本发明专利技术公开了一种测定早期混凝土导热系数、导温系数的装置及测试方法，其测定装置由一个１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×３００ｍｍ的可拆式钢试模、两根水平拉直的电阻丝、接插件、一个电流表、直流稳压电源、热敏电阻、高精度温度显示仪表及若干导线组成。本发明专利技术装置结构简单，拆卸方便，所需材料及仪器少，测量精度高，不仅适用于科研，而且适用于施工现场对早期混凝土导热系数、导温系数的测定，同时，本发明专利技术装置适用范围广，还可以用于松散材料，如水泥和砂子等的导热、导温系数测量以及水泥净浆和水泥砂浆早期导热系数、导温系数的测量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种同时测定早期混凝土导热系数、导温系数的装置及测试方法，属于混 凝土建筑领域。
技术介绍
土木工程领域中，对混凝土结构的热传导进行分析是非常重要的。混凝土在硬化过程 中所释放的水化热，或者在其内部产生某种程度的温度梯度，都有可能导致混凝土结构发 生开裂现象。为了能够准确的预测混凝土在这些因素作用下的开裂趋势，并能够及时的预 防混凝土开裂现象的发生，就必须系统的研究混凝土的导热系数、导温系数以及比热，尤 其是在混凝土的早龄期阶段，更应深入的研究这些热学参数随龄期变化的规律。目前测量材料的导热系数、导温系数及比热的方法主要分为稳态方法和瞬态方法两大类。稳态方法是最早使用的方法，它的普遍特点是操作人员在已知样品的壁厚上建立温度 梯度，并控制从一边传递到另一边的热量。最常用的热流是一维的，如热流法或热板法。 采用热流法测量材料导热系数请参见2000年9月20曰公告的中国专利第93115076. 0号 揭露的一种渕量材料导热系数的方法及装置。所述专利揭露的方法及装置使用方便，测量 成本低。但是，对于液体或气体物质来说，明显的温度改变会形成对流传热，违背了稳态 法的根本出发点，因此，该方法不适用于测定液体，气态物质的导热系数。由于早期混凝 土处于半液体状态，因此该方法不适用于测定早期混凝土的导热系数，且一次测量不能同 时测得导温系数。瞬态方法如热线法(Hot Wire raethod)，用于测量高导热系数材料和/或在高温条件 下测量。热线法又分为单线法、平行线法、热线比较法、和探针法四种。其中单线法和探 针法的原理基本上一致，只是测试的装置不同。其原理是直线(即热线)附近物质(热电偶)的温升与其导热系数有关，导热系数^可用下式表达A =《ln(r2 /rj/4;r(^ -《) (1)其中，q为单位长度热线发热量W/lD;巧、f2为测量时刻，可事先确定；《、《为^时刻对应的温升。但是，单线法、热线比较法和探针法在测量中只能确定材料的导热系数，而不能同时确定导温系数。《耐火材料导热系数试验方法》GB/T 17106—1997中提出了采用平行线法测定耐火材 料的导热系数，该方法虽然能够同时测定材料的导热系数和导温系数，但是该标准中提出 的装置并不适用于测定早期混凝土的导热系数和导温系数。2000年6月28日公告的中国专利第99214843. X号揭露的一种无机非金属材料的热导 率测试装置也是采用热线法测试才才料的导热系数。所述热线法测试装置测量精度高，操作简便。但是，该装置不适用于测定半液体状态 材料的导热系数，且不能同时测定导温系数。因此，不适用于同时测定早期混凝土导热系 数、导温系数。热线法应用广泛，可用于对液体物质导热系数的测定，但是热线法直接对热线通电加 热，对于自身能导电的液态物质，为保证通过的电能完全转变成热能，必须对热线做绝缘 处理，另外，热线法中为保证测定的准确度要求热线在测定过程中不得变形弯曲，同时对 热线加热功率和温度的测量精度要求较髙，这些因素增加了热线法的应用难度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题时针对上述现有技术的不足，而提供一种同时测定早期混 凝土导热系数、导温系数的试验装置及测试方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案 一种测定早期混凝土导热系数、 导温系数的测试装置，包括试模，电源以及温度显示仪，在所述的试模内设置有两根平行 的第一电阻丝、第二电阻丝，所述的电源通过导线与第一电阻丝连接形成回路，在该回路 上还连接有一电流表，在第二电阻丝上设置有一热敏电阻，该热敏电阻与温度显示仪连接。 在所述的试模的端板还设置有接插件，所述的第一电阻丝和第二电阻丝通过接插件固 定在试模内，所述的导线也通过接插件与第一电阻丝连接。 第一电阻丝的材料为镍铬合金、康铜丝或锰铜丝。 接插件与试模的端板粘结固定，粘合剂为氰基丙烯酸脂粘合剂。 所述的热敏电阻通过热缩套管和氰基丙烯酸脂粘合剂固定在电阻丝中部。 一种测定早期混凝土导热系数、导温系数的测试方法，包括以下步骤 第一步、采集热敏电阻(9)与第一电阻丝(2)的距离r;第=步、对第一电阻丝(2)通电加热，采集电流表(6)的电流值/;并按5 40s的时间间隔采集巧时刻热敏电阻(9)的温度《；求出r,时刻距z^时刻的温差&, r,+,时刻距^时刻的温差^+1，其中<formula>formula see original document page 6</formula>;第三步、令<formula>formula see original document page 6</formula>；当2SM〈3时，令<formula>formula see original document page 6</formula>,当l5A/《2时，令x<formula>formula see original document page 6</formula>:第四步、迭代令<formula>formula see original document page 6</formula>,赋值;c-;c。，求<formula>formula see original document page 6</formula> ;当I及-M^^时，停止迭代，10朋！输出x，式中，y为欧拉常数(=0.5772156649); 第五步、求导温系数"、导热系数vl;<formula>formula see original document page 6</formula>式中，g—第一电阻丝(2)每单位长度的发热功率，W/m。本试验装置根据平行线法原理制成，因此一次测量能同时测定早期混凝土的导热系数 和导温系数。加热丝选用有效长度与直径比大于150的电阻丝，因此完全可把热线当作理 想线热源。为保证热线在测定过程中保持直线状态，故采用接插件内部的螺栓固定。热线 表面的绝缘防水处理采用环氧树脂导热胶，环氧树脂导热胶的优点在于较高的导热性能， 因此能够快速的把热线产生的热量散发出去。另外，环氧树脂导热胶的防水效果好，固化 快且与热线表面的粘结强度高。为保证热线加热功率的稳定，故采用高精度的直流稳压电 源，同时采用精度为1/1000的电流表对流经热线的电流进行测定，保证热线加热功率计 算的准确性。温度测量中采用的温度传感器为PT100热敏电阻。热敏电阻在测温领域中应 用广泛，具有高稳定性、精密、小尺寸以及温度响应速度快且不需要冷端补偿等优点。测 量中结合高精度的温度显示仪表，分辨能力达到了o.oit:，保证了测试过程中所测温度的 精度。同现有技术相比较，本专利技术具有如下优点1、本专利技术测试装置结构简单，且易于操作，可同时对导热系数和导温系数进行测量。2、 既适用于松散材料(如水泥、砂子等)，也适用于早期混凝土、水泥净浆和水泥砂 浆等导热系数和导温系数的测定；3、 本专利技术测试方法测试过程中温升小、时间短，测定的导热系数和导温系数可认为 是指定温度下的导热系数和导温系数；4、 测量所需仪器少，自本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测定早期混凝土导热系数、导温系数的测试装置，其特征在于：包括试模（１），电源（５）以及温度显示仪（７），在所述的试模（１）内设置有两根平行的第一电阻丝（２）、第二电阻丝（３），所述的电源（５）通过导线（８）与第一电阻丝（２）连接形成回路，在该回路上还串联有一电流表（６），在第二电阻丝（３）上设置有一热敏电阻（９），该热敏电阻（９）与温度显示仪（７）连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈德建，吴胜兴，李杰，佘小颉，
申请(专利权)人：河海大学，江苏顺通建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。