При термосном методе определения тепловыделения бетона

Обновлено: 28.04.2024

6.1.1 Бетонирование с применением метода термоса базируется на принципе использования тепла, введенного в бетон на стадии приготовления бетонной смеси или при разогреве ее перед укладкой в опалубку, и тепловыделения цемента в процессе гидратации (экзотермии цемента) [2].

6.1.2 Устанавливают расчетное значение критической прочности бетона, которое должно быть
не ниже требований, изложенных в таблице 2, и соответствовать требованиям проектной документации к распалубочной прочности бетона конструкции.

6.1.3 Определяют значение средней температуры бетона за расчетный период твердения, которое обеспечивает достижение требуемой критической прочности бетона, в соответствии с данными таблицы 5.

При этом устанавливают рациональное для конкретных условий производства работ соотношение значения средней температуры t_сри продолжительности его выдерживания (остывания) в опалубке t_ост.

Зависимость прочности бетона от возраста и средней температуры его твердения приведена
в таблице 5.

Таблица 5 — Зависимость прочности бетона от возраста и средней температуры его твердения

Прочность бетона, % от проектной, для средней температуры твердения, °С

Приведенные в таблице 5 значения нарастания прочности бетона классов С 12 /₁₅–С 35 /₄₅ могут быть использованы в расчетах, относящихся к бетону, полученному из низкопластичных смесей марок по подвижности П1 и П2 (осадка стандартного конуса в диапазоне 1–9 см по СТБ 1035) и приготовленных на цементе с содержанием С₃Ане более 6 %, а также полученному из смесей марок
по подвижности П3 – П5 (ОК — 10–21 см и более), если повышение удобоукладываемости смеси достигнуто за счет использования в бетоне исходного состава пластифицирующих добавок первой и второй групп по П1 к СНиП 3.09.01 при одновременном снижении начального водосодержания в бетоне не менее чем на 5 %.

В случае применения добавок — ускорителей твердения: СаСl₂, Na₂SO₄, ПВК по СТБ 1113 и других в соответствии с разделом 7 настоящего технического кодекса или по П1 к СНиП 3.09.01, а также цемента, содержащего С₃А ³ 7 % или С₃S + С₃А ³ 60 %, прочность бетона принимают по таблице 5
с поправочным коэффициентом, приведенным в таблице 6.

Таблица 6 — Поправочный коэффициент прочности бетона

Поправочный коэффициент при возрасте бетона, сут

6.1.4 Рассчитывают температуру предварительного разогрева t_раз, °С, бетонной смеси, которая обеспечивает принятую по 6.1.3 t_ср за планируемый период твердения бетона t_ост с учетом снижения температуры при укладке смеси в опалубку и конечной температуры бетона к моменту распалубки, по формуле

где М_п — модуль теплоотдающей поверхности бетонируемой конструкции, м –1 , определяемый согласно 6.1.5;

t_бк — температура бетона к началу снятия опалубки, °С;

t_укл— снижение температуры при укладке бетонной смеси в опалубку, °С, определяемое по указаниям 6.1.6.

6.1.5 Модуль теплоотдающей поверхности бетонируемой конструкции М_п, м –1 , определяют
как отношение площади теплоотдающей поверхности конструкции, F_т, м 2 , к объему бетонной конструкции V, м 3 :

При расчете F_т не учитывают площадь оснований, отогретых перед укладкой бетона.

В случае укладки бетона на неотогретое основание (с учетом требований 4.4) по формуле (20) определяют модуль бетонируемой конструкции, а дополнительный расход тепла на нагрев основания учитывают по 6.1.7.

6.1.6 Снижение температуры бетона при подаче и укладке смеси в опалубку, включая операции заглаживания, гидро- и теплоизоляции поверхности конструкции, производят в соответствии с разделом 5.

6.1.7 В случае если отогрев арматуры, закладных деталей, опалубки, непучинистого грунтового основания (подготовки) или старого бетона перед укладкой бетонной смеси не производится, определяют температуру разогрева бетонной смеси °С, по формуле

где с_б, с_ст, с_i, с_осн — соответственно, удельная теплоемкость уложенного бетона в сухом состоянии, стали, i-го слоя многослойной опалубки и материала основания конструкции, кДж/(кг·°С), определяемая по приложению А СНБ 2.04.01 для условий эксплуатации А и по таблице 7 настоящего технического кодекса;

r_б — средняя плотность бетона, кг/м 3 ;

V_б — объем бетона, м 3 ;

m_cт — удельный расход арматурной стали, кг/м 3 ;

F_i — площадь i-ой части опалубки (теплоотдающей поверхности), м 2 ;

d_i — толщина i-го слоя опалубки, м;

r_i — плотность i-го слоя опалубки, кг/м 3 ;

Q_оп — тепловые затраты на нагрев опалубки, кДж, определяемые по формуле

Q_осн — тепловые затраты на отогрев основания, кДж, определяемые по формуле

здесь r_осн — средняя плотность материала основания, кг/м 3 , принимаемая по фактическим данным или по таблице 7;

V_осн— объем отогреваемого основания, м 3 , определяемый по формуле

F_осн— площадь отогреваемого участка старого бетона, грунта, подготовки, м 2 ;

h_осн — глубина (высота) отогреваемого основания, м, соответствующая глубине его промерзания (если она менее 300 мм), или h_осн= 0,3 м, если глубина промерзания более 300 мм.

Таблица 7 — Теплотехнические параметры материалов

1 W_m — влажность материала, соответствующая нормальным и влажностным условиям эксплуатации.

2 Значения параметров поз. 3–12 приведены для расчета затрат теплоты на отогрев оснований. Промежуточные значения определяют интерполяцией.

6.1.8 Уточненное значение температуры разогрева бетонной смеси °С, с учетом всех теплопотерь, определяют по формуле

6.1.9 Уточняют значение средней температуры бетона за период твердения , °С, с учетом всех теплопотерь на отогрев по формуле

6.1.10 Уточняют продолжительность остывания бетона в опалубке t_ост, ч, по формуле Б.Г. Скрамтаева — С.А. Миронова, в которой экзотермию (тепловыделение цемента) учитывают в варианте холодного термоса и не учитывают при предварительном разогреве бетонной смеси:

где и — уточненная температура разогрева и средняя температура бетона за период твердения, °С;

с_б — удельная теплоемкость бетонной смеси, в расчетах принимают равной 1,05 кДж/кг·°С;

r_б — средняя плотность бетона, принимаемая в соответствии с расчетом состава бетона или для тяжелого бетона — 2400 кг/м 3 ;

Ц — содержание цемента в 1 м 3 бетона, кг;

Э — удельное тепловыделение цемента при твердении бетона, кДж/кг (по данным таблицы 8);

К_т — коэффициент теплопередачи используемой опалубки, Вт/(м 2 ·°С) (см. таблицу 9);

t_н.в — температура наружного воздуха, °С.

Должно выполняться условие t_ост³t_выд, т. е. продолжительность остывания бетона, определенная по формуле (27), должна быть не менее планируемого периода выдерживания бетона в опалубке, обеспечивающего для конкретных условий производства работ достижение критической (распалубочной) прочности.

Таблица 8 — Тепловыделение 1 кг цемента при твердении бетона

Вид и марка цемента

Удельное тепловыделение цемента*, кДж/кг, за время твердения, сут

Портландцемент
марки 400

Портландцемент
марок 500 и 600

Шлакопортландцемент марки 300

* При применении в бетоне химических ускорителей твердения (1 %–1,5 % от массы цемента) вводят поправочный коэффициент: 1,3; 1,2; 1,15; 1,1 для 1; 2; 3 и 7 сут, соответственно.

6.1.11 Коэффициент теплопередачи опалубки бетонируемой конструкции К_т, Вт/(м 2 × °С), если его значения отличаются для отдельных участков опалубки и укрытия неопалубленных поверхностей, определяют по формуле

где F₁, F₂, …, F_n — площадь отдельных участков опалубки и неопалубленных поверхностей, м 2 ;

К_т1, К_т2, …, К_тn — коэффициент теплопередачи соответствующих участков опалубки и неопалубленных поверхностей, Вт/(м 2 ·°С).

6.1.12 Уточняют соответствие полученных значений t_ср, обеспечивающих набор требуемой критической прочности бетона. При этом используют данные таблиц 5 и 6.

При необходимости ускорения набора прочности бетона корректируют состав бетона: используют другие материалы для бетона (например, цемент большей активности и экзотермии), увеличивают расход цемента и т. п., а также предусматривают отогрев основания (арматуры, опалубки) для снижения потерь тепла в бетоне, применяют опалубку с меньшим коэффициентом теплопередачи.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Метод определения тепловыделения при твердении

Concretes. Method for determination of exothermic heat in hardening

Дата введения 1982-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 19 июня 1980 г. N 90 срок введения установлен с 01.01.82

Переиздание. Март 1986 г.

Настоящий стандарт распространяется на цементные бетоны и устанавливает метод определения удельного тепловыделения цемента в бетоне, твердеющем в адиабатических условиях, путем установления величины подъема температуры во времени и последующего проведения необходимых расчетов.

Метод следует применять при возведении массивных сооружений, которые требуют принятия в конкретных условиях специальных мер к регулированию температурных напряжений, возникающих в результате выделения тепла цементом в твердеющем бетоне.

1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОГО ОБРАЗЦА

1.1. Подбирают бетон реального состава, рассчитывают расход составляющих этого бетона (гравий, щебень, песок, цемент, вода, добавки) в зависимости от объема применяемых форм и приготовляют бетонную смесь.

Составляющие и форму с крышкой взвешивают с погрешностью до 0,1%.

2.1. Для установления величины подъема температуры в твердеющем бетоне применяют адиабатический калориметр, в состав которого входит следующая аппаратура:

адиабатическая камера, которая должна быть изготовлена из материала малой теплопроводности, снабжена устройством для подогрева и охлаждения воздуха в камере, вентиляторами для обеспечения непрерывного его перемешивания и устройством для автоматического поддержания адиабатического режима твердения бетонного образца с допустимым отклонением температуры среды от температуры бетона не более 0,2 °С. Допускается применение адиабатических камер с водной средой с устройством для ее охлаждения, нагрева и интенсивного перемешивания;

формы для изготовления образцов-кубов с ребром длиной 400 мм или образцов-цилиндров диаметром и высотой 400 мм. Для изготовления образцов-кубов из бетонов с заполнителем максимальной крупностью 20 и 40 мм допускается применять формы с ребром длиной 200 и 300 мм, а для изготовления образцов-цилиндров формы диаметром 200 и 300 мм. Высоту цилиндра следует принимать равной его диаметру. Теплоемкость формы не должна превышать 5% теплоемкости бетонного образца. Формы должны быть оснащены крышкой, поддоном-тележкой и кожухом;

самопишущие приборы, регистрирующие температуру бетона и в камере, которые должны обеспечивать измерение температуры до 100 °С с погрешностью не более 0,25%.

2.2. Адиабатический калориметр следует изготавливать по технической документации, утвержденной в установленном порядке.

2.3. Адиабатический калориметр через каждые три месяца и после длительной (более года) остановки следует регулировать с целью обеспечения его работы в адиабатическом режиме в соответствии с обязательным приложением 1.

2.4. Поверка приборов измерения температуры производится в соответствии с требованиями стандартов системы обеспечения единства измерений.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

3.1. Приготовленную бетонную смесь укладывают в форму, в центр образца вводят датчики температуры для регистрирующей и регулирующей аппаратуры и бетонную смесь вибрируют.

Датчики внутри камеры размещают на уровне центра образца. Форму с бетонной смесью закрывают крышкой, зазор между крышкой и формой уплотняют водонепроницаемой замазкой.

Примечание. Допускается в центр образца в процессе укладки и уплотнения бетонной смеси помещать медную или латунную трубку с трансформаторным маслом, в которую затем вводят датчики температуры для регистрирующей и регулирующей аппаратуры.

В калориметрах с водной средой крышка должна быть с резиновой прокладкой и прижиматься к форме болтами.

3.2. Температуру в адиабатической камере доводят до температуры испытуемой бетонной смеси.

3.3. Форму с бетонной смесью закрывают кожухом и помещают в адиабатическую камеру, которую затем плотно закрывают.

3.4. Включают автоматическое регулирующее устройство адиабатической камеры, которое обеспечивает поддержание температуры в камере, равной температуре бетона в процессе его твердения.

3.5. Включают регистрирующий прибор, который производит автоматический замер и запись температуры бетона на ленту самопишущего прибора. Начальная температура бетонной смеси должна быть замерена после ее укладки в форму не позднее 1 ч.

3.6. Замеры следует продолжать до тех пор, пока рост температуры бетона будет превышать 1 °С за 5 сут.

Могут быть установлены другие сроки проведения испытания.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Температуру бетона с лент регистрирующих приборов записывают в журнал в соответствии со справочным приложением 2.

Кривую подъема температуры строят в соответствии со справочным приложением 3.

4.2. Удельное тепловыделение цемента в бетоне , кДж/кг (ккал/кг), за данный промежуток времени определяют по формуле

где - теплоемкость бетонной смеси и формы, кДж/К (ккал/°С);

- масса цемента, кг;

- начальная температура бетонной смеси, К (°С);

- температура бетона в конце данного промежутка времени, К (°С);

- теплоемкость бетонной смеси, кДж/К (ккал/°С);

- теплоемкость формы, кДж/К (ккал/°С).

4.3. Теплоемкость бетонной смеси вычисляют по формуле, кДж/К

или по формуле, ккал/°С

где - масса песка, кг;

- масса щебня (гравия), кг;

Приведенная формула расчета теплоемкости может применяться, если удельные теплоемкости составляющих бетонную смесь материалов неизвестны. При наличии этих данных следует применять формулу

или

где - удельная теплоемкость цемента, кДж/(кг·К) [ккал/(кг·°C)];

- удельная теплоемкость песка, кДж/(кг·К) [ккал/(кг·°C)];

- удельная теплоемкость щебня, кДж/(кг·К) [ккал/(кг·°C)].

4.4. Теплоемкость формы , кДж/К (ккал/°С), вычисляют по формуле

где - удельная теплоемкость материала формы, кДж/(кг·К) [ккал/(кг·°С)];

- масса формы с крышкой, кг.

4.5. Повышение температуры бетона с поправкой на теплоемкость формы вычисляют по формуле

4.6.Расчет удельного тепловыделения цемента в бетоне производят с погрешностью до 0,1 ккал/кг и результаты заносят в журнал (см. приложение 2).

4.7. Удельное тепловыделение цемента в бетоне, твердеющего в адиабатических условиях, определяют как среднее значение результатов испытания не менее трех образцов, изготовленных из бетона одинакового состава и имеющих одинаковую начальную температуру бетонной смеси (±1 °С).

4.8. Полученные данные об удельном тепловыделении цемента в бетоне следует применять при разработке мероприятий по снижению температурных напряжений в возводимых массивных сооружениях.

РЕГУЛИРОВКА АДИАБАТИЧЕСКОГО КАЛОРИМЕТРА

Для регулировки калориметра изготавливают образец из бетона реального состава, в котором цемент заменяют мелкодисперсным инертным материалом, или используют "старый" бетонный образец с законченным экзотермическим процессом.

Затем образец разогревают до температуры 30-40 °С и продолжают испытания в соответствии с требованиями пп.3.2-3.5 настоящего стандарта.

Адиабатический калориметр следует считать отрегулированным, если отклонение температуры образца от начальной не будет отличаться на 0,5 °С в течение 10 сут.

В случае отклонения температуры образца от начальной выше установленного уровня следует провести соответствующее регулирование приборов и испытание калориметра повторить.

ТЕХНОЛОГИЯ БЕТОНИРОВАНИЯ БЕЗОБОГРЕВНЫМ СПОСОБОМ МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕРМОСА И УСКОРЕННОГО ТЕРМОСА. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ (извлечение из ТР 80-98)

Аннотация:

Дата введения 1999-01-01

РАЗРАБОТАНЫ НИИМосстроем при участии Мосстройлицензии.

ВНЕСЕНЫ Управлением развития Генплана.

УТВЕРЖДЕНЫ Первым заместителем руководителя Комплекса перспективного развития города Е.П.Заикиным 25 декабря 1998 года.

Рекомендации распространяются на производство бетонных и железобетонных работ в зимнее время с применением термоса и ускоренного термоса при строительстве на территории Москвы и Московской области.

В рекомендациях представлены требования к материалам и особенности подбора состава бетона, определение длительности остывания, прочности бетона и температурного режима конструкций, область применения термоса и ускоренного термоса, выбор наиболее экономичного метода выдерживания бетона при зимнем бетонировании монолитных конструкций, рекомендуемые противоморозные добавки, области применения бетонов с добавками нитрита натрия и нитродапа, требования к приготовлению, транспортированию, укладке бетонной смеси, контроль за производством работ и качеством бетона, требования безопасности, охрана окружающей среды.

В приложениях даны расчеты продолжительности остывания бетона, графики нарастания прочности различных марок бетона в зависимости от марок цемента и температуры, коэффициенты теплопередачи опалубок различной конструкции, табличный метод расчета выдерживания бетона и выбор тепловой защиты конструкций различной массивности, номограмма для определения термического сопротивления теплоотдаче опалубки в зависимости от расчетной скорости ветра и термических сопротивлений слоев опалубки соответствующих толщин и коэффициентов теплопроводности, список литературы.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие рекомендации распространяются на производство бетонных и железобетонных работ в зимнее время с применением термоса и ускоренного термоса при строительстве на территории Москвы и Московской области.

1.2. Замораживание бетона в раннем возрасте отрицательно влияет на его свойства после оттаивания при последующем твердении вследствие необратимого разрушающего воздействия мороза на структуру бетона. Поэтому в соответствии с требованиями главы СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции" не допускается замерзание бетона в конструкциях до достижения им критической* прочности, которая должна составлять от проектной:

а) для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой:

для бетонов классов: В 15 (М 200) и ниже - 50%

В 22,5-В 25 (М 300-М 350) - 40%;

В 30 (М 400) и выше - 30%;

б) для конструкций с предварительно напрягаемой арматурой - 80%.

* Критической называется прочность бетона, в % от марочной, после достижения которой бетон может быть заморожен без снижения прочности и других показателей в процессе последующего твердения после оттаивания.

1.3. Для достижения бетоном прочности, требуемой проектом при твердении в зимних условиях без искусственного обогрева, технологически наиболее простым и экономичным является метод термоса, основанный на принципе использования тепла, введенного в бетон путем прогрева материалов или бетонной смеси до укладки ее в опалубку, и экзотермического тепла, выделяемого цементом в процессе твердения бетона.

Общий запас тепла должен соответствовать его потерям при остывании конструкции (при соответствующем утеплении) до набора бетоном заделанной прочности (критической или распалубочной).

1.5. С целью сокращения сроков твердения бетона ускоренный термос может применяться в сочетании с методами электрообогрева или электропрогрева бетона.

1.6. Ускоренный термос, как и обычный термос, применяют при производстве бетонных и железобетонных работ в зимних условиях при среднесуточной температуре наружного воздуха +5 °С и минимальной ниже 0 °С.

Наиболее экономичные методы выдерживания бетона монолитных конструкций при зимнем бетонировании приведены в табл.1.

Выбор наиболее экономичного метода выдерживания бетона при зимнем бетонировании монолитных конструкций

Технические рекомендации
по технологии бетонирования безобогревным способом монолитных конструкций
с применением термоса и ускоренного термоса

Дата введения 1999-01-01

ВНЕСЕНЫ Управлением развития Генплана

УТВЕРЖДЕНЫ Первым заместителем руководителя Комплекса перспективного развития города Е.П.Заикиным 25 декабря 1998 года

Рекомендации по технологии бетонирования безобогревным способом монолитных конструкций с применением термоса и ускоренного термоса разработаны лабораторией сборного домостроения НИИМосстроя (к.т.н. Ф.С.Белавин, научные сотрудники З.И.Глухова и И.Р.Младова) при участии Мосстройлицензии (Ю.П.Емельянов).

Метод термоса основан на использовании тепла, вводимого в бетон путем прогрева материалов или бетонной смеси до ее укладки в опалубку, и экзотермического тепла, выделяемого цементом в процессе твердения бетона.

Ускоренный термос - это условное название технологии бетонирования монолитных конструкций без предварительного прогрева исходных материалов или бетонной смеси за счет введения в нее противоморозных добавок, что позволяет: снизить критическую прочность бетона в конструкциях с ненапрягаемой арматурой; сократить время выдерживания конструкций до снятия ненесущей опалубки и утеплителя; бетонировать конструкции при более низких отрицательных температурах наружного воздуха. Ускоренный термос - это технологически простой, удобный и экономически выгодный способ зимнего бетонирования.

Рекомендации разработаны с учетом требований СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции", а также с использованием материалов по методам зимнего бетонирования, опубликованных после 1975 года.

Рекомендации согласованы с Управлением развития Генплана, АОХК "Главмосстрой", НИИЖБом Госстроя РФ, ГП "Мосгосэкспертиза".

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

а) для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой:

для бетонов классов: В 15 (М 200) и ниже - 50%

В 22,5-В 25 (М 300-М 350) - 40%;

В 30 (М 400) и выше - 30%;

б) для конструкций с предварительно напрягаемой арматурой - 80%.

Выбор наиболее экономичного метода выдерживания бетона при зимнем бетонировании монолитных конструкций

Стандарт распространяется на цементные бетоны и устанавливает метод определения удельного тепловыделения цемента в бетоне, твердеющем в адиабатических условиях, путем установления величины подъема температуры во времени и последующего проведения необходимых расчетов.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ ПРИ ТВЕРДЕНИИ

ГОСТ 24316-80

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

Всесоюзным ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом гидротехники имени Б.Е. Веденеева (ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева) Министерства энергетики и электрификации СССР

Научно-исследовательским сектором Гидропроекта имени С.Я. Жука Министерства энергетики и электрификации СССР

Грузинским научно-исследовательским институтом энергетики и гидротехнических сооружений (ГрузНИИЭГС) Министерства энергетики и электрификации СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

В.Б. Судаков, канд. техн. наук (руководитель темы); А.А. Борисов, канд. техн. наук; С.В. Шаркунов; А.С. Магитон; Г.И. Чилинаришвили, канд. техн. наук; И.И. Костин; А.Д. Осипов, канд. техн. наук

ВНЕСЕН Министерством энергетики и электрификации СССР

Зам. министра Ф.В. Сапожников

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 19 июня 1980 г. № 90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Метод определения тепловыделения при твердении

Concrete. Methods of the determination
of exethermic neat in concrete

ГОСТ
24316-80

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 19 июня 1980 г. № 90 срок введения установлен

с 01.01.1982 г.

1.1 . Подбирают бетон реального состава, рассчитывают расход составляющих этого бетона (гравий, щебень, песок, цемент, вода, добавки) в зависимости от объема применяемых форм и приготовляют бетонную смесь.

Составляющие и форму с крышкой взвешивают с погрешностью до 0,1 %.

(Измененная редакция).

2.1 . Для установления величины подъема температуры в твердеющем бетоне применяют адиабатический калориметр, в состав которого входит следующая аппаратура:

адиабатическая камера, которая должна быть изготовлена из материала малой теплопроводности, снабжена устройством для подогрева и охлаждения воздуха в камере, вентиляторами для обеспечения непрерывного его перемешивания и устройством для автоматического поддержания адиабатического режима твердения бетонного образца с допустимым отклонением температуры среды от температуры бетона не более 0,2 ° С. Допускается применение адиабатических камер с водной средой с устройством для ее охлаждения, нагрева и интенсивного перемешивания;

формы для изготовления образцов-кубов с ребром длиной 400 мм или образцов-цилиндров диаметром и высотой 400 мм. Для изготовления образцов-кубов из бетонов с заполнителем максимальной крупностью 20 и 40 мм допускается применять формы с ребром длиной 200 и 300 мм, а для изготовления образцов-цилиндров формы диаметром 200 и 300 мм. Высоту цилиндра следует принимать равной его диаметру. Теплоемкость формы не должна превышать 5 % теплоемкости бетонного образца. Формы должны быть оснащены крышкой, поддоном-тележкой и кожухом;

самопишущие приборы, регистрирующие температуру бетона и в камере, которые должны обеспечивать измерение температуры до 100 ° С с погрешностью не более 0,25 %.

(Измененная редакция).

2.2 . Адиабатический калориметр следует изготавливать по технической документации, утвержденной в установленном порядке.

2.3 . Адиабатический калориметр через каждые три месяца и после длительной (более года) остановки следует регулировать с целью обеспечения его работы в адиабатическом режиме в соответствии с обязательным приложением 1 .

2.4 . Поверка приборов измерения температуры производится в соответствии с требованиями стандартов системы обеспечения единства измерений.

3.1 . Приготовленную бетонную смесь укладывают в форму, в центр образца вводят датчики температуры для регистрирующей и регулирующей аппаратуры и бетонную смесь вибрируют.

Примечание . Допускается в центр образца в процессе укладки и уплотнения бетонной смеси помещать медную или латунную трубку с трансформаторным маслом, в которую затем вводят датчики температуры для регистрирующей и регулирующей аппаратуры.

В калориметрах с водной средой крышка должна быть с резиновой прокладкой и прижиматься к форме болтами.

3.2 . Температуру в адиабатической камере доводят до температуры испытуемой бетонной смеси.

3.3 . Форму с бетонной смесью закрывают кожухом и помещают в адиабатическую камеру, которую затем плотно закрывают.

3.4 . Включают автоматическое регулирующее устройство адиабатической камеры, которое обеспечивает поддержание температуры в камере, равной температуре бетона в процессе его твердения.

3.5 . Включают регистрирующий прибор, который производит автоматический замер и запись температуры бетона на ленту самопишущего прибора. Начальная температура бетонной смеси должна быть замерена после ее укладки в форму не позднее 1 ч.

3.6 . Замеры следует продолжать до тех пор, пока рост температуры бетона будет превышать 1 ° С за 5 сут.

Могут быть установлены другие сроки проведения испытания.

4.1 . Температуру бетона с лент регистрирующих приборов записывают в журнал в соответствии со справочным приложением 2 .

Кривую подъема температуры строят в соответствии со справочным приложением 3.

4.2 . Удельное тепловыделение цемента в бетоне q , кДж/кг (ккал/кг), за данный промежуток времени определяют по формуле

где С_общ = С_б.с + С_ф - теплоемкость бетонной смеси и формы, кДж/К (ккал/ ° С);

m _ц - масса цемента, кг;

t ₀ - начальная температура бетонной смеси, К ( ° С);

t - температура бетона в конце данного промежутка времени, К ( ° С);

С _б.с - теплоемкость бетонной смеси, кДж/К (ккал/ ° С);

С _ф - теплоемкость формы, кДж/К (ккал/ ° С).

(Измененная редакция).

4.3 . Теплоемкость бетонной смеси С_б.с вычисляют по формуле, кДж/К

или по формуле, ккал/ ° С

где т_п- масса песка, кг;

m _щ - масса щебня (гравия), кг;

т _в - масса воды, кг.

где С_у.ц - удельная теплоемкость цемента, кДж (кг × К) [ккал/(кг × ° C)];

С _у.п - удельная теплоемкость песка, кДж (кг × К) [ккал/(кг × ° C )];

С _у.щ - удельная теплоемкость щебня, кДж (кг × К) [ккал/(кг × ° C )].

(Измененная редакция).

4.4 . Теплоемкость формы С_ф, кДж/К (ккал/ ° С), вычисляют по формуле

где С_т.ф - удельная теплоемкость материала формы, кДж (кг × К) [ккал/(кг × ° C )];

m _ф - масса формы с крышкой, кг.

(Измененная редакция).

4.5 . Повышение температуры бетона с поправкой на теплоемкость формы D t вычисляют по формуле

4.6 . Расчет удельного тепловыделения цемента в бетоне производят с погрешностью до 0,1 ккал/кг и результаты заносят в журнал (см. приложение 2 ).

4.7 . Удельное тепловыделение цемента в бетоне, твердеющего в адиабатических условиях, определяют как среднее значение результатов испытания не менее трех образцов, изготовленных из бетона одинакового состава и имеющих одинаковую начальную температуру бетонной смеси ( ± 1 ° С).

(Измененная редакция).

4.8 . Полученные данные об удельном тепловыделении цемента в бетоне следует применять при разработке мероприятий по снижению температурных напряжений в возводимых массивных сооружениях.

Обязательное

Для регулировки калориметра изготавливают образец из бетона реального состава, в котором цемент заменяют мелкодисперсным инертным материалом, или используют «старый» бетонный образец с законченным экзотермическим процессом.

Затем образец разогревают до температуры 30 - 40 ° С и продолжают испытания в соответствии с требованиями пп. 3.2 - 3.5 настоящего стандарта.

Читайте также: