岩石物理力学性质试验规程 岩石热导率试验 - 快速岩石热导率测定仪

DZ/T 0276.14-2015 岩石物理力学性质试验规程 第14部分: 岩石热导率试验

范围
DZ/T 0276 的本部分规定了测定岩石热导率的试验方法。
本部分适用于岩石物理力学试验中的岩石热导率试验。

术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
热导率  thermal conductivity
沿热流传递的方向单位长度材料温度降低1°C(或用开氏温标表示为1K)时单位时间内通过单位面积的热量，它表示岩石导热能力的大小。

原理
岩石热导率测定仪经过已知热导率的标准板调试后，轻放在岩石试样上，测定出试样的热导率值。

仪器设备
钻石机、切石机、磨石机。
快速岩石热导率测定仪，附方形、圆形探头及探针。
木质或有机玻璃质的装样盒: 容积为110mm×65mm×60mm。
干燥箱: 温度可控制在105°C~110°C范围内。
干燥器。
环刀: 高为30mm~50mm，直径为40mm~60mm。
已知热导率值的玻璃、水晶、硅橡胶板等。
防潮探头或薄膜。

试样
试样处理要求如下:
a) 对岩芯样，应切制成直径≥40mm、高≥50mm的圆柱体，将一个端面磨平，作为测试面，磨面不平整度不应大于0.03mm；
b) 对不规则试样，应切制成100mm×60mm×50mm的长方柱体，并将一个端面磨平，作为测试面，磨面不平整度不应大于0.03mm。
测定松软岩芯样天然含水状态下的热导率时，在拆除密封后，应先取试样测其天然含水率，试样宜采用干法制备，试样规格为直径≥40mm、高≥50mm的圆柱体。制样后应立即测试，以保证测试时试样的天然含水状态。
饱和试样按照 DZ/T 0276.5 中真空抽气法的相关要求进行。
对自然风干试样，应在测试前半小时或前1天用酒精将测试面擦洗干净，放在与探头条件相同的环境中。

试验步骤
仪器调试
仪器预热40min~60min。
根据试样的岩性判断试样的热导率范围(几种常见岩石的热导率参见附录B)，然后选择探头(或探针)和测定档次，输入相应的校正值。
将探头(或探针)轻放在已知热导率的标准板上(如玻璃板、 水晶板或尼龙板)，预热4min；按下复位键调零，再按启动键测试标准板的热导率。
取下探头(或探针)，放在均热板上冷却4min，重复以上步骤，至所测值在已知热导率值的2%范围内，仪器预热结束。
试样测试
将探头(或探针)轻放在试样上，重复以上步骤。如测试含水试样时，要用防潮探头或薄膜蒙在试样上。
打印记录测试数据。打印结束，立即按下复位键、定时键，取下探头(或探针)，将探头(或探针)冷却4min。
重复上述步骤，每块试样应测试3次~4次。
试验结束后，将仪器各键复位，关机。
数据记录
试验过程记录内容和格式见附录A。

试验结果整理
单块岩石热导率按式(1)计算，计算结果保留至小数点后4位，取相对偏差不大于5%的平均值报出。

式中:
K ——岩石的热导率值，单位为瓦每米摄氏度[W/(m·°C)]；
Ki ——各次测得的岩石试样的热导率值，单位为瓦每米摄氏度[W/(m·°C)]；
n ——测试次数。


京都电子KEM 快速岩石热导率测定仪 QTM-700