本文引用GB/T 50123-2019《土工试验方法标准》中冻土导热系数试验
1一般规定
1.1土样应为扰动的黏土或砂土。
1.2本试验采用稳定态比较法。
2仪器设备
TD185-3型低温冻土导热系数试验仪
2.1试验装置(图2.1)由恒热系统、测温系统和试样盒组成。
图2.1导热系数试验装置示意图
1—冷浴循环液出口;2—试样盒;3一热电偶;4—保温材料;5—冷浴循环液进口;6—夹紧螺杆;7一保温盖
2.2本试验所用的主要仪器设备应符合下列规定:
1恒温系统:由2个尺寸l×b×h为50cm×20cm×50cm的恒温箱和2台低温循环冷浴组成。恒温箱与试样盒接触面应采用5mm厚的平整铜板。2个恒温箱分别提供2个不同的负温环境(-1 0℃和—25℃)。恒温最大允许差值应为±0.1℃。
2测温系统:由热电偶、零温瓶和量程为2mV、分度值1μV的数字电压表组成。
3试样盒:2只,其外形尺寸l×b×h为2 5cm×25cm×25cm,盒的两侧为厚5mm的平整铜板。试样盒的另两侧、底面和上端盒盖应采用尺寸为25cm×25cm,厚3mm的胶木板。
3操作步骤
3.1将风干试样平铺在搪瓷盘内,应按所需的含水率和土样制备要求制备试样。
3.2将制备好的试样按要求的密度装入一个试样盒,装实装满后加盒盖。装土时,将2支热电偶的测温端放置在试样两侧铜板内壁的中心位置。
3.3另一个试样盒装入石蜡,作为标准试样。装石蜡时,按要求安放两支热电偶。
3.4应将分别装好石蜡和试样的2个试样盒按图2.1的方式安装好,驱动夹紧螺杆使试样恒温箱的各铜板面坚实接触。
3.5接通测温系统。
3.6开动2个低温循环冷浴,分别设定冷浴循环液温度为—10℃和—25℃。
3.7冷浴循环液达到要求温度后再运行8h,开始测温。每隔10min测定1次标准试样和冻土试样两侧壁面的温度,并记录。当各点的温度连续3次测得的差值小于0.1℃时,试验结束。
3.8取出冻土试验,测定其含水率和密度。
4计算和记录
4.1导热系数应按下式计算:
λf=λ0Δθ0/Δθ
式中:λf——冻土的导热系数[W/(m·K)];
λ0——石蜡的导热系数[0.279 W/(m·K)];
Δθ0——石蜡样品盒内两壁面温差(℃);
Δθ——待测试样盒两壁面温差(℃)。
4.2导热系数试验的记录格式应符合本标准附录D表D.66的规定。