导热系数测试仪开展混凝土导热系数、热扩散系数、比热容检测的试验方法

一、前言：

混凝土导热系数、热扩散系数、比热容是混凝土热物理参数，采用稳态热传导原理，在试样两侧建立稳定温度梯度，采集温度、热流量数据，计算得到导热系数，同步输出热扩散系数与比热容，为工程试验、科研分析提供试验依据。

二、试验仪器与试样准备

2.1 仪器设备

混凝土导热系数测试仪（防护热板法），配套厚度测量工具（精度 0.1mm），烘干设备，标准校准板。设备温度传感器控制精度 ±0.1℃，满足稳态热流采集条件。

2.2 试样制备

试样外形尺寸：300mm×300mm，厚度 30‑50mm，试样表面平整，无孔洞、裂纹，保证板面和热板、冷板贴合紧密。

试样烘干处理：将试样放入烘箱烘干至恒重，去除内部游离水分，水分会对热物性检测结果产生明显干扰。

使用卡尺在试样多点测量厚度，记录厚度平均值，录入测试软件。

2.3 设备前期检查

检查设备管路、传感器接线，完成仪器校准，使用已知热物性参数的标准板校验设备，确认设备可以正常控温、采集热流数据后，再正式开展试样检测。

三、测试流程：

试样装夹

打开设备腔体，将处理完成的混凝土试样平稳放置在热板与冷板中间位置，锁紧夹持机构，保证试样两面分别与热板、冷板充分贴合，避免出现间隙。

试验参数设置

在设备操作软件录入试样编号、试样厚度；设置热板、冷板目标温度，冷热板温差取 20K，例如热板 35℃，冷板 15℃，形成稳定一维热传导梯度，设置数据采集间隔时间。

启动试验，等待热稳态

开启加热与制冷系统，设备开始建立温度场。持续监测热流量、冷热板温度；当连续 30min 内热流量、温度波动处于允许范围，判定系统达到热稳态，才可开展数据记录，该过程一般耗时 1.5‑4h，受混凝土材质、含水率影响存在差异。

稳态数据采集

达到稳态条件后，按间隔时间采集多组有效数据，记录热板温度、冷板温度、热流量，仪器依据傅里叶热传导公式自动计算导热系数，同步输出热扩散系数、比热容。同一试样采集不少于 3 组有效数据。

平行复测

同一组试样完成一轮测试后，开展平行试验，两次测试结果相对偏差不大于 5%；超出偏差范围，需要排查试样状态、设备接触情况，重新检测。

试验结束步骤

先关闭加热、制冷模块，待设备腔体内温度回落至环境温度，再关闭设备电源，取出试样，整理试验原始记录。

三、试验示例记录（仅供参考）