Способ определения количества льда в замороженном бетоне

З 70526 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикавт, свидетельстваЗависимое М. Кл. 6 01 п 3338 Заявлено 26.111.1971 ( 1640702/29-33)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 15.11.1973. Бюллетень11 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРЛК 620 1 о 3 2(088 8) исания 16 Х.1973 Дата опубл овани Авторизобретен И. М. Краснь титут бетона и железобето вител СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЛЬД В ЗАМОРОЖЕННОМ БЕТОНЕ,1Изобретение относится к исследованиюстроительных материалов.Известен способ определения количествальда в замороженном бетоне путем измеренияколичества тепла, необходимого для полногооттаивания льда в нем, и сравнения с количеством теплапоглощаемого в тех же условияхэталонным образцом известной массы и теплоемкости.Цель изобретения - ускорить и упроститьопределение.Достигается это тем, что бетонные и эталонные образцы шаровидной формы покрываютслоем одного и того же материала, напримербитума, замораживают, помещают в среду с 15положительной температурой и,в процессеуравновешивания температур образцов и среды измеряют на их поверхности температуру,с учетом которой определяют количество замерзшей в образцах воды.20С целью повышения точности измерений образцы при оттаивании выдерживают в вакууме.С целью дополнительного ускорения работобразцы при оттаивании помещают в среду сположительной тепловой радиацией,25Изготавливают три бетонных образца шаровидной формы диаметром 7 - 10 см, высушивают, затем два из них насыщают водой.После этого все образцы покрывают тонкимслоем какого-либо вязкого материала, на аучно-исследовательский и пример битума, и к образцам прикрепляют термопары, как показано на чертеже.Термопара 1 фиксирует разность температур на поверхности насыщенного 2 и сухого 8 образцов, а термопара 4 фиксирует разность температур на поверхность насыщенного 5 и того же сухого 3 образцов.Таким образом, образцы 2 и 5 являются близнецами, по которым определяют средние нз двух измерений температур.К потенцнометрическому переключателю б и потенциометру 7 с помощью термопары 8 подключают также и металлический шар 9, который покрывают тем же материалом, что и бетонные образцы.Все образцы вместе с переключателем помещают в морозильную камеру и замораживают до заданной температуры, после чего извлекают из камеры, с положительной температурой до приобретения ими температуры помещения.В процессе выдержнвания образцов в помещении сннмают показания потенцнометра н строят кривые зависимости напряження тока от времени.Определяют количество льда в бетоне,на основе следующих выкладок.При отогреве бетонных образцов от температуры замораживания 1 З до температуры помещения 1 поглощенное пмп количество тепла равно:3а) для высушенного образца,Явыс - Сбтб (ап а)1 б) для насыщенного образца, Юнас = Овыс + Я 1 + Оа + Оа + Юа (2) теплоемкость бетона, кал/г град;масса высушенного образца, г;тепло, расходуемое на нагрев незамерзающий воды от 1 в до 1, кал;тепло, расходуемое на нагрев льдаот 1, до ОС, кал;скрытое тело плавления льда, кал;тепло, расходуемое на нагрев оттаявшей воды от О до 1, кал; где Сб тб Я(3) (4) (5) (6) (7) Я, = С,т,(0+ М),тв+ та - т , где ССн - теплоемкость воды и льда,кал/г град;т, - масса незамерзающей воды вобразце, г;т - масса льда в образце, г;т, - общее количество воды в образце, г;с/ - скрытая теплота плавленияльда, кал/г.Поглощаемое бетонными образцами тепло проходит через их поверхность, поэтому можно за,писать:а) для высушенного образца:Явыс -обрЯвысб) для насыщенново водой образца:Юнас - К об ромас (9)(8) а их разность составит;Юнас Явыс -обр(свао Явыс) - К обрФ (10)пде Робр - площадь поверхности бетонногообразца, см,Я - площадь, ограничения жривойтемператур и осью времени,в град мин;К - коэффициент пропорциональности, зависящий от теплопроводности материала покрытия образца исреды, 4Коэффициент К определяют из данных аналогичных измерений температур поверхности металлического шара, теплоемкость которого и масса известны заранее:5К 0 ммам обрЯ пан (п в) СвЛд+ С,а(13) 25 Предмет изобретения ЗО 1. Способ определения количества льда взамороженном бетоне путем измерения количесрва 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, бетанные и эталонные образцы шаровидной формы покрывают слоем одного и того же материала, 40 например битума, замор аживают, помещаю гв среду с положительной температурой и в процессе уравновешивания температур образцов и среды измеряют на их поверхности температуру, с учетом которой определяют коли чество замерзшей в образцах воды.2, Способ по п, 1, отличающийся тем, что, сцелью повышения точности измерений, образцы при оттаивании выдерживают в вакууме.3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем,что, с целью дополнительного ускорения работ, образцы при оттаивании помещают в среду с положительной тепловой радиацией,где Ям - количество тепла, поглощенногометаллическим шаром при отогреве1 О от 1, до , кал;Рм - площадь поверхности металлического шара см,Ям - площадь, ограниченная кривойтемператур и осью времени,15 град, мин,Ям: Смт Рп а) (12)где См - теплоемкость металла, кал/г град;тм - масса металического шара, г20 Совместное решение уравнений (1 - 10)дает расчетную формулу для определения количества льда в бетоне,Редак ко рина оставитель Техред Г. Кузьминова рректор Е. СапуноваЗаказ 1129/12 ЦНИИПИ К Изд.263 Тираж 755митета по делам изобретений и открытий при Сове Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 ПодписноеМинистров СССР