测定早期混凝土导热系数、导温系数的测试装置制造方法及图纸

本实用新型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，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。本实用新型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，本实用新型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。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本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，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日公告的中国专利第93115076.0号揭露的一种测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 method)，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λ可用下式表达 λ＝q1n(τ2/τ1)/4π(θ2-θ1) (1) 其中，q为单位长度热线发热量W/m；τ1、τ2为测量时刻，可事先确定；θ1、θ2为τ1、τ2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材料的导热系数。 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高，这些因素增加了热线法的应用难度。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题时针对上述现有技术的不足，而提供一种测定早期混凝土导热系数、导温系数的试验装置，该装置自行组装简单，操作方便，试验所需仪器较少，一次测量能够同时测定导热系数和导温系数。 为了解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案一种同时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。 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0.01℃，保证了测试过程中所测温度的精度。 同现有技术相比较，本技术具有如下优点 1、本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、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，自行组装测量装置方便、快速、简单。附图说明图1是本技术测试装置的结构示意图。 图2是采用技术测试装置置进行测试的迭代流程图。 图3为本技术测试装置测试导热系数随龄期增长的变化图。 图4为本技术测试装置测试导温系数随龄期增长的变化图。具体实施方式 以下结合附图对本技术装置作进一步描述 可拆式钢试模1的尺寸为150mm×150mm×300mm，在钢试模1内平行的设置两根电阻丝2和3，也可以采用接插件4将上述电阻丝2和电阻丝3固定在钢试模1内，采用接插件4固定的方法是，预先在接插件4上用大头针钻取两个一定距离的小孔，以保证电阻丝2和3能够穿过。先将电阻丝2和3一端穿过事先钻取的小孔，同时将导线8固定在接插件4内部，然后拧紧接插件4内部的螺栓直至完全固定为止，并采用氰基丙烯酸脂粘合剂将接插件4固定在钢试模1的端板上。待接插件4完全固定后，截取一小段热缩套管穿过电阻丝3。电阻丝2和3的另一端也穿过接插件上的小孔，并从接插件4下部的孔穿出预留一部分，同时将导线8固定在接插件4内部，但事先不拧紧螺栓，然后采用氰基丙烯酸脂粘合剂将接插件4固定在钢试模1的另一块端板上。待接插件4完全固定在端板上后，开始组装钢试模1并拧紧所有的螺栓。然后利用钳子夹住预留的电阻丝用力拉紧，直至电阻丝2和3完全绷紧为止，然后快速拧紧接插件4内部的螺栓，保证电阻丝2和3完全被拉直且固定。然后把热敏电阻9穿过热缩套管，并对热缩套管加热，直至完全固定热敏电阻为止。最后，利用环氧树脂导热胶对电阻丝2表面进行绝缘防水处理，同时用硅橡胶对接插件周边以及接线部位进行密封，以此达到绝缘防水的目的。 将待测的新拌混凝土装入钢试模1后，利用塑料薄膜将装置的上表面密封，以防止水分的散失，然后把整个测试装置放入温度稳定本文档来自技高网...

【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：实用新型
国别省市：84[中国|南京]