ГОСТ 24316-80 Бетоны. Метод определения тепловыделения при твердении
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
БЕТОНЫ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ ПРИ ТВЕРДЕНИИ
ГОСТ 24316-80
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
КОМИТЕТ СССР
ПО Д ЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА
Москва
РАЗРАБОТАН
Всесоюзным орден а Трудо вого Красного Зн амени научно -исследо вательским институтом гидрот ехники им ени Б. Е. Веденее ва (ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева) Министерства энергетики и электрификации СССР
Научно -исследовательским сектором Гидропроекта имени С.Я. Жука Министерства энергетики и электрификации СССР
Грузинским научно -исследовательским институтом энергетики и гидротехнических сооружений (ГрузНИИЭГС) Министерства энергетики и электрификации СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
В.Б. Суд ако в, канд. т ехн. наук (руководитель темы); А.А. Бори сов, канд. техн. наук; С.В. Ш аркунов; А.С. Магитон; Г.И. Чилинаришвили, канд. техн. наук; И.И. Костин; А. Д. Осипов, канд. техн. наук
ВНЕСЕН Министерством энергетики и электрификации СССР
Зам. министра Ф.В. Сапожников
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по де лам строительства от 19 июня 1980 г. № 90
ГОСУДА РСТВ ЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА СС Р
|
БЕТОНЫ М ет од определения тепловыделения при твердении Concrete. Methods of the
determination |
ГОСТ |
Пост ан овл ени ем Государст венного комит ета СССР по д елам строит ельства от 19 июня 1980 г. № 90 срок введения устано вл ен
с 01.01. 1982 г.
Настоящий стандарт распространяется на цементные бетоны и устанавливает метод определения удельного тепловыделения цемента в бетоне, твердеющем в адиабатических условиях, путем установления величины подъема температуры во времени и последующего проведения необходимых расчетов.
Метод следует применять при во зведении массивных сооружений, которые требуют принятия в конкретных условиях с пециальных мер к регулированию температурных напряжений, возникающих в результате выделения тепла цементом в твердеющем бетоне.
1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОГО ОБРАЗЦА
1.1 . Подбирают бетон реал ьного состава, рассчитывают расход составляющих этого бетона (гравий, щебень, песок, цемент, вода, добавки) в зависимости от объема применяемых форм и приготовляют бетонную смесь.
Составляющие и форму с крышкой взвешивают с погрешностью до 0,1 %.
( Поправка. ИУС 7-1982).
2. АППАРАТУРА
2.1 . Для установления величины подъема температуры в твердеющем бетоне применяют адиабатический калориметр, в состав которого входит сле дующая аппаратура:
адиабатическая камера, которая должна быть изготовлена из материала малой теплопроводности, снабжена устройством для подогрева и охлаждения воздуха в камере, вентиляторами для обеспечения непрерывного его перемешивания и устройством для автоматического поддержания адиабатического режима твердения бетонного образца с допустимым отклонением температуры среды от температуры бетона не более 0,2 ° С. Допускается применение адиабатических камер с водной средой с устройством для ее охлаждения, нагрева и интенсивного перемешивания;
формы для изготовления образцов-кубов с ребром длиной 400 мм или образцов-цилиндров диаметром и высотой 400 мм. Для изготовления образцов-кубов из бетонов с заполнителем максимальной крупностью 20 и 40 мм допускается применять формы с ребром длиной 200 и 300 мм, а для изготовления образцов-цилиндров формы диаметром 200 и 300 мм. Высоту цилиндра следует принимать равной его диаметру. Теплоемкость формы не должна превышать 5 % теплоемкости бетонного образца. Формы должны быть оснащены крышкой, поддоном-тележкой и кожухом;
самопишущие приборы, регистрирующие температуру бетона и в камере, которые должны обеспечивать измерение температуры до 100 ° С с погрешностью не более 0,25 %.
( Поправка. ИУС 7-1982).
2.2 . Адиабатический калориметр следует изготавливать по технической документации, утвержденной в установленном порядке.
2.3 . Адиабат ический калориметр через каждые три месяца и после длительной (более года) остановки следует регулировать с целью обесп еч ения его работы в адиабатическом режиме в соответств ии с обязательным приложением 1 .
2.4 . Поверка приборов измерения температуры производится в соответствии с требованиями стандартов системы обеспечения единства измерений.
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
3.1 . Пр иготовленную бетонную смесь укладывают в форму, в центр образца вводят датчики температуры для регистрирующей и регул ирующей аппаратуры и бетонную смесь вибрируют.
Датч ики внутри камеры размещают на уровне центра образца. Форму с бетонно й смесью закрывают крышкой, зазор между крышкой и формой уплотняют водонепроницаемой замазкой.
Пр имечание . Допускается в центр образца в процессе укладки и уплотнен ия бетонной смеси помещать медную или латунную трубку с трансформаторным маслом, в которую затем вводят датчики температуры для регистрирующе й и регулирующей аппаратуры.
В калориметрах с водной средой крышка должна быть с резиновой прокладкой и прижиматься к форме болтами.
3.2 . Температуру в адиабатической камере доводят до температуры испытуемой бетонной смеси.
3.3 . Форму с бетонной смесью закрывают кожухом и помещают в адиабатическую камеру, которую затем плотно закрывают.
3.4 . Включают автоматическое регулирующее устройство адиабатической камеры, которое обеспечивает поддержание температуры в камере, равной температуре бетона в процессе его твердения.
3.5 . Включают регистрирующий прибор, который производит автоматический замер и запись температуры бетона на ленту самопишущего прибора. Начальная температура бетонной смеси должна быть замерена после ее укладки в форму не позднее 1 ч.
3.6 . Замеры следует продолжать до тех пор, пока рост температуры бетона будет превышать 1 ° С за 5 сут.
Могут быть установлены другие срок и проведен ия испытания.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ
4.1 . Температуру бетона с лент регистрирующих приборов зап исывают в журнал в соответствии со справочным пр иложением 2 .
Кривую подъема температуры строят в соответстви и со справочным приложением 3.
4.2 . Удельное тепловыделение цемента в бетоне q , кДж/кг (ккал/кг), за данный промежуток времени определяют по формуле
где Собщ = Сб.с + Сф - теплоемкость бетонной смес и и формы, кДж/К (ккал/ ° С);
m ц - масса цемента, кг;
t 0 - начальная температура бетонной смеси, К ( ° С );
t - температура бетона в конце данного промежутка времен и, К ( ° С ) ;
С б.с - теплоемкость бетонной смеси, кДж/К (ккал/ ° С);
С ф - теплоемкость формы, кДж/К (ккал/ ° С).
( Поправка. ИУС 7-1982).
4.3 . Теплоемкость бетонной смеси Сб.с вычисляют по формуле, кДж/К
или по формуле, ккал/ ° С
где тп - масса песка, кг;
m щ - масса щебня (гравия), кг;
т в - масса воды, кг.
Приведенная формула расчета теплоемкост и может пр именяться, если удельные теплоемкости составляющ их бетонную смесь материалов неизвестны. При наличии этих данных следует применять формулу
или
где Су.ц - удельная теплоемкость цемента, кДж (кг × К) [ккал/(кг × ° C )];
С у.п - удельная теплоемкость песка, кДж (кг × К) [ккал/(кг × ° C )];
С у.щ - удельная теплоемкость щебня, кДж (кг × К) [ккал/(кг × ° C )].
( Поправка. ИУС 7-1982).
4.4 . Теплоемкость формы Сф, кДж/К (ккал/ ° С), вычисляют по формуле
где Ст.ф - удельная теплоемкость материала формы, кДж (кг × К) [ккал/(кг × ° C )];
m ф - масса формы с крышкой, кг.
( Поправка. ИУС 7-1982).
4.5 . Повышение температуры бетона с поправкой на тепло емкость формы D t вычисляют по формуле
4.6 . Расчет удельного тепловыделения цемента в бетоне производят с погрешностью до 0,1 ккал/кг и результаты заносят в журнал (см. приложение 2 ).
4.7 . Удельное тепловыделение цемента в бетоне, твердеющего в адиабатических условиях, определяют как среднее значение результатов испытания не менее трех образцов, изготовленных из бетона одинакового состава и имеющих одинаковую начальную температуру бетонной смеси ( ± 1 ° С).
( Поправка. ИУС 7-1982).
4.8 . Полученные данные об удельном тепловыделении цемента в бетоне следует применять при разработке мероприятий по снижению температурных напряжений в возводимых массивных сооружениях.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обяза тельное
РЕГУЛИРОВКА АДИАБАТИЧЕСКОГО КАЛОРИМЕТРА
Для регулировки калориметра изгота вливают образец из бетона реального состава, в котором цемент заменяют мелкодисперсным инертным материалом, или используют «старый» бетонный образец с законченным экзотермическим процессом.
Затем образец разогревают до температуры 30 - 40 ° С и продолжают испытания в соответствии с требованиями пп. 3.2 - 3.5 настоящего стандарта.
Адиабатический калориметр следует считать отрегулированным, если отклонение температуры образца от начальной не будет отличаться на 0,5 ° С в течение 10 сут.
В случае отклонения температуры образца от начальной выше установленного уровня следует провести соответствующее регулирование приборов и испытание калориметра повторить.
( Поправка. ИУС 7-1982).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
ЖУРНАЛ
з а пи си результатов опыта
|
Пок а з атель |
Продолжительность опыта, сутки: |
|||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
n |
|
|
1. Показания термометра, К ( °С) |
t 0 |
t 1 |
t 2 |
t 3 |
t 4 |
tn |
|
2. Повышение температуры, К ( °С) |
0 |
t 1 - t0 |
t 2 - t0 |
t 3 - t0 |
t 4 - t0 |
tn - t0 |
|
3. Повышение температуры с учетом теплоемкости формы К ( °С) |
0 |
D t 1 |
D t 2 |
D t 3 |
Dt4 |
Dtn |
|
4. Удельное тепловыделение бетона, кДж/кг (ккал/кг) |
0 |
q 1 |
q 2 |
q 3 |
q4 |
qn |
( Поправка. ИУС 7-1982).
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
КРИВАЯ ПОДЪЕМА ТЕМПЕРАТУРЫ БЕТОНА, ТВЕРДЕЮЩЕГО В АДИА БАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
(Ц емент Теплоозерского цементного завода, М400, р асход цемента 30 0 кг на 1 м3 б етона, начальная температура б етонн ой смеси 286,4 К (1 3,4 ° С)
СОДЕРЖАНИЕ
|
1. Изготовление бетонного образца . 2 2. Аппаратура . 2 3. Проведение испытания . 2 4. Обработка результатов испытания . 3 Приложение 1 Регулировка адиабатического калориметра . 4 Приложение 2 Журнал записи результатов опыта . 4 Приложение 3 Кривая подъема температуры бетона, твердеющего в адиабатических условиях . 5 |