JSTM H 6107 建筑材料比热测定法(绝热型热量计法)

  1. 适用材料/构件
    材料比热测定通常采用差示扫描量热仪(DSC)等分析仪器。虽然DSC仅需数毫克试样即可完成测定,但由于微量试样易产生成分分布不均现象,不适用于复合材料检测。本标准采用较大规格试件,可有效抑制成分偏差。本标准适用于包含复合材料(如土壤、混凝土、带饰面层的板材等)在内的建筑材料检测。通过使用填充容器,粉体类材料亦可进行测定。但试验过程中因温度变化发生相变或化学反应的材料不在适用范围内。
  2. 通过试验可测定的性能
    本标准可测定试件的比热值。比热是指单位质量试样温度变化1℃所需的热量值,表征材料温度变化的难易程度。该值越大,表明材料蓄热能力越强。
    本标准要求对试件进行干燥处理后实施测定,以消除水分蒸发的影响,故无法直接测定含湿试件的比热。但可通过各组分材料的比热及混合比例推算复合材料的比热值。因此,利用干燥试件的比热与水的文献值,可推算任意含水率状态下的比热。
  3. 试验结果(报告)的应用场景
    当建筑物所处环境(气温、日照量等)发生变化时,建筑主体结构与室内温度会呈现滞后响应现象,这种滞后效应与比热密切相关。因此,本试验获得的比热结果可应用于建筑主体蓄热量计算、建筑物热负荷分析、围护结构结露预测等工程计算。
  4. 试验概述
    本试验通过在绝热容器内使用线状加热器对试件进行加热,同步测定线状加热器的耗电量、试件温度及时间参数完成检测。
    试验装置由绝热型热量计、温度测量仪、试件热输入系统、电力测量仪、差热控制系统及恒温室等构成。其中绝热型热量计采用三层容器结构(由内至外依次为内层容器、隔热容器、外层容器)。内层容器内置缠绕线状加热器的试件,同步测定加热器功率与试件温度。
    外层容器设有独立加热系统,通过加热隔热容器使其与内层容器保持等温状态,从而阻断热传导。
    试件须经干燥处理以消除水分影响。多孔结构试件需经粉碎、压缩等工艺提高密度以确保热容量。无法保持形状的粉体类材料应填充至已知热容量的容器中进行测定。虽需进行前期干燥等准备工作,单次测定约需2小时。
    通过恒定电压加热线状加热器,持续测定电流、电压及试件温度等参数,当试件中心部位升温速率稳定时,依据指定公式计算比热值。其中线状加热器耗电量扣除标定热量后即为试件温升所需热量。标定热量指加热器产热中用于非试件部分(试验装置、T型热电偶等)温升及向外散失的热量总和。使用填充容器时,需按指定公式扣除容器本身热容量后计算比热。
  5. 试验所需周期
    自试件送检至完成测定约需1个月周期。需特别说明,试件加工处理状态及含水情况可能导致检测周期延长。