ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА
ССР
БЕТОНЫ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ ПРИ
ТВЕРДЕНИИ
ГОСТ 24316-80
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА
Москва
РАЗРАБОТАН
Всесоюзным ордена Трудового Красного Знамени
научно-исследовательским
институтом гидротехники имени
Б.Е. Веденеева (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. Судаков, канд. техн. наук
(руководитель темы); А.А. Борисов, канд. техн. наук; С.В. Шаркунов;
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 делам строительства от 19 июня 1980 г. № 90
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА
ССР
БЕТОНЫ Метод определения тепловыделения при твердении Concrete. Methods of the |
ГОСТ |
Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 19 июня 1980 г. № 90 срок введения установлен
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
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 %.
(Измененная редакция).
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 %.
(Измененная редакция).
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 ИСПЫТАНИЯ
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 q, кДж/кг
(ккал/кг), за данный промежуток времени определяют по формуле
где Собщ = Сб.с + Сф – теплоемкость бетонной смеси и формы, кДж/К (ккал/°С);
mц – масса цемента, кг;
t0 – начальная температура
бетонной смеси, К (°С);
t –
температура бетона в конце данного промежутка времени,
К (°С);
Сб.с – теплоемкость бетонной смеси, кДж/К (ккал/°С);
Сф – теплоемкость формы, кДж/К (ккал/°С).
(Измененная редакция).
4.3. Теплоемкость бетонной смеси Сб.с вычисляют по
формуле, кДж/К
или по формуле, ккал/°С
где тп –
масса песка, кг;
mщ – масса щебня (гравия), кг;
тв –
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 Су.ц –
удельная теплоемкость цемента, кДж (кг×К) [ккал/(кг×°C)];
Су.п – удельная теплоемкость
песка, кДж (кг×К) [ккал/(кг×°C)];
Су.щ – удельная теплоемкость
щебня, кДж (кг×К) [ккал/(кг×°C)].
(Измененная редакция).
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)];
mф – масса формы с крышкой,
кг.
(Измененная редакция).
4.5. Повышение температуры бетона с поправкой на теплоемкость формы Dt 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).
(Измененная редакция).
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.
(Измененная редакция).
ПРИЛОЖЕНИЕ
2
Справочное
ЖУРНАЛ
записи результатов опыта
Показатель |
Продолжительность опыта, сутки: |
|||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
n |
|
1. |
t0 |
t1 |
t2 |
t3 |
t4 |
tn |
2. |
0 |
t1 – t0 |
t2 – t0 |
t3 – t0 |
t4 – t0 |
tn – t0 |
3. |
0 |
Dt1 |
Dt2 |
Dt3 |
Dt4 |
Dtn |
4. |
0 |
q1 |
q2 |
q3 |
q4 |
qn |
(Измененная редакция).
ПРИЛОЖЕНИЕ
3
Справочное
КРИВАЯ ПОДЪЕМА ТЕМПЕРАТУРЫ БЕТОНА, ТВЕРДЕЮЩЕГО В АДИАБАТИЧЕСКИХ
УСЛОВИЯХ
(Цемент Теплоозерского цементного завода, М400, расход цемента 300 кг на 1 м3
бетона, начальная температура бетонной смеси 286,4 К (13,4 °С)
СОДЕРЖАНИЕ
1. Изготовление бетонного образца. 2 2. 3. 4. Приложение Приложение Приложение 3 Кривая подъема |
1 Изготовление бетонного образца
2 Аппаратура
3 Проведение испытания
4 Обработка результатов испытания
Приложение 1 Регулировка адиабатического калориметра
Приложение 2 Журнал записи результатов опыта
Приложение 3 Кривая подъема температуры бетона, твердеющего в адиабатических условиях
стр. 1
стр. 2
стр. 3
стр. 4
стр. 5
стр. 6
стр. 7
стр. 8