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導溫系數(shù)試驗
15.0.1本標準適用于測定混凝土導溫系數(shù)。
15.0.2 試驗采用的儀器設備應符合下列規(guī)定:
1導溫儀:主要部件示意圖見圖15.0.2。
1)加熱桶:系用兩層鐵皮制成的圓桶,外徑500mm,內(nèi)徑400mm,兩層鐵皮的間距約50mm,內(nèi)填隔熱材料。桶底裝有總功率為3000W~4000W并有分檔的加熱器,加熱器與裝在桶外的溫控裝置相連。桶附有蓋,蓋上有三個孔,分別用于量測試件中心溫度、桶內(nèi)水溫及安裝攪拌器。
2)冷卻桶:系用一層鐵皮制成的圓桶,直徑500mm~600mm,高約800mm,附有冷卻水管及噴嘴。冷卻水可用自來水。
2試模:圓柱形鐵模,直徑 200mm,高 400mm。試模附有一支架,以便在試件中心固定直徑為10mm的插入試模內(nèi)深度為200mm的鐵桿,作為量測試件中心溫度的預留孔。
3測溫計:量程0℃~100℃,精度0.1℃。如用水銀溫度計,水銀球到刻度起點的距離須大于 250mm;時鐘、石棉線、膠布、變壓器油等。
圖15.0.2 混凝土導溫儀示意圖
15.0.3試驗步驟應按下列方法進行:
1按混凝土拌和物室內(nèi)拌和方法制備混凝土拌和物。混凝土中骨料大粒徑不應超過37.5mm。
2將拌好的混凝土分三層裝入試模內(nèi),可采用振動臺振實或采用搗棒搗實,當采用搗棒插搗時,每層用搗棒插搗40次。一層混凝土裝入后,安上支架,將鐵桿插入試模中,并固定在中心部位,再澆搗第二層和第三層。試驗以兩個試件為一組。
3成型后1h~2h抹面,約4h后將埋入的鐵桿輕輕轉(zhuǎn)動,但不得上下移動,以免與混凝土粘結(jié)。1d~2d后撥出鐵桿拆模,編號,將試件放到標準養(yǎng)護室至少養(yǎng)護7d,即可用于試驗。
4試驗前一天,取出試件,在頂面靠近中心孔周圍鑿毛,用濕布抹凈,向孔內(nèi)注放變壓器油,放入測溫元件,使測頭浸沒在油中,用石棉線將孔口塞緊,用膠布固定好,并用水泥凈漿嚴密封口。
5試驗時,將試件安放在試架上,連架一起放入加熱桶中,加水沒過試件頂面5mm以上,蓋上桶蓋,啟動加熱器和攪拌器,將桶中的水加熱至60℃~70℃,待試件中心溫度與水溫*相等時停止加熱和攪拌。如要測得不同溫度的導溫系數(shù),可分別加熱至所需的溫度。
6在冷卻水桶內(nèi)注滿水,并使其不斷流動,以達水溫均勻一致。
7將經(jīng)加熱并溫度均勻一致的試件,迅速連同試件架一起放入冷卻水桶內(nèi),桶內(nèi)水面應高出試件頂面5c0mm以上,立即迅速、準確地測讀試件中心溫度和冷卻水溫,并開始記時,以后每隔5min測讀一次,直到試件中心溫度與冷卻水水溫相差 3℃~6℃為止,時間約需1h左右。
15.0.4試驗結(jié)果計算及確定應按下列方法進行:
1根據(jù)記錄計算試件中心溫度與冷卻水溫度的初始溫差θ0及兩者在任意時刻的溫差θ。
2計算相應時間的θ/θ0的比值,計算結(jié)果精確至小數(shù)后第五位。
3根據(jù)各個時間的θ/θ0的比值,查表15.0.4 得相應at/D2的值,其中t為冷卻時間,以h計;D為試件的直徑,以m計。由此值即可算出相應時刻的導溫系數(shù)a。
4取試件開始冷卻后30min至1h內(nèi)各測值的平均值作為該試件的導溫系數(shù)。
5取兩個試件測值的平均值作為導溫系數(shù)的試驗結(jié)果。
6導溫系數(shù)也可根據(jù)記錄計算的初始溫差θ0及任意時刻的溫差θ按下述步驟計算而得。
1)以冷卻時間t為橫坐標,lnθ為縱坐標,在半對數(shù)紙上繪出lnθ=f(t)的曲線。
2)在lnθ=f(t)曲線的直線部分,選擇兩個點,設溫度為θa、θb,相應的時間為ta、tb,應按下式計算冷卻率m(℃/h):
(15.0.4-1)
3)應按下式計算試件形狀系數(shù)K(m2):
(15.0.4-2)
式中:R¾¾試件的半徑(m);
L¾¾試件的高度(m)。
4)應按下式計算導溫系數(shù)a(m2/h):
a=K×m(15.0.4-3)
取兩個試件測值的平均值作為試驗結(jié)果。
15.0.5混凝土導溫系數(shù)報告內(nèi)容除應滿足本標準第3.4節(jié)要求外,尚應報告實測的混凝土導溫系數(shù)值。