ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ГОРОДСКИХ РЫХЛЫХ ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ И ПОКРЫТИЙ

Методом игольчатого зонда исследована теплопроводность проб некоторых рыхлых приповерхностных отложений и покрытий в Екатеринбурге, в том числе глинисто-дресвянистых кор выветривания гранитов и ультраосновных пород, гранитного отсева, кварцевого песка, а также дробленого пьезокварца. Одновременно исследовались влажность и гранулометрический состав. При увеличении влажности от 2-3% до 20-25% теплопроводность возрастает от 0.18-0.3 до 1.2-2.0 Вт·м-1·К-1. Для многих проб характерна S-образная зависимость теплопроводности от влажности, включающая начальный участок медленного роста теплопроводности, участок более быстрого роста и выполаживание зависимости при приближении к максимальному насыщению. Полученные экспериментальные данные аппроксимированы с помощью соотношения, использующего приближение эффективной среды на основе теории перколяции (percolation-based effective medium approximation - P-EMA). Погрешность аппроксимации составила 0.08-0.26 Вт·м-1К-1. Параметр “критическая влажность” в приближении P-EMA определяет положение перегиба кривой. Установлено, что критическая влажность увеличивается с ростом содержания наиболее мелкодисперсных фракций - глинистых и пылеватых. Данные о теплопроводности рыхлых приповерхностых отложений могут быть полезны при расчетах теплообмена на городских поверхностях, например, в рамках исследований городского острова тепла.

рыхлые приповерхностные отложения, теплопроводность, влажность, гранулометрический состав, перколяция