35     凍 土 導(dǎo) 熱 系 數(shù) 試 驗(yàn)

35.1  一 般 規(guī) 定

35.1.1       土樣應(yīng)為擾動(dòng)的黏土或砂土。

35.1.2       本試驗(yàn)采用穩(wěn)定態(tài)比較法。

35.2  儀 器 設(shè) 備

35.2.1       試驗(yàn)裝置(圖35 .2 . 1)由恒熱系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)和試樣盒組成。

圖35.2.1 導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)裝置

35.2.2       本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1    恒溫系統(tǒng)：由2個(gè)尺寸l×b×h為 50cm×20cm×50cm 的恒溫箱和2臺(tái)低溫循環(huán)冷浴組成。恒溫箱與試樣盒接觸面應(yīng)采用 5mm 厚的平整銅板。2個(gè)恒溫箱分別提供2個(gè)不同的負(fù)溫環(huán)境 (-10℃和-25℃)。恒溫最大允許差值應(yīng)為±0.1℃。

2   測(cè)溫系統(tǒng)：由熱電偶、零溫瓶和量程為2mV、分度值1μV 的數(shù)字電壓表組成。

3  試樣盒：2只，其外形尺寸 l×b×h為 2 5cm×25cm×25cm, 盒的兩側(cè)為厚5mm 的平整銅板。試樣盒的另兩側(cè)、底面和 上端盒蓋應(yīng)采用尺寸為25cm×25cm, 厚 3mm的膠木板。

35.3  操 作 步 驟

35.3.1      將風(fēng)干試樣平鋪在搪瓷盤(pán)內(nèi)，應(yīng)按所需的含水率和土樣 制備要求制備試樣。

35.3.2      將制備好的試樣按要求的密度裝入一個(gè)試樣盒，裝實(shí)裝 滿(mǎn)后加盒蓋。裝土?xí)r，將2支熱電偶的測(cè)溫端放置在試樣兩側(cè)銅 板內(nèi)壁的中心位置。

35.3.3      另一個(gè)試樣盒裝入石蠟，作為標(biāo)準(zhǔn)試樣。裝石蠟時(shí)，按要 求安放兩支熱電偶。

35.3.4      應(yīng)將分別裝好石蠟和試樣的2個(gè)試樣盒按圖35.2.1的 方式安裝好，驅(qū)動(dòng)夾緊螺桿使試樣恒溫箱的各銅板面堅(jiān)實(shí)接觸。

35.3.5      接通測(cè)溫系統(tǒng)。

35.3.6    開(kāi)動(dòng)2個(gè)低溫循環(huán)冷浴，分別設(shè)定冷浴循環(huán)液溫度為- 10℃和-25℃。

35.3.7      冷浴循環(huán)液達(dá)到要求溫度后再運(yùn)行8h, 開(kāi)始測(cè)溫。每隔 10min 測(cè)定1次標(biāo)準(zhǔn)試樣和凍土試樣兩側(cè)壁面的溫度，并記錄。 當(dāng)各點(diǎn)的溫度連續(xù)3次測(cè)得的差值小于0.1℃時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束。

35.3.8      取出凍土試驗(yàn)，測(cè)定其含水率和密度。

35.4  計(jì)算和記錄

35.4.1      導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算：

(35.4.1)

式中：λ_f——凍土的導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m ·K)];

λ₀——石蠟的導(dǎo)熱系數(shù)[0.279 W/(m·K)];

△θ₀——石蠟樣品盒內(nèi)兩壁面溫差(℃);

△θ——待測(cè)試樣盒兩壁面溫差(℃)。

35.4.2  導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)的記錄格式應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄 D 表 D.66 的規(guī)定。