基于混合量热原理的冻土比热容测试方法

摘要：

土的比热容是冻结法施工中的重要参数,但既有混合量热法得到比热容是某一负温到平衡正温这一阶段的平均比热容而不是该负温点的比热容.根据黏土在冻结过程中孔隙水的相变随负温增加逐渐发生的客观事实,基于传统混合量热法建立了冻土比热容的递推算法.首先,待测试冻土试样分别由某一负温的左右两个微小增量开始,经混合量热法各个步骤后到达热平衡状态.则由负温开始至热平衡状态,试样吸收的热量Q,必然等于负温至0℃和0℃至平衡温度这两个阶段热量交换Q1和Q2的代数和.由于不存在相变,试样从0℃至热交换平衡温度需要的热量可以由常规的混合量热法获得.因此,试样由负温开始至0℃的热量可以通过两者相减得到,并可进一步得到试样由该负温左侧增量升温至该负温右侧增量需要的热量.最终,试样在该负温点的比热容可以根据比热容的定义得到.本文建立的冻土比热容递推算法能得到某温度点的比热容而非某温度段的平均比热容,且包含了潜热的贡献,因而更为合理有效.

关键词：比热容、未冻水含量、混合量热原理、潜热、递推方法

所属期刊栏目：40

分类号：TU411.3(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目41472253;天津市自然科学基金重点项目16JCZDJC39000;天津市建设系统科学技术项目发展计划项目2016-25;天津市建设工程技术研究所 2017 年财政资金项目JGY18-01

在线出版日期：2018-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1684-1689