Устройство для исследования федормативности строительных материалов при отрицательных температурах

 

лате

- %" к. е„-нал ио>

Союз Советских

Социалистических

Республик

0 и и с-А-ФМФ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<н>771551

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21,1178 (21) 2686933/23-33 . с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 151080. Бюллетень HP 38

Дата опубликования описания 151080 (51)< <„э 01 N 33/38

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 620.18 (088.8) (72) Авторы изобретения

З.М. Ларионова и А.Ф. Тарасов (7 ) За ив ит ель

Научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ДЕФОРМАТИВНОСТИ СТРОИТЕЛЬНО МАТЕРИАЛОВ

ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Изобретение относится к конструкциям устройств для исследования физиiso-химических и механических свойств строительных материалов и может быть использовано для исследования дефор- 5 мативности цементного камня и бетона при отрицательиых температурах.

Известно устройство для исследования деформативности строительных материалов при отрицательных темпе- 1О ратурах, включающее в себя дилатометр с электронным датчиком деформаций, морозильную камеру, в которой помещен дилатометр, и контрольно-измерительную аппаратуру для 15 регистрации деформации и измерения и регулирования температуры (1j, Недостатком известного устройства является отсутствие герметизирующих приспособлений для защиты. дила- 20 тометра от попадания влаги из окружающей среды, что, в свою очередь, значительно снижает точность определений.

Наиболее близким техническим 25 решением к изобретению является устройстВо для исследования деформативности строительных материалов при отрицательных температурах, содержащее морозильную камеру, крепежное 3Р приспособление, цилиндрический кожух с окнами и подвижными крышками, размещенные в кожухе соосно наружную и внутреннюю кварцевые трубы, наружная из которых выполнена с окнами и днищем с отверстиями, влагозащит.— ные приспособления, установленные на днище наружной трубы, теплоизоляционную прокладку, шток, пропущенныи через внутреннюю кварцевую трубу, микрометрический винтовой механизм с электронным датчиком деформаций, электронагреватель, термодатчики и регистрирующее приспособление (21.

Недостатки такого, устройства низкая точность определений иэ-за попадания влаги в процессе эксперимента внутрь кварцевой трубы и малая защита электронного датчика от действия низких температур.

Цель изобретения — повышение точности определений.

Цель достигается тем, что устрой-. ство для исследования деформативности строительных материалов при отрицательных температурах, содержащее морозильную камеру, крепежное приспособление, цилиндрический кожух с окнами и подвижными крышками, размещенные в кожухе соосно наружную

771551 и внутреннюю кварцевую трубы, наружная иэ которых выполнена с окнами и днищем с отверстиями, влагоэащитные приспособления, установленные на днище наружной трубы, теплоизоляционную прокладку, шток, пропущенный через внутренчюю кварцевую трубу, микрометрический винтовой механизм с электронный датчиком деформаций, электронагреватель, термодат» чики и регистрирующее приспособле-ние, снабжено размещенной между наружной и внутренней трубами цилиндри ческой обечайкой иэ теплопроводного материала с установленными в ее торцах теплоиэоляционными втулками,, центрирующими фторопластовыми кольца- 15 ми и зластичньыи мембранами, охваты" вающими шток, причем влагоэащитные приспособления выполнены в виде кварцевых стаканчиков с крышками, а электронагреватель размещен на внут- щ ренней трубе, теплоизоляционная прокладка - между наружной трубой и цилиндрической обечайкой, а один из термодатчиков — в теплоизоляционной втулке.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольный разрез, на фиг. 2 — сечение A-A фиг. 1, на фиг.

3 — верхняя часть устройства, продольный разрез, на фиг. 4 — нижняя часть устройства, продольный разрез. ЗО

Устройство содержит морозильную камеру (не показана), крепежное прис.пособление 1, цилиндрический кожух 2 с окнами 3 и подвижными крышками 4, наружную 5 кварцевую трубу с окнами Ы

6 и днищем. 7 с отверстиями 8, внутреннюю трубу 9, влагозащитные приспособления, выполненные в виде кварцевых стаканчиков 10 и 11 с крышками 12, шток 13, микрометрический 40 винтовой механизм 14 с электронныи. датчиком 15 деформаций, электронагреватель 16, термодатчики 17 и 18, регулирующее приспособление (не показано), цилиндрическую обечайку 19, теплоизоляционные втулки 20, центрирующие Фтороцластовые кольца 21 и эластичные мембраны 22, теплоиэоляционную прокладку 23.

Устройство для исследования деформативности строительных материалов при отрицательных температурах работает следующим образом.

На днище 7 трубы 5 через окна 6 устанавливают исследуемый объект для определения его низкотемпературных деформаций. Предварительно образец насыщают водой. для предотвращения потерь влаги. образец помещают в кварцевый стаканчик 10, заполненный инертной нвзамерэающей жидкостью, например гептаном. На образец устанавливают .нижний торец кварце- вого штока Т3. К верхнему его торцу с помощью микрометрического механизма 14 подводят электронный датчик

15 деформаций до соприкосновения штока 13 с подвижным индикаторньм штоком датчика 15. Далее, внутрь стаканчиков 11 (на днище 7 трубы 5 размещают несколько, например, два стаканчика 11 поц углом 120 один к другому) помещают образец для дифференциально-термического анализа (ДТА), надеваемый непосредственно на термодатчик 17. Стаканчики 11 также предварительно заполняют гептаном. Затем стаканчики 11 закрывают крилпсами 12.

После этого закрывают подвижную крышку 4 кожуха 2 н включают охлаждение морозильной камеры по заранее заданной программе, например, со скоростью охлаждения 25 C/÷. В процессе охлаждения за счет образующего.ся льда внутри поровой структуры образца происходит его расширение-деформация, которая с помощью кварцевого штока 13 передается на электронный датчик 15. В свою очередь, информация о расширении образца с датчика

15 поступает на регистрирующий при— бор (не показан). В процессе охлаждения измеряют непрерывно температуру внутри образца по контрольному образцу (не показан), расположенному рядом с исследуемым образцом. Запись низкотемпературных деформаций производят двухкоординатным потенциометром (не показан) в функциональной зависимости от температуры. Одновременно с измерением деформаций производят дифференциально-термический анализ образцов с той же структурой и влагонасыщением,что и у образца: в стаканчике 10. Теплота фазового перехода воды в лед.воспринимается гермодатчиками 17 и фиксируется регистрирующим прибором (не показан).

Цилиндрическая обечайка 19 вместе с теплоизоляционными втулками

20, кольцами 21 и эластичнйми мембра нами 22 образует вокруг штока 13 замкнутый объем, в котором в процессе охлаждения всего устройства эа счет электронагревателя 16 поддерживается постоянство температурного режима. Это позволяет. устранить конденсацию влаги из атмосферы на поверхности штока 13 и его примерзание к кольцам 21, которые выполнены иэ фторопласта. 3а счет гидрофобности фторопласта устраняется образование на кбльцах 21 ледяных пробок. Обечайка 19 выполнена из теплопроводящего материала, например,.меди, что обеспечивает быстрое охлаждение кварцевой трубы 5, которое замедлено при использовании теплоизоляционных материалов и сказывается при этом на инерщ ониость всего устройства. Эластичные морозоустойчивые мембраны 22 обеспечивают герметизацию штока 13 и устраняют прдникновение холода из наружной кварцевой трубы 5 во внут171551 реннюю трубу 9, в которой поддержи. вается положительная температура.

Мембрана 22 предохраняет как датчик

15 от. действия низких температур, так и устраняет проникновение атмос— ферного воздуха внутрь устройства.

Атмосферный воздух содержит влагу, которая при попадании внутрь наружной кварцевой трубы 5 переходит в лед. Образование льда может привести и к примерзанию штока 13 и к выходу устройства иэ строя.

В связи с тем, что возможно попадание влаги внутрь устройства через различные неплотности, при подготовке эксперимента проводят предварительную сушку внутренних узлов устройст- >.5 ва путем их нагрева электронагревателем 16 до 50-60 С.

В процессе эксперимента с помощью термодатчика 18 измеряют и регулируют температуру внутри обечайки 19. ;Щ

Теплоизоляционная прокладка 23 позволяет обеспечить надежную работу электронагревателя 16.

Изобретение может найти широкое применение в научно-исследовательских организациях промышленности строительных материалов для оценки воздействия отрицательных температур на пористые материалы и, в частности, на цементный камень и бетон.

Формула изобретения

Устройство для исследования деформативности строительных материалов при отрицательных температурах, соцержащее морозильную камеру, крепежное приспособление, цилиндрический кожух с окнами и подвижными крышками, размещенные в кожухе соосно наружную и внутреннюю кварцевые трубы, наружная из которых выполнена с окнами и днищем с отверстиями, влагоэащитные приспособления, установленные на днище наружной трубы, теплоизоляционную прокладку, шток, пропущенный через внутреннюю кварцевую трубу, микрометрический винтовой механизм с электронным датчиком деформаций, электронагреватель, термодатчики и регистрирующее приспособление, о т л и ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью повыаения точности определений, устройство снабжено размещенной между наружной и внутренней трубами цилиндрической обечайкой из теплопроводиого материала с установленными в ее торцах теплоизоляционными втул«ами, центрирующими фторопластовыми кольцами и эластичными мембранами, охватывакицими шток, причем влагоэащитные приспособления выполнены в виде кварцевых стаканчиков с крышками, а электронагреватель размешен иа внутренней трубе,теплоизоляционная прокладка - между наружной трубой и цилиндрической обечайкой, а один из термодатчиков — в теплонзоляцнонной втулке.

Источники инФормации, принятые aoj внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 553528, кл. G 01 и 25/16, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 603846, кл. G 01 В 19/16, 1976.

771551

2/

6.< Составитель И. Сменько

Редактор М. Харитонова. Техред И.Табакович Еорректор Л. Иван

Заказ 668б/55 Тираи 1019 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4