宁波软土及其水泥改良土的导热系数测试分析.pdf

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1、浙江建筑，第33卷，第8期，2016年8月ZhejiangConstruction，Vo1．33，No．8，Aug．2016宁波软土及其水泥改良土的导热系数测试分析TestingandAnalysisontheThermalConductivityfortheMollisolandImprovedSoilbyConcreteinNingbo鲍旭明，邓岳保，李语默，童森杰BAOXuming，DENGYuebao，LIYumo，TONGSe，ie(宁波大学岩土工程研究所，浙江宁波315211)摘要：土体导热系数是土热

2、物性参数指标之一，也是能源结构换热效率计算的重要参数。基于瞬态热线法，利用TC3000型导热系数仪，依次改变含水量和水泥的含量，测定完全扰动的宁波淤泥质黏土及其水泥改良土的导热系数。通过对有限的试验数据进行比较，发现对于淤泥质黏土，其导热系数随含水量的增大而逐渐减小；与宁波淤泥质软黏土相比，水泥土的导热系数有所增加。其导热系数随着水泥含量的增大而增大，随含水量的增大而略有减少。说明可以通过控制±的含水量以及水泥含量来提高土的导热系数，改善土的工程特性。关键词：重塑土；水泥土；导热系数；瞬态法中图分类号：TU43文

3、献标志码：A文章编号：1008—3707(2016)08—0009—04随着地下工程的大力开发，更多的热量被带入和瞬态法。相比稳态法，瞬态法测试时间较短，试地下。土是一种多孔介质，具有随机性、不均匀性样的制备要求较低，过程方便快速。因此本实验采和几何拓扑结构的复杂性¨，较易受到外界因素的用瞬态热线法作为试验方法。干扰。土体导热系数能够表征其导热能力，是土体瞬态热线法是一种利用测量热丝的电阻来测热物性的一个重要参数，是研究地下结构热传递的重量物质导热系数的测试方法。测量时，需要在样本要依据。罗浩威等但在稳态平板法原

4、理的基础上研究里插入一根热线，通过施加一个恒定的加热功率，了黄土以及两种改良黄土的导热性能；许模等p提出使其温度升高，根据其中的固定关系，导热系数可影响岩土体导热系数的各项因素和对应关系；朱清以采用下式计算宇等制定出了一套相对较为完备的现场测试岩土／L：=一X——-_(1l)J热物性参数的方法；刘为民等给出土体导热系数4zL一01较为方便的计算方法。式中：为导热系数，W·(m·K)～；为研究不同因素对土体导热系数的影响，通过J为热线加热电流，A；控制单一变量的原则，依次改变含水量和水泥的含u为热线、曰间的端电压，

5、V；量，利用TC3000型导热系数仪，基于瞬态热线法，L为电压引出端、B间热线的长度，m；我们开展了土体导热系数的测试。R为测定温度下热线、间的电阻，Q；1试验原理tl、t，为从加热时起至测量时刻的时间，s；01、为和t，时刻热线的温升，qC。导热系数的测试方法从原理上可以分为稳态法收稿日期：2016-05—12作者简介：鲍旭明(1994一)，男，浙江嵊泗人，本科在读。10浙江建筑2016年第33卷利用瞬态热线法测量导热系数的实验研究，正是基于式(1)进行的。从式(1)可知，已知热丝上的单位长度的加热功率，以及热

6、丝受热后引起的温升与时间的对数关系，就可以求得导热系数。2土样制备及测试过程2．1试验材料选择试验用土为宁波地区受扰动后的重塑软黏土。其基本参数见表1。表1试验土体试样的基本物理力学指标2．2试样制备注：上为水泥土，下为普通土根据土工试验规程”，采用压样法进行扰动土图2测试土样保湿试样制备，在环刀中直接压制土样。环刀内径为61．80mm，高度为200．Ol6mm，体积3000mm。第一组受扰动后的重塑软黏土试样制备方法：1)计算不同含水率土样的用水量。每组制备12个环刀样，共两组，用于测定重塑淤泥2)将过筛后的黏

7、土称取后，加一定量的水搅质黏土与水泥土的导热系数。拌均匀，制成3组土试样。试验土体的标准尺寸：l500mm×20mm。测3)分别用环刀制取试验用标准土样。试土样见图1。每个盒子里6块试样，依次对其进行4)加保鲜膜覆盖，进行保湿养护处理。编号，并用保鲜膜覆盖(图2)。第二组水泥改良土试样制备：试验制备水泥改良土为普通硅酸盐水泥、水和土按照一定比例掺和而成的多相混合体系，严格控制含水量和水泥含量，通过一系列反应形成的具有一定强度的加固土。1)根据实验方案，计算6组一定含水量和水泥含量下的水泥、水和土用量。2)称取水泥

8、过筛后的黏土，加定量的水搅拌均匀，制成6组水泥土试样。3)分别用环刀制取试验用标准土样。4)加保鲜膜覆盖，进行保湿养护处理。2．3操作步骤测试操作步骤如下：1)连接仪器，打开设备和电脑，测试温度为(293±2)K。2)样品放置，将两块相同的样品分别放置在传感器上下两侧，并施加一定的压力(500g砝码)，图1测试土样制作见图3。第8期鲍旭明等：宁波软土及其水泥改良土的导热系