Способ контроля процесса твердения материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N25/18 

(5) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ТВЕРДЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к испытания материалов с применением тепловых -i средств, а именно к испытаниям с целью контроля механических характе ристик материалов типа бетонов в про цессе их тепловлажностной обработки Известен способ контроля физикохимических процессов в материалах по изменению их магнитной восприимчивос ти гп. Однако этот способ имеет ограниченные возможности для контроля характеристик материалов в процессе их тепловлажностной обработки. Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля процесса твердения материалов на основе вяжущих при их тепловлажностной обработке, состоящий в наблюдении за изменением во времени физического свойства материала. В качестве такого свойства используют электропроводность, об окончании прироста прочности судят по стабилизации значений электропроводностиГ21. Недостатком способа является ограничение точности из-за существенЙой зависимости значений электропроводности не только от прочности, но и от индивидуальных электрических свойств материала, а также из-за того, что такие существенно связанные с процессом твердения физические явления в материале как массоперенос слабо выявляются посредством электросопротивления. Цель изобретения - повышение точности контроля. Указанная цель достигается тем, что определяют изменение коэффициентов тепло- и температуропроводности. Наблюдение за изменением коэффици нта теплопроводности позволяет судить об окончании основного периода твердения материала по экстремальному ходу коэффициента теплопроводности в конце этого периода.

Этому же cnoco6ct8yeT стабилизация значений коэффициента температуропроводности. Сопоставление зависимости от времени обоих коэффициентов переноса позволяет достичь высокой разрешающей способности и точности контроля.

Пример. Исследуемый материал состава 90%-ного железорудного концентрата, 10%-ного портландцемента М500, влажностью 10% в виде слоя толщиной, 1-10 м помещают между плоским нагревателем из манганиновой проволоки и эталонными медными стержнями размером 0,06x0,06x0,08 Ми уплотняют. На нагревателе и на стыке материала с эталоном размещают дифференциальную медь-константановую термопару, с помощью которой осуществляют измерение разности температур по толщине слоя образца процессе тепловлажностной обработки материала. Теплофизические характеристики А и а определяют, таким образом, в зависимости от температуры образца и времени его обработки методом источника постоянной мощности с помощью простых стандартных и малогабаритных приборов: источника постоянной мощности, потенциометра Р-ЗОб, гальванометра М-17.

На чертеке представлены контрольные кривые зависимости коэффициентов и S от температуры и времени обработки образца.

По мере.повышения температуры наблюдается постепенное увеличение Я и а, что связано с протеканием процессов гидратации и формированием кристаллического каркаса системы. В области температур 80-110 С начинается резкое возрастание значений Д. и а, что продолжается на стадии изотермической выдержки материала в течение определенного времени. Максимальные величины Л и а материала объясняются интенсивным массопереносом, сопровождающим теплоперенос при 530-110 С, После достижения экстремальной величины значения тепловых коэффициентов Л и а резко падают в связи с удалением свободной влаги из системы. Дальнейшее продолжение процесса тепловлажностной обработки материала не приводит к изменению теплофизических характеристик, которые остаются постоянными в течение длительного времени . Стабилизация тепло вых свойств материала.соответствует образованию его кристаллической струк туры и окончанию интенсивного упрочнения. Время начала стабилизации коэффициентов Д и а четко фиксируется на представленных контрольных кривых (см.чертеж) и составляет для исследуемого материала 7 м. Это время соответствует основному набору прочности

материала и определяет окончание ггроцесса ег.о тепловлажностной обработки.

Преимуществом способа является повышение точности контроля процесса трердения материа.пов на 10-20 определение времени обработки материалов с точностью до 0,1-0,25 ч из-за высокой чувствительности тепловых свойств к изменениям прочности материала, простота и удобство измерйтельной аппаратуры. В виду высокой точности неразрушающего контроля процесса твердения материалов на основе вяжущих веществ предлагаемый спо.- соб позволяет сократить время тепловлажностной p6pa6oTKkT этих материалов на 0,,5 ч в производственных условиях.

Формула изобретения

Способ контроля процесса твердения материалов на основе вяжущих веществ при их тепловлажностной обработке, состоящий в определении изменения во времени физических свойств материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, определяют изменение коэффициентов тепло- и температуропроводности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство. СССР If 385212, кл. G 01 N 25/18, 1971. 2. Ахвердов И. Н,, Ковалев Ф.Я. О контроле прочности бетона методом электропроводности. Сб. обмена опытом и технической информации. Минск, 1965, № , с. 22-25 (прототип).