Способ определения количества льда в замороженном бетоне

1

s oszs

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.III.1971 (№ 1640702/29-33) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 16Х.1973

М. Кл. G 01п 33!38

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 620.193.2(088.8) Автор изобретения

И. М. Красный

Научно-исследовательский институт бетона и железобетона

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЛЬДА

В ЗАМОРОЖЕННОМ БЕТОНЕ

Изобретение относится к исследованию строительных материалов.

Известен способ определения количества льда в замороженном бетоне путем измерения количества тепла, необходимого для полного оттаивания льда в нем, и сравнения с количеством тепла,,поглощаемого в тех же условиях эталонным образцом известной массы и теплоемкости.

Цель изобретения — ускорить и упростить определение.

Достигается это тем, что бетонные и эталонные образцы шаровидной формы покрывают слоем одного и того же материала, например битума, замораживают, помещают в среду с положительной температурой и,в процессе уравновешивания температур образцов и среды измеряют на их поверхности температуру, с учетом которой определяют количество замерзшей в образцах воды.

С целью повышения точности измерений образцы при оттаивании выдерживают в вакууме.

С целью дополнительного ускорения работ образцы при оттаивании помещают в среду с положительной тепловой радиацией.

Изготавливают три бетонных образца шаровидной формы диаметром 7 — 10 см,,высушивают, затем два из них на сыщают водой.

После этого все образцы покрывают тонким слоем какого-либо вязкого материала, например битума, и к образцам прикрепляют термопары, как показано на чертеже.

Термопара 1 фиксирует разность температур на поверхности насыщенного 2 и сухого 8 образцов, а термопара 4 фиксирует разность температур на поверхность насыщенного 5 и того же сухого 8 образцов.

Таким образом, образцы 2 и 5 являются близнецами, по которым определяют средние нз двух измерений температур.

К потенцнометрическому переключателю б и потенциометру 7с помощью термопары 8 подключают также и металлический шар 9, который покрывают тем же материалом, что и бетонные образцы.

Все образцы вместе с переключателем помещают в морозильную камеру и замораживают до зада нной температуры, после чего извлекают из камеры, с положительной температурой до приобретения ими температуры помещения.

В процессе выдержнвапия образцов в помещении снимают показания потенциометра и строят кривь1е зависимости напряжения тока от времени.

Определяют количество льда в бетоне,на основе следующих выкладок.

При отогреве бетонных образцов от температуры замораживания t,,„до температуры помещения 1„поглощенное пмп количество тепЗО ла равно:

370526

3 а) для высушенного образца, Q,, = C6m6 („— t .); б) для насыщенного образца, Qaac = Овыс + Q1 + Qs + Qa + Qa (2) теплоемкость бетона, кал/г град; масса высушенного образца, г; тепло, расходуемое на нагрев незамерзающий воды от t, до t„, кал; тепло, расходуемое на нагрев льда от 4 до 0 С, кал; скрытое тело плавления льда, кал; тепло, расходуемое на нагрев оттаявшей воды от 0 до 4, кал; где С6 т6

Qa

Q4 (3) (4) (5) (6) (7) : Свтв (/л а)>

Q,: Cam„(0 t,)

Q = gma>

Q = C,m,(0+tÄ), т„+т,=т,„, где С„C — теплоемкость воды и льда, кал/г град; т, — масса незамерзающей воды в образце, г;

m„— масса льда в образце, г; т,„— общее количество воды в образце, г;

q — скрытая теплота плавления льда, кал/г.

Поглощаемое бетонными образцами тепло проходит через их поверхность, поэто му можно за,писать: а) для высушенного образца:

Явыс — о6 рЯвыс> б) для пасы щенного водой образца:

Q«ac — / обрЯнас> (9) (8) а их разность составит:

Q«ac Явыс: / обр (Юнас Явыс): (10) где Fo6ð площадь поверхности бетонного образца, см, Q — площадь, ограничения кри вой температур и осью времени, в град мин;

К вЂ” коэффициент пропорциональности, зависящий от теплопроводности материала покрытия образца и среды.

Коэффициент К определяют из данных аналогичных измерений температур поверхности металлического шара, теплоемкость которого и масса известны заранее:

К QM

FMQM

KFo6pQ o«(tn ta) Co

Л

q+ Cata (13) 25

Предмет изобретения

1. Способ определения количества льда в замороженном бетоне путем измерения .количества тепла, необходимого для полного оттаивания льда в нем, и сравнения с количеством тепла, поглощаемого ia тех же условиях эталонным образцом известной массы и теплоемкости, отличающийся тем, что, с целью ускорения и упрощения определения, бета нные и эталонные образцы шаровидной формы покрывают слоем одного и того же материала, 40 на пример битума, замор аживают, помещаю г в среду с положительной температурой и в процессе уравновешивания температур образцов и среды измеряют на их поверхности температуру, с учетом которой определяют коли45 чество замерзшей в образцах воды.

2. Способ по п. 1, отличающийся те.а, что, с целью повышения точности измерений, образцы при оттаивании выдерживают в вакууме.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью до полнительного ускорения работ, образцы при оттаивании помещают в среду с положительной тепловой радиацией. где Q, количество тепла, поглощенного металлическим шаром при отогреве

10 от 1, до t„, кал;

FM площадь поверхности металлического шара см, Q — площадь, ограниченная кривой температур и осью времени, 15 град. мин.

Q„= С„т (t„— t,), (12) где С вЂ” теплоемкость металла, кал/г град;

mM M— масса металического шара, г

Совместное решение уравнений (1 — 10) дает расчетную формулу для определения количества льда в бетоне.

Редактор С. Ежкова

Составитель Г. Кузьминова

Техрсд Г. Дворина

Корректор Е. Сапунова

Заказ 1129/12 Изд. № 263 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2