土壤導(dǎo)熱系數(shù)測試研究

土壤的導(dǎo)熱系數(shù)研究，對于地源熱泵、土木工程熱工計算、軌道交通設(shè)計、野外地質(zhì)勘探、地震預(yù)測、水土資源保護等方面都具有非常重要的意義。土壤屬于多孔吸濕介質(zhì)，在土壤的物性研究過程中首先保證其成分不會改變，才能真實反饋出土壤的物性參數(shù)。

土壤的含水量對于其導(dǎo)熱系數(shù)具有重要的影響（如下圖1所示）。因此，對于土壤導(dǎo)熱系數(shù)的實驗研究，無論是現(xiàn)場測量還是取樣到實驗室測量或在實驗室制備目標(biāo)樣品，必須首先保證不能破壞其含水量，才能盡可能的獲得接近于真實環(huán)境下的土壤的導(dǎo)熱性能。

圖1：Bristow, K.L., 1998. Measurement of thermal properties and water content of unsaturated sandy soil using dual-probe heat-pulse probes. Agric. Forest. Meteorol. 89, 75–84

本公司自主研發(fā)的TC3000通用型導(dǎo)熱系數(shù)儀測量準(zhǔn)確快速，操作簡單，樣品要求低，無需更換探頭，適用于固體、液體、膠體、膏體、粉末、顆粒等多種形態(tài)材料的導(dǎo)熱系數(shù)測量。

本實驗采用TC3000熱線法導(dǎo)熱系數(shù)儀，研究了不同組分土壤的導(dǎo)熱系數(shù)。

測試結(jié)果：

表1  土壤的導(dǎo)熱系數(shù)實驗數(shù)據(jù)

從表一測試結(jié)果可以看出，純土的導(dǎo)熱系數(shù)最大，添加了淀粉的土塊，其導(dǎo)熱系數(shù)會降低，且隨著添加量的增加，降幅增大,主要是因為淀粉較干燥，含水率低，所以相比于純土其導(dǎo)熱系數(shù)降低。