人工凍結鹽漬土導熱系數(shù)試驗研究及其應用.pdf

1、目前，在國內(nèi)對凍土的研究主要限于凍土的力學性質(zhì)，對凍土的熱力學性質(zhì)研究較少尤其對凍結鹽漬土。隨著凍土區(qū)的開發(fā)、利用，凍土的熱學性質(zhì)研究已經(jīng)受到了廣泛重視。經(jīng)過實驗研究以及理論分析發(fā)現(xiàn)凍土在凍結過程中顯示的是凍土的熱學性質(zhì)的多變性，造成土體凍結熱學性質(zhì)多變性的原因是由于土的組成成分和物理化學性質(zhì)。反映土的熱學性質(zhì)通常用土的熱學系數(shù)來表示，土的熱學系數(shù)包括:比熱(Cd)、容積熱容量(C)、導熱系數(shù)(λ)和導溫系數(shù)(α)。研究表明，凍土的熱學

2、性質(zhì)不僅與其本身的材料和構造有關，在很大程度上取決于水溶液的含量和性質(zhì)，水溶液有使土顆粒間接觸熱阻抗急劇減小的作用。
　　本文是在前人研究的基礎上，對前人未涉及的凍結鹽漬土在關于土體成分、構造以及水溶液的含量、溫度變化等方面進行實驗研究分析，來闡明凍土熱學性質(zhì)與土體的幾個基本物理參數(shù)的相對關系。同時，使用ANSYS大型模擬軟件對凍結鹽漬土進行溫度場的數(shù)值模擬，通過觀察模擬的土體溫度場變化情況來判斷凍結鹽漬土的導熱系數(shù)測試準確性，并

3、為以后工程中測試土體溫度場提供一種新的有效的方法。實驗儀器根據(jù)導熱系數(shù)的測量原理不同，一般分為穩(wěn)態(tài)法和瞬態(tài)法。本文實驗方法為瞬態(tài)法中的瞬態(tài)熱線法，采用的儀器為西安夏溪公司研制，儀器名稱為TC3000的熱線法導熱系數(shù)測試儀。
　　通過實驗發(fā)現(xiàn)凍結鹽漬土的干密度、含水率、土體的鹽分種類、含鹽量以及土體溫度變化對鹽漬土的導熱系數(shù)均有較大的影響，數(shù)值模擬的結果也表明實驗測量的凍結鹽漬土導熱系數(shù)值比較準確具有較高的可信度，這也為溫度場的分析