Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://phys.web.ru/db/msg.html?mid=1186049&uri=kuznetsova.html
Дата изменения: Unknown Дата индексирования: Sun Apr 10 20:10:27 2016 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: р п р п р п р п |
![]() |
Геовикипедия wiki.web.ru | |
|
|
|
Без знания теплофизических характеристик грунтов, которые входят во многие расчетные формулы для нахождения температурного поля, теплопотоков и т.д., невозможно описать процессы теплообмена, происходящие в талых, мерзлых, промерзающих и протаивающих горных породах. К сожалению, теплофизические свойства дисперсных вулканических пород Камчатки изучены крайне слабо. Имеющиеся данные касаются в основном пород с жёсткими связями или находящихся в талом состоянии. Для мёрзлых пород информации практически нет. Были исследованы вулканические шлаки и пеплы, отобранные в районе Ключевской группы вулканов на Камчатке. Возраст пород варьировал от 35 до 9000 лет. Пробы отбирались на разных высотах: от 300 до 1630 м. Глубины отбора находились в диапазоне от 0,2 до 5 м. Значения естественной влажности варьировали от 13 до 67%, плотности - от 0,9 до 1,9 г/см3. По ГОСТ 25100-95 все пеплы относятся к пескам пылеватым. Спектры ИК-поглощения позволили состав пеплов, у которых стекло основного (базальтового и андезитового) состава, диагностировать как аллофан, а состав образцов, у которых стекло кислого (риолитового) состава, - как опал (Kuznetsova et al., 2010; Кузнецова и др., 2011). Аллофан является продуктом преобразования вулканического стекла и относится к аморфным алюмосиликатам. Для определения теплопроводных характеристик исследуемых пород в лабораторных условиях использовались метод регулярного режима I рода, для определения теплоемкости скелета грунта - метод монотонного разогрева на измерителе ИТ-С-400 (Методы..., 2004). Значения коэффициентов теплопроводности для шлаков и пеплов при фиксированных значениях влажности и плотности близки, что объясняется пониженными значениями теплопроводности более пористых шлаков. С ростом влажности от 0 до 80 % и плотности скелета от 0,7 до 1,7 г/см3 коэффициент теплопроводности λ закономерно увеличивается от 0,13 до 1,0 Вт/(м*К) в талом и от 0,14 до 1,27 Вт/(м*К) в мерзлом состояниях. Для сухих вулканических шлаков и пеплов λ находится в пределах 0,13-0,17 Вт/(м*К) (Мотенко, Кузнецова, 2011). Теплопроводные характеристики для мерзлых вулканогенно-обломочных пород (шлаков и пеплов) значительно ниже, чем для песков осадочного генезиса, что объясняется появлением в них незамерзшей воды, формой частиц, а также меньшими значениями коэффициентов теплопроводности аморфных компонентов породы, величина которых уменьшается с понижением температуры. Все полученные экспериментальные данные по теплопроводности для исследованных пород были обобщены в виде зависимостей коэффициента теплопроводности от степени влажности Sr для талого и мерзлого состояния (рис. 1). Для практического использования коэффициенты теплопроводности можно рассчитать по формулам:
Значения теплопроводности при фиксированных значениях степени влажности выше у пеплов, состав которых был определен как опал, чем у пеплов аллофанового состава.
Литература:
|
![]() ![]() |