его температуры, поскольку теплопроводность льда в несколько раз больше, чем теплопроводность воды. Теплопроводность материала имеет огромное значение при устройстве ограждающих конструкций зданий - стен, потолков, полов, крыш. Легкие и пористые материалы мало теплопроводны. Чем выше объемный вес материала, тем выше его теплопроводность.
Количественным показателем теплопроводности различных тел служит коэффициент теплопроводности. Коэффициентом теплопроводности λ называется количество теплоты, проходящей за 1 ч через образец материала толщиной 1 м, площадью 1 м2 при разности температур на противоположных поверхностях образца 1°С. Коэффициент теплопроводности измеряется в Вт/м*°С.
Теплопроводность λ , вычисляют по формуле: λ = q * b/ (tв - tн ),
где q - плотность потока теплоты через образец, Вт/м2; b - толщина образца, м; (tв , tн - температура соответственно верхней и нижней поверхностей образца, °С.)
На практике удобно судить о теплопроводности по плотности материала. Формула Некрасова:
λ=1,16*КОРЕНЬ(0,0196+0,22*d2)-0,16
где λ - теплопроводность [Вт/(м·0С)]; d – относительная плотность материала.
Одним из способов уменьшения λ является увеличение пористости материала. Чем меньше плотность материала, тем ниже коэффициент теплопроводности. Отношение толщины слоя материала d (дельта) к коэффициенту теплопроводности λ называется сопротивлением теплопередаче: R=d(дельта)/λ
Теплоемкость – способность материала аккумулировать тепло при нагревании и выделять его при остывании. Определяется количеством тепла, которое необходимо сообщить 1 кг данного материала, чтобы повысить его температуру на 1ºС. Если D(дельта)Q – количества тепла, переданного телу массой m, D(дельта)Т - увеличение температуры тела, то теплоемкость С определяется по формуле: С=D(дельта)Q/m*D(дельта)Т. С повышением влажности материалов их теплоемкость возрастает. При использовании материалов с повышенной теплоемкостью для стен, полов, потолков и других частей помещения температура в комнатах может сохраняться устойчивой длительное время.
ТЕПЛОСТОЙКОСТЬ (ТЕМПЕРАТУРО-УСТОЙЧИВОСТЬ) - способность материала сохранять форму, не стекать и не сползать с поверхности конструкции под определенным уклоном и при определенной температуре. Она зависит в основном от физико-механических свойств и структуры материала, вида и количества наполнителя. Мастики, обладающие меньшей теплостойкостью, имеют большую гибкость, а мастики с высокой теплостойкостью - меньшую. Это свойство очень важно для органических вяжущих веществ, таких, как битумы, дегти, пластмассы, которые при температуре выше температуры теплостойкости теряют свои вязкие свойства и перестают выполнять роль вяжущего.
Измеряется методом Мартенса и методом Вика. В методе Мартенса образец изгибается, и при этом повышается температура. Фиксируется температура, при которой образец изгибается на заданый угол.
В методе Вика при повышении температуры на образец оказывается давление. Фиксируется температура, при которой достигается заданная глубина вдавливания. Теплостойкость по Вику всегда выше.
Тепловое расширение материалов характеризуется коэффициентом линейного температурного расширения (ТКЛР), который показывает, на какую долю увеличивается длина изделия при нагревании на 1ºС. У каждого материала эта величина постоянная. Во избежание растрескивания сооружения большой протяженности разрезают деформационными швами, назначаемыми с учетом термического расширения материалов. При устройстве мягкой рулонной или мастичной кровли, укладываемой по железобетонным настилам, учет ТКЛР имеет большое значение.
