ГОСТ 24316-80
Группа Ж19
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
БЕТОНЫ
Метод определения тепловыделения при твердении
Concretes. Method for determination of exothermic heat in hardening
Дата введения 1982-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 19 июня 1980 г. N 90 срок введения установлен с 01.01.82
Переиздание. Март 1986 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 возведении массивных сооружений, которые требуют принятия в конкретных условиях специальных мер к регулированию температурных напряжений, возникающих в результате выделения тепла цементом в твердеющем бетоне.
1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОГО ОБРАЗЦА
1.1. Подбирают бетон реального 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%.
2. АППАРАТУРА
2.1. Для установления величины подъема температуры в твердеющем бетоне применяют адиабатический калориметр, в состав которого входит следующая 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%.
2.2. Адиабатический калориметр следует изготавливать по технической документации, утвержденной в установленном порядке.
2.3. Адиабатический калориметр через каждые три месяца и после длительной (более года) остановки следует регулировать с целью обеспечения его работы в адиабатическом режиме в соответствии 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. Приготовленную бетонную смесь укладывают в форму, в центр образца вводят датчики температуры для регистрирующей и регулирующей аппаратуры и бетонную смесь вибрируют.
Датчики внутри камеры размещают на уровне центра образца. Форму с бетонной смесью закрывают крышкой, зазор между крышкой и формой уплотняют водонепроницаемой замазкой.
Примечание. Допускается в центр образца в процессе укладки и уплотнения бетонной смеси помещать медную или латунную трубку с трансформаторным маслом, в которую затем вводят датчики температуры для регистрирующей 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 сроки проведения испытания.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
4.1. Температуру бетона с лент регистрирующих приборов записывают в журнал в соответствии со справочным приложением 2.
Кривую подъема температуры строят в соответствии со справочным приложением 3.
4.2. Удельное тепловыделение цемента в бетоне , кДж/кг (ккал/кг), за данный промежуток времени определяют по формуле
,
где 
- теплоемкость бетонной смеси и формы, кДж/К (ккал/°С);
- масса цемента, кг;
- начальная температура бетонной смеси, К (°С);
- температура бетона в конце данного промежутка времени, К (°С);
- теплоемкость бетонной смеси, кДж/К (ккал/°С);
- теплоемкость формы, кДж/К (ккал/°С).
4.3. Теплоемкость бетонной смеси вычисляют по формуле, кДж/К
,
или по формуле, ккал/°С
,
где - масса песка, кг;
- масса щебня (гравия), кг;
- масса воды, кг.
Приведенная формула расчета теплоемкости может применяться, если удельные теплоемкости составляющих бетонную смесь материалов неизвестны. При наличии этих данных следует применять формулу
или
,
где - удельная теплоемкость цемента, кДж/(кг·К) [ккал/(кг·°C)];
- удельная теплоемкость песка, кДж/(кг·К) [ккал/(кг·°C)];
- удельная теплоемкость щебня, кДж/(кг·К) [ккал/(кг·°C)].
4.4. Теплоемкость формы , кДж/К (ккал/°С), вычисляют по формуле
,
где - удельная теплоемкость материала формы, кДж/(кг·К) [ккал/(кг·°С)];
- масса формы с крышкой, кг.
4.5. Повышение температуры бетона с поправкой на теплоемкость формы 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).
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
Обязательное
РЕГУЛИРОВКА АДИАБАТИЧЕСКОГО КАЛОРИМЕТРА
Для регулировки калориметра изготавливают 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.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
ЖУРНАЛ
записи результатов опыта
Показатель | Продолжительность опыта, сутки: | |||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | ||
1. Показания термометра, К (°С) | ||||||
2. Повышение температуры, К (°С) | 0 |
|
|
|
|
|
3. Повышение температуры с учетом теплоемкости формы К (°С) | 0 | |||||
4. Удельное тепловыделение бетона, кДж/кг (ккал/кг) | 0 | |||||
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
КРИВАЯ ПОДЪЕМА ТЕМПЕРАТУРЫ БЕТОНА, ТВЕРДЕЮЩЕГО В АДИАБАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
[Цемент Теплоозерского цементного завода, М400 расход цемента 300 кг на 1 м бетона, начальная температура бетонной смеси 286,4 К [13,4 °С]
Электронный текст документа
и сверен по:
М.: Издательство стандартов, 1986