[實用新型]一種早期混凝土導溫、導熱系數的測試裝置

無效

• 申請號: 200820185222.5
• 申請日: 2008-08-26
• 公開（公告）號: CN201247213Y
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: 沈德建;吳勝興;李杰;佘小頡
• 申請（專利權）人: 河海大學;江蘇順通建設工程有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01N25/18;G01N33/38
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

技術領域

本實用新型涉及一種同時測定早期混凝土導熱系數、導溫系數的裝置，屬于混凝土建筑領域。

背景技術

土木工程領域中，對混凝土結構的熱傳導進行分析是非常重要的。混凝土在硬化過程中所釋放的水化熱，或者在其內部產生某種程度的溫度梯度，都有可能導致混凝土結構發生開裂現象。為了能夠準確的預測混凝土在這些因素作用下的開裂趨勢，并能夠及時的預防混凝土開裂現象的發生，就必須系統的研究混凝土的導熱系數、導溫系數以及比熱，尤其是在混凝土的早齡期階段，更應深入的研究這些熱學參數隨齡期變化的規律。

目前測量材料的導熱系數、導溫系數及比熱的方法主要分為穩態方法和瞬態方法兩大類。

穩態方法是最早使用的方法，它的普遍特點是操作人員在已知樣品的壁厚上建立溫度梯度，并控制從一邊傳遞到另一邊的熱量。最常用的熱流是一維的，如熱流法或熱板法。采用熱流法測量材料導熱系數請參見2000年9月20日公告的中國專利第93115076.0號揭露的一種測量材料導熱系數的方法及裝置。所述專利揭露的方法及裝置使用方便，測量成本低。但是，對于液體或氣體物質來說，明顯的溫度改變會形成對流傳熱，違背了穩態法的根本出發點，因此，該方法不適用于測定液體，氣態物質的導熱系數。由于早期混凝土處于半液體狀態，因此該方法不適用于測定早期混凝土的導熱系數，且一次測量不能同時測得導溫系數。

瞬態方法如熱線法(Hot?Wire?method)，用于測量高導熱系數材料和/或在高溫條件下測量。熱線法又分為單線法、平行線法、熱線比較法、和探針法四種。其中單線法和探針法的原理基本上一致，只是測試的裝置不同。其原理是直線(即熱線)附近物質(熱電偶)的溫升與其導熱系數有關，導熱系數λ可用下式表達：

λ＝qln(τ₂/τ₁)/4π(θ₂-θ₁)????(1)

其中，q為單位長度熱線發熱量W/m；τ₁、τ₂為測量時刻，可事先確定；θ₁、θ₂為τ₁、τ₂時刻對應的溫升。但是，單線法、熱線比較法和探針法在測量中只能確定材料的導熱系數，而不能同時確定導溫系數。

《耐火材料導熱系數試驗方法》GB/T17106—1997中提出了采用平行線法測定耐火材料的導熱系數，該方法雖然能夠同時測定材料的導熱系數和導溫系數，但是該標準中提出的裝置并不適用于測定早期混凝土的導熱系數和導溫系數。

2000年6月28日公告的中國專利第99214843.X號揭露的一種無機非金屬材料的熱導率測試裝置也是采用熱線法測試材料的導熱系數。

所述熱線法測試裝置測量精度高，操作簡便。但是，該裝置不適用于測定半液體狀態材料的導熱系數，且不能同時測定導溫系數。因此，不適用于同時測定早期混凝土導熱系數、導溫系數。

熱線法應用廣泛，可用于對液體物質導熱系數的測定，但是熱線法直接對熱線通電加熱，對于自身能導電的液態物質，為保證通過的電能完全轉變成熱能，必須對熱線做絕緣處理，另外，熱線法中為保證測定的準確度要求熱線在測定過程中不得變形彎曲，同時對熱線加熱功率和溫度的測量精度要求較高，這些因素增加了熱線法的應用難度。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題時針對上述現有技術的不足，而提供一種測定早期混凝土導熱系數、導溫系數的試驗裝置，該裝置自行組裝簡單，操作方便，試驗所需儀器較少，一次測量能夠同時測定導熱系數和導溫系數。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：一種早期混凝土導熱系數、導溫系數的測試裝置，包括試模，電源以及溫度顯示儀，在所述的試模內設置一根加熱探針和一根不銹金屬管，所述的電源通過導線與加熱探針連接形成回路，在該回路上還連接有一電流表，在不銹金屬管上設置有一熱敏電阻，該熱敏電阻與溫度顯示儀連接。

所述的加熱探針由空心不銹金屬管和通過結晶氧化鎂粉層固定在該金屬管內的電阻絲組成。

在所述的試模的兩端板上設置有小孔，所述的加熱探針和不銹鋼管分別穿過鋼試模端板上的小孔，并采用氰基丙烯酸脂粘合劑進行固定。

所述的熱敏電阻通過氰基丙烯酸脂粘合劑固定在不銹鋼管中部。