СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЛЬДА В ЗАМОРОЖЕННОМ БЕТОНЕ Советский патент 1973 года по МПК G01N33/38 

Изобретение относится « исс.педованию Строительных материало-в.

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 s тех же ус човиях эталонным образцом известной массы и тепЛОем.кости.

Цель изобретения - ускорить и простить определение.

Даститается 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 Б вакууме.

С целью дополтительного 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 наюыщают водой.

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

Термопара/ фиксирует разность температур «а поверхности насыщенного 2 и сухого 3 образцов, а термопара фиксирует разность температур на поверхность насыщенного 5 и того же сухого 3 образцов.

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

К потенцпометрическому переключателю 6 и потеициометру 7с помощью термопары 5 подключают также и металлический шар .9, который покрывают тем же материалом, что и бетонные образцы.

Все образцы вместе с переключателем помещают в морозильную :кал1еру и замораживают до заданной те.мпературы, после чего извлекают из камеры, с положительной температурой до приобретения ими температуры помещения. В процессе выдерживания образцов в пОМещенни снимают показания потенциометра и строят кривые зависимости напряжения тока от времени.

Определяют количество льда в бетоне на основе следующих выкладок.

При отогреве бетонных образцов от температуры замораживания а до температуры помещения tn поглощенное ими количество тепла равно:

а)для высушенного образца,

QBHC ({„ - tt)

(1)

б)для насыщенного образца, QHac Qsb,c + Q: + Q. + Q. + Q-i,(2) где Сб - теплоемкость бетона, град; Шб - масса высушенного образца, г; QI - тепло, расходуемое на нагрев незамерзающий воды от 4 до tn, кал; 10 Q2 - тепло, расходуемое на нагрев льда от ta до 0°С, кал; Qs - скрытое тело (плавления льда, кал , Q - тепло, расходуемое на нагрев оттаявшей воды от 0° до tn, кал-,15 Q, ( - /,), Q. ,(o-/.), Q, - qm, Q4 ,(0 + t„), «в 4- /n, /WBH, где CB, Сл - теплоемкость воды и льда, кал/г град;25 тв - масса незамерзающей воды в образце, г; /Пд - масса льда в образце, г; гпт - общее количество БОДЫ в образце, г;30 q - скрытая теплота плавления льда, кал/г. Поглощаемое бетонными образцами тепло проходит через их поверхность, поэтому можно 31а писать:35 а)для высушенного образца: QBHC - oepQsHc (8) б)ДЛЯ насыщенного водой образца; Ч:нас - А Ао6 рУнас а их разность составит: QMC - QBHC КРобр (Qhac - QBUC) Kfo6pQ (Ю) где Fo5p - площадь новерхности бетонного 45 Образца, Q - площадь, огра-ничетия кривой температур и осью времени, в град мин; К - коэффициент пропорциональное- 50 ти, зависящий от теплопроводности материала покрытия образца и среды.

Коэффициепт К определяют из данных аналогичных измерений температур по(верхиости металлического шара, теплоемкость которого и масса изБестны заранее: гд гд да ли К:: е QM - количество тепла, поглощенного металлическим шаром при отогреве от ts до tn, кал; FM - площадь поверхности металлического шара QM - площадь, ограниченная кривой температур и осью времени, град. мин. Q (,),(12) е См - теплоемкость металла, кал/г град; гпм - Масса металического шара, г Совместное решение ур авнений (1-10) ет расчетную формулу для определения кочества льда в бетоне. , KFpdgQ - MBH (п - з) CQ + 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 в тех же условиях эталонным образцом известной массы и теплоемкости, отличающийся тем, что, с целью ускорения и упрощения определения, бетонные и эталонные образцы шаровидной формы покрывают слоем одного и того же материала, например битума, заморалшвают, 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. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, образцы при оттаивании выдерживают в вакууме. 3.Способ по п:п. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью дополнительного ускорения работ, образцы при оттаивании помещают в среду с положительной теп.товой радиацией.

d d dd

УК.

i H . V /

(