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申请/专利权人：西南交通大学

摘要：本发明公开了一种测试高温热水隧道混凝土材料热传递性的方法，包括有如下步骤：S1：安装试验装置；S2：制作混凝土试件，并在混凝土试件内部和上、下表面布置温度测点，以及在混凝土试件上、下表面布置热流传感器；S3：将各测点的温度、热流传感器与数据采集仪连接，并设定采集频率；将带模混凝土试件放置于水浴箱预留位置，不间断的数据采集，直至各测点数据趋于稳定，采集得到温度和热电势数据；S4：根据步骤S3中采集的数据，计算高温热水中高地温隧道混凝土材料热传递性的各项参数。本发明适用于30～150℃温度范围的赋存高温热水隧道围岩‑混凝土材料‑洞内空气等不同介质间的热传递性测试及评价，为高地温隧道混凝土支护结构系统设计提供计算依据。

主权项：1.一种测试高温热水隧道混凝土材料热传递性的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：安装试验装置；试验装置包括有探针式温度传感器1、陶瓷纤维布2、耐高温隔热泡沫板3、防水板4、导热水6、防水板放置架7、混凝土试件放置架8、混凝土试模9、水浴箱10、限位件12、热流传感器13、贴片式温度传感器14和水温传感器15；防水板放置架7、防水板4、陶瓷纤维布2和耐高温隔热泡沫板3上设置有安装混凝土试模9的预留开口；在混凝土试模9的底部设置有若干试模预留孔11；S2：制作混凝土试件5，在混凝土试件5内部布置若干的薄壁金属管16，将探针式温度传感器1固定在薄壁金属管16底部，并在混凝土试件5的上、下表面分别布置贴片式温度传感器14，以及在混凝土试件5的上、下表面分别布置热流传感器13；预先在混凝土试模9的底部固定贴片式温度传感器14和热流传感器13，将混凝土拌合物装入底部留有试模预留孔的混凝土试模9，然后将装有混凝土拌合物的混凝土试模9放置于振动台上振捣成型；振捣成型后将带模的混凝土试件5从振动台上取下，进行混凝土试件5内部薄壁金属管16和探针式温度传感器1的布置，以及余下贴片式温度传感器14和热流传感器13的布置；S3：将各测点的探针式温度传感器1、贴片式温度传感器14、热流传感器13与数据采集仪连接，并设定采集频率；将带模混凝土试件放置于水浴箱预留位置，设定导热水6温度值后，启动水浴箱10内的加热装置将水加热至设定导热水温度值Tw，同时记录环境空气温度Ta，然后进行不间断数据采集，直至各测点数据的变化趋于稳定；采集得到混凝土试件底部与热水接触界面温度Ts1、混凝土试件表面和空气接触界面温度Ts2、混凝土试件表面的热电势E1和混凝土试件底面的热电势E2；S4：根据步骤S3中采集的数据，计算高温热水中高地温隧道混凝土材料热传递性的各项参数；计算混凝土材料热流密度q：q＝Kr·|E1-E2|式中，q—混凝土材料热流密度，单位Wm2；Kr—热流传感器的分辨率，Wm2.mV；计算混凝土试件底部与热水接触界面表面对流换热系数h1： 式中，h1—混凝土试件底部与热水接触界面表面对流换热系数，单位Wm2.K；计算混凝土试件表面和空气接触界面表面对流换热系数h2： 式中，h2—混凝土试件表面与空气接触界面表面对流换热系数，单位Wm2.K；计算混凝土材料导热系数λ： 式中，λ—混凝土材料导热系数，单位Wm.K；δ—混凝土材料厚度，单位m；同时，根据埋置于混凝土试件内部不同深度处的探针式温度传感器得到的温度数据，得到混凝土试件内部温度梯度分布。

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