DZ/T 0276.14-2015 岩(yán)石(shí)物理(lǐ)力學(xué)性質(zhì)試驗規程(chéng) 第14部(bù)分: 岩(yán)石(shí)熱導(dǎo)率(shuài)試(shì)驗(yàn)

範圍
DZ/T 0276 的本(běn)部(bù)分(fēn)規定(dìng)了(liǎo)測(cè)定(dìng)岩(yán)石熱導率的(dí)試驗(yàn)方法
。
本(běn)部(bù)分(fēn)適用於(yú)岩石物(wù)理(lǐ)力學試驗中(zhōng)的岩石(shí)熱(rè)導(dǎo)率試(shì)驗
。

術語(yǔ)和定義
下列術(shù)語和(hé)定(dìng)義(yì)適(shì)用於本(běn)文(wén)件(jiàn)
。
熱(rè)導(dǎo)率(shuài)  thermal conductivity
沿熱流傳遞的方向單(dān)位長(cháng)度材料溫度降低1°C(或用開氏(shì)溫標表(biǎo)示(shì)為1K)時(shí)單位(wèi)時間內通過單位麵積的(dí)熱量(liáng)，它表(biǎo)示岩石導(dǎo)熱(rè)能(néng)力(lì)的大(dà)小(xiǎo)
。

原理
岩(yán)石(shí)熱導率測定(dìng)儀經(jīng)過(guò)已知(zhī)熱(rè)導(dǎo)率的標準板(bǎn)調試(shì)後，輕放(fàng)在(zài)岩石試(shì)樣(yàng)上，測(cè)定(dìng)出(chū)試(shì)樣的(dí)熱(rè)導率值(zhí)
。

儀(yí)器(qì)設備(bèi)
鑽石(shí)機(jī)，切(qiē)石(shí)機(jī)，磨(mó)石(shí)機
。
快(kuài)速岩石(shí)熱導率測定儀，附方(fāng)形(xíng)，圓形探頭(tóu)及(jí)探針(zhēn)
。
木質或有(yǒu)機玻(bō)璃(lí)質(zhì)的裝樣(yàng)盒(hé): 容積(jī)為110mm×65mm×60mm
。
幹燥箱(xiāng): 溫(wēn)度(dù)可控(kòng)製(zhì)在(zài)105°C~110°C範(fàn)圍內(nèi)
。
幹(gān)燥器(qì)
。
環(huán)刀(dāo): 高為(wéi)30mm~50mm，直(zhí)徑為40mm~60mm
。
已知熱導率值(zhí)的(dí)玻璃(lí)，水晶(jīng)，矽橡(xiàng)膠(jiāo)板等(děng)
。
防潮探(tàn)頭或(huò)薄(báo)膜
。

試樣(yàng)
試(shì)樣(yàng)處(chǔ)理要求(qiú)如下(xià):
a) 對(duì)岩芯(xīn)樣，應(yīng)切製成直徑(jìng)≥40mm，高(gāo)≥50mm的(dí)圓柱體，將(jiāng)一(yī)個(gè)端(duān)麵磨平(píng)，作(zuò)為(wéi)測(cè)試(shì)麵，磨麵(miàn)不(bù)平(píng)整度(dù)不應大於0.03mm；
b) 對不(bù)規(guī)則試(shì)樣(yàng)，應(yīng)切製成100mm×60mm×50mm的(dí)長方(fāng)柱體，並(bìng)將(jiāng)一個端(duān)麵磨(mó)平(píng)，作(zuò)為測(cè)試麵(miàn)，磨麵(miàn)不平(píng)整度(dù)不應大(dà)於0.03mm
。
測定鬆(sōng)軟(ruǎn)岩芯樣(yàng)天然(rán)含水(shuǐ)狀態下(xià)的(dí)熱導(dǎo)率時，在(zài)拆除密(mì)封後，應先(xiān)取(qǔ)試樣測其天(tiān)然(rán)含水率，試樣(yàng)宜(yí)采用幹(gān)法(fǎ)製備(bèi)，試(shì)樣(yàng)規(guī)格為直徑(jìng)≥40mm，高≥50mm的圓柱體(tǐ)
。製樣(yàng)後(hòu)應立(lì)即(jí)測試(shì)，以保證測(cè)試時(shí)試樣(yàng)的(dí)天然含水狀(zhuàng)態
。
飽和(hé)試(shì)樣(yàng)按照 DZ/T 0276.5 中真(zhēn)空抽氣法(fǎ)的相關要(yào)求進行
。
對自(zì)然(rán)風幹(gān)試樣，應(yīng)在測試前半小時或前1天(tiān)用酒精將測(cè)試麵(miàn)擦(cā)洗幹淨(jìng)，放在與探(tàn)頭(tóu)條件相(xiāng)同(tóng)的環境(jìng)中
。

試驗(yàn)步驟
儀器(qì)調(tiáo)試
儀器預熱40min~60min
。
根(gēn)據(jù)試(shì)樣的(dí)岩性(xìng)判(pàn)斷試(shì)樣(yàng)的(dí)熱導率範(fàn)圍(幾種(zhǒng)常見岩(yán)石的熱導(dǎo)率參見附錄B)，然後選擇探頭(tóu)(或探針(zhēn))和測(cè)定檔次(cì)，輸入相應的(dí)校正值
。
將探(tàn)頭(或探針(zhēn))輕(qīng)放在(zài)已(yǐ)知熱導率(shuài)的標準板上(shàng)(如玻(bō)璃板， 水(shuǐ)晶(jīng)板或尼龍(lóng)板(bǎn))，預熱(rè)4min；按(àn)下復(fù)位(wèi)鍵(jiàn)調(tiáo)零，再(zài)按(àn)啟動鍵測(cè)試標(biāo)準板(bǎn)的(dí)熱(rè)導(dǎo)率(shuài)
。
取下探(tàn)頭(tóu)(或(huò)探(tàn)針(zhēn))，放在(zài)均熱板上冷(lěng)卻4min，重復以上步驟，至(zhì)所測值在已知(zhī)熱(rè)導率(shuài)值(zhí)的2%範(fàn)圍內，儀器預熱(rè)結束
。
試樣測試(shì)
將(jiāng)探頭(tóu)(或(huò)探針)輕放(fàng)在(zài)試(shì)樣上，重(zhòng)復(fù)以(yǐ)上(shàng)步驟
。如測試(shì)含(hán)水試樣時，要(yào)用(yòng)防(fáng)潮探頭或薄(báo)膜(mó)蒙在(zài)試(shì)樣上
。
打(dǎ)印記錄測試(shì)數據
。打印(yìn)結束(shù)，立(lì)即按下(xià)復(fù)位鍵，定時鍵，取(qǔ)下(xià)探頭(或探針(zhēn))，將(jiāng)探(tàn)頭(或(huò)探針(zhēn))冷(lěng)卻4min
。
重復上述(shù)步驟(zhòu)，每塊試(shì)樣應(yīng)測試3次~4次
。
試(shì)驗結束(shù)後(hòu)，將儀(yí)器各鍵(jiàn)復位(wèi)，關(guān)機(jī)
。
數(shù)據記錄
試驗過程記(jì)錄內容(róng)和格式(shì)見(jiàn)附錄(lù)A
。

試(shì)驗(yàn)結果整(zhěng)理(lǐ)
單(dān)塊岩石熱導率(shuài)按式(1)計(jì)算，計算(suàn)結(jié)果(guǒ)保留至(zhì)小數點後4位(wèi)，取(qǔ)相對偏差不大於5%的(dí)平(píng)均(jūn)值報出
。

式中:
K ——岩石(shí)的(dí)熱(rè)導率值(zhí)，單(dān)位(wèi)為瓦每米攝氏(shì)度[W/(m·°C)]；
Ki ——各次測得的岩石試樣(yàng)的(dí)熱導率值，單位為瓦每米(mǐ)攝(shè)氏度[W/(m·°C)]；
n ——測(cè)試次(cì)數
。