一种新型混凝土热物理参数测定仪研制

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1、“第一届混凝土耐久性测试技术及实验室建设”学术交流会北京2011年一种新型混凝土热参数测定仪研制12311诸华丰田冠飞周岳年王波魏军12（舟山市博远科技开发有限公司浙江316000）（中国建筑科学研究院北京100013）3（舟山弘业预拌混凝土有限公司浙江316012）提要：本文介绍了一种新型混凝土热参数测定仪的研制，其主要功能包括混凝土绝热温升、比热容和热扩散率等混凝土热参数的测定。该仪器通过测试方法和技术上的多项创新，全面实现了行业产品标准《混凝土热物理参数测定仪》JG/T329-2011提出的技术性能要求。其中，混凝土热扩散率测定方法采用了博远科技提出的逆向热扩散率测定法（B

2、YR法），在测定方法、测试精度和综合性能上实现了质的突破。关键词：混凝土，热参数测定仪，研制，BYR法1前言大体积混凝土温度应力和裂缝控制计算需要的主要热参数包括混凝土的绝热温升、比热[1]容、热扩散率和热线胀系数。其测定方法可按《水工混凝土试验规程》进行，但长期以来相关测试仪器在国内缺乏统一的产品标准。国内首个混凝土热参数测定仪的行业产品标准《混凝土热物理参数测定仪》[2]JG/T329-2011经中华人民共和国住房和城乡建设部批准，自2012年2月1日起实施。该标准规定了混凝土热物理参数测定仪的分类、组成、使用条件、技术要求、试验方法、检验规则等，适用于混凝土热参数仪的设计、

3、生产和质量检验。博远BY-ATC型混凝土热物理参数测定仪依据该产品标准设计，其主要目标是全面实现和验证产品标准《混凝土热物理参数测定仪》提出的技术要求和检验标准，实现整体性能指标达到国际先进水平。2行业产品标准的主要技术指标JG/T329-2011规定了混凝土热参数测定仪的绝热温升试验装置、比热容试验装置、热扩散率（导温系数）试验装置和热线胀系数试验装置的结构、主要技术指标和相应的试验方法。2.1.绝热温升试验装置JG/T329-2011规定了绝热温升试验装置应进行无热源水检验，即试样桶（容积不小于50L）内装与绝热温升试验试样体积相同的水，水温分别为40℃和60℃左右，在温度跟

4、踪状态下运行72h，试样桶内水的温度变动值不应大于±0.05℃。这一技术指标保证了绝热温升试验装置的测定精度，相当于28天的混凝土绝热温升试验的测定误差不大于0.5℃。标准同时规定了绝热试验箱内空气的平均温度与试样中心温度的差值应保持不大于±0.1℃，是实现前一技术指标的必要手段。要求同时满足40℃和60℃两个温度的水跟踪检验的目的是为了杜绝绝热温升测定试验装置的温度跟踪偏差（测定试样中的被跟踪目标温度与绝热试验箱内跟踪气温的两支温度传感器的测量偏差）仅校准在某个温度点上，而未能实现全温度段的偏差校准。把检验温度定在40℃和60℃相对较高的温度段是由于28天的混凝土绝热温升试验过

5、程的大部分时间的被测混凝土试件的温度处于这个温度区间。诸华丰，男，1962.3出生，理学学士，高级工程师。现为舟山市博远科技开发有限公司总工程师，中国建筑学会建筑材料分会建筑材料测试技术专业委员会委员。E-mail：cto@bytech.cn1“第一届混凝土耐久性测试技术及实验室建设”学术交流会北京2011年2.2.比热容试验装置JG/T329-2011规定比热容试验时绝热试验箱的温度跟踪偏差值应不大于±0.2℃，时要求仪器提供比热容加热桶20℃～30℃、30℃～40℃、40℃～50℃三个不同温度段的热容量水修正值，且与实测修正值的平均值之间的相对偏差应不大于15%。前者是为了保

6、证测试过程的比热容加热桶的绝热性能，后者则是对试验装置自身的热容量与循环水的动能转换成热能的等效功率的误差的限制。2.3.热扩散率试验装置JG/T329-2011规定了热扩散率试验装置恒温循环水的温度变动值指标。对于《水工混凝土试验规程》SL352-2006规定的混凝土热扩散率测定方法（简称：SL352法），要求整个热扩散率测定过程中恒温循环水的温度变动值不大于±1℃，稳定热扩散阶段水温变动值不大于±0.5℃。该标准同时采纳了舟山市博远科技开发有限公司提出的逆向热扩散测定法（BYR法），要求热扩散率测定过程的恒温循环水的温度变动值不大于±0.5℃，稳定热扩散阶段水温变动值不大于±

7、0.3℃。由于稳态热扩散率测定方法的测定误差主要影响因素是恒温热扩散环境温度的控制误差，BYR法提高了混凝土热扩散率的测定精度。2.4.热线胀系数试验装置JG/T329-2011所要求混凝土热参数测定仪的热线胀系数试验装置要求恒温期间试验箱内水温变动值不应大于±0.1℃，本质上是为实现《水工混凝土试验规程》SL352-2006规定的混凝土热线胀系数测定方法提供符合要求的试验环境。由于混凝土热参数测定仪的热线胀系数试验装置与热扩散率试验装置是同一装置，且技术指标低于热扩散率试验装置