Патент ссср 415517

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

415517

Союз Советских

Социалистинеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Ке!

Я. Е(л. G Olk 17 00 (1 ! Заявлено 20.(V.1972 (ЛЪ 1774946/18=10) с присоединением зачвки М

Приоритет

Опубликовано 15.((.1974. Бюллетень Хе 6

I Дата опуоликования описания 19Л 1.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изаоретенив и открытий

УДК 536.5(088.8) Авторы изобретения

Г. И. Чилингаришвили и К. В. Джинчарадзе

Грузинский научно-исследовательский институт энерге и гидротехнических сооружений

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОГО РАЗОГРЕВА

БЕТОНА ВСЛЕДСТВИЕ ГИДРАТАЦИИ ЦЕМЕНТА

Изобретение относится к области теплофизических исследований строительных конструкций и материалов и, в частности, служит для определения тепловыделения бетона вследствие гидратации цемента для расчета температурного режима больших бетонных плотин в процессе их возведения.

Известен способ определения тепловыделения бетона на крупноразмерном образце в адиабатическом режиме в калориметре с циркулирующим в нем воздухом, температура ксторого автоматически регулируют при помощи нагревательного элемента.

Принцип действия системы при таком способе определения тепловыделения бетона сводится к следующему.

В камере калориметра помещают испытываемый образец бетона, в котором заложен термометр сопротивления. Другой такой же термометр закрепляют внутри камеры. Оба термометра сопротивления включают в смежные плечи мостовой измерительной схемы.

В двух других плечах мостовой схемы включены равные и постоянные резисторы. Оба термометра подбираются строго одинакового сопротивления путем предварительной их тарировки в термостате. При равенстве температур бетонного образца и воздуха и камере х.остовая схема уравновешена.

С повышением температуры бетонного образца вследствие гидратации цемента равновесие мостовой схемы нарушается, и на ее выходе появляется ток, на что реагирует регулирующее устройство, включая нагревательный элемент, который отключается при некотором превышении температуры в камере над температурой бетонного образца.

Таким образом производится регулирование

10 температуры воздуха в камере с бетонным образцом в пределах порога чувствительности регулирующего устройства. Мощность нагревательного элемента расходуется на разогрев воздуха в камере параллельно с экзотермиче15 ским разогревом бетонного образца, а также на компенсацию утечки тепла из камеры за счет теплопроводности ее стенок.

Недостаток такого способа определения тепловыделения бетона заключается в том, 20 что при циркуляции воздуха внутри камеры в различных точках будет различная температура, и показание термометра сопротивления в ее любой фиксированной точке в общем случае не будет соответствовать средней тем25 пературе по всей наружной поверхности испы;ываемого бетонного образца.

Причина этого обстоятельства заключается в процессах термоаэродинамики. Поэтому иденти и|ость показаний датчиков температур

Зо камеры и бетонного образца пе является под тверждением Отсутствия теплообмена между ними.

Это обнаруживается по истечении начального периода интенсивного тепловыделения бетона после того, как дальнейшее выделение тепла становится соизмеримым с количеством тепла, подаваемым для компенсации утечки тепла из камеры за счет теплопроводности ее стенок. 11ри этом становится очевидным отклонение кривой тепловыделения от характер- 10

НОГО ее очертания, и эксперимент часто llpI кращают преждевременно, ограничивая его продолжительность 7 — 10 сутками вместо неооходимых 2Ü вЂ” 30 суток.

Учитывая это обстоятельство, для определения средней температуры в камере иногда размещают до 100 термодатчиков, интегральныи сигнал рассогласования которых преобразуется в измерительном блоке и регулирует мощность нагревателя.

Целью изооретения является обеспечение строго адиабатического режима для испытываемого бетонного образца в течение заданного периода времени любой продолжительности.

Эта цель достигается тем, что в камеру сначала помещают эталонный образец, полностью идентичный по форме, тепло- и влагоизоляции, размерам и составу смеси с подлежащим испытанию образцом бетона с той лишь разницей, что в нем цемент заменен тем же количеством тонкомолотого инертного минерала. (1 акой образец не обладает тепловыделением, но имеет те же характеристики консистенции, плотности, теплоемкости, теплопроводности и, следовательно, теплообмена с воздушной средой внутри камеры, что и образец из испытываемого бетона) .

Эталонный образец разогревают до определенной температуры избыточно нагретым воздухом (внутри системы камера-образец создают более высокую температуру, чем температура воздуха в помещении, чтобы создавать утечку тепла через стенки камеры и тем самым вызвать деиствие регулирующего устройства). Затем производят настройку регулирующей системы до достижения стабильного теплового состояния и адиабатического режима для образца (до 3 — 4 недель), фиксируют эту настройку системы, после чего заменяют эталонный образец образцом из испытываемого бетона и в достигнутом для системы образец-камера адиабатическом режиме регистрируют его температуру в течение всего периода тепловыделения бетона.

4

На чертеже изображена схема регулн1>учощей системы для осуществления предлагаемого способа.

Ы смежные плечи мостовой измерительной схемы включают 1ермометры сопротивления

1 и 2, размещенные в ядре образца и внутри камеры соответственно. и противоположных плечах мостовой схемы включают два постоянных резистора 3 и реохсрд 4 между ними.

r, выходу мостовой измерительной схемы подключают регулиручощее устройство 5, к которому присОединяют наГревательныи элемен i

О, размещенныи в наружном канале замкнуТОГО цикла циркулируloIIIQI Î воздуха, или холодильный агрегат, которыи поддерживает адиабагическии режим, если температура бетонного образца ниже, чем температура воздуха в помещении, и происходит приток тепла в камеру снаружи. 11осле разогрева образца и, следовательно, воздуха в камере до уровня температуры в помещении в схему регулирования взамен холодильного агрегата включается нагревательный элемент.

lio данному способу проведено достоверное определение тепловыделения бетона производственного состава с крупными заполнителями до 120 мм для арочной плотины Ингурской

1 ЭС нри разных начальных температу рах смеси. Длительность испытаний составляла от

31 до 35 суток.

11редмет изобретения

Способ определения экзотермического разогрева бетона вследствие гидратации цемента преимущественно производственного состава для массивных сооружениЙ на крупноразмерном образце в адиабатическом режиме в камере с циркулирующим воздухом и автоматически регулируемой температурой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения строго адиабатического режима, в камеру сначала помещают эталонный образец из бесцементного бетона, разогревают его до определенной

1емпературы избыточно нагретым воздухом, производят настройку регулирующей системы до достижения стабильного теплового состояния и адиабатического режима для образца, фиксируют эту настройку системы, после чего эталонный образец заменяют образцом исследуемого бетона и в достигнутом для системы образец — камера адиабатическом режиме регистрируют его температуру в течение всего периода ощутимого тепловыделения бетона.

1 сдактор С. Хейфиц

Составитель h. Дубсои

Техред Г. Васильева Корректор T. Добровольская

Заказ 1404, 10 Изд. ¹ 1252 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного коми гета Совета Ми|шстров СССР по делам изобре гений и открытий

51осква,,гК-35, Раушская наб., д. 4/5 типография, пр. Сапунова, 2