Определение тепловыделения цемента

Введение. Контроль качества строительной продукции

Качество  строительной продукции  – основной фактор, влияющий на стоимость строительства, экономичность и долговечность объектов. Недостаточное внимание к качеству приводит к удорожанию строительства, увеличению эксплуатационных расходов для поддержания требуемого технического состояния построенного объекта, ухудшению необходимых удобств и комфорта для проживающих, а в отдельных случаях – к авариям недоброкачественно построенных зданий и сооружений.[1]

Контролем качества строительной продукции считается проверка соответствия показателей качества продукции установленным требованиям, которые зафиксированы в проекте, стандартах и технических условиях, договорах о поставке, паспортах на изделия и других документах. Задачи контроля состоят в предупреждении дефектов и брака в работе и обеспечении требуемого качества продукции.   

Качество  строительной продукции определяется по результатам производственного контроля и оценивается в соответствии со специальной инструкцией по оценке качества строительно-монтажных работ. 
      Производственный контроль качества в строительно –монтажных  организациях должен включать входной, операционный и приемочный (с оценкой качества). Данные результатов всех видов контроля должны фиксироваться в журналах работ. 
Строительные конструкции, изделия, материалы и инженерное оборудование, поступающие на стройку, должны проходить входной контроль.

При входном  контроле надлежит проверять соответствие их стандартов, техническим условиям, паспортам и другим документам, подтверждающим качество, и требованиям рабочих чертежей, а также соблюдение требований 
разгрузки и хранения. Входной контроль должен возлагаться, как правило, на службу производственно-технической комплектации и выполняться на комплектованных базах или непосредственно на предприятиях-изготовителях. В необходимых случаях в процессе входного контроля надлежит выполнять испытания материалов и изделий в строительной лаборатории. 
Приемочный контроль должен производиться для проверки и оценки качества законченных строительством предприятий, зданий и сооружений или их частей, а также скрытых работ и отдельных ответственных конструкций. [2] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      1 Определение  теплопроводности  для различных видов материалов 

В данной работе рассмотрено 2 метода определения  тепловыделения:

- Бетоны.Метод  определения тепловыделения при  твердении;

- Цементы.  Метод определения тепловыделения.

      1.1 Бетоны. Метод определения тепловыделения при твердении

      ИЗГОТОВЛЕНИЕ  БЕТОННОГО ОБРАЗЦА

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, поправка 1982 г.)

      АППАРАТУРА

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, поправка 1982 г.)

Адиабатический  калориметр следует изготавливать  по технической документации, утвержденной в установленном порядке.

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.

Поверка приборов измерения температуры  производится в соответствии с требованиями стандартов системы обеспечения  единства измерений.       ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

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.

Температуру в адиабатической камере доводят  до температуры испытуемой бетонной смеси.

Форму с бетонной смесью закрывают кожухом  и помещают в адиабатическую камеру, которую затем плотно закрывают.

Включают  автоматическое регулирующее устройство адиабатической камеры, которое обеспечивает поддержание температуры в камере, равной температуре бетона в процессе его твердения.

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.

Замеры  следует продолжать до тех пор, пока рост температуры бетона будет превышать 1 °С за 5 сут.

Могут быть установлены другие сроки проведения испытания.

      ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

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.

Удельное  тепловыделение цемента в бетоне q, кДж/кг (ккал/кг), за данный промежуток времени определяют по формуле

где С_общ = С_б.с + С_ф — теплоемкость бетонной смеси и формы, кДж/К (ккал/°С);

m_ц — масса цемента, кг;

t₀ — начальная температура бетонной смеси, К (°С);

t — температура бетона в конце данного промежутка времени, К (°С);

С_б.с — теплоемкость бетонной смеси, кДж/К (ккал/°С);

С_ф — теплоемкость формы, кДж/К (ккал/°С).

(Измененная  редакция, поправка 1982 г.)

Теплоемкость  бетонной смесиС_б.с вычисляют по формуле, кДж/К

или по формуле, ккал/°С

где т_п — масса песка, кг;

m_щ — масса щебня (гравия), кг;

т_в — 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 С_у.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)].

(Измененная редакция, поправка 1982 г.)

Теплоемкость  формы С_ф, кДж/К (ккал/°С), вычисляют по формуле

где С_т.ф —удельная теплоемкость материала формы, кДж (кг · К)

[ккал/(кг  · °C)];

m_ф — масса формы с крышкой, кг.

(Измененная  редакция, поправка 1982 г.)

Повышение температуры бетона с поправкой  на теплоемкость формы Dt вычисляют по формуле

Расчет удельного тепловыделения цемента в бетоне производят с погрешностью до 0,1 ккал/кг и результаты заносят в журнал (см. приложение 2).

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, поправка 1982 г.)

Полученные  данные об удельном тепловыделении цемента  в бетоне следует применять при разработке мероприятий по снижению температурных напряжений в возводимых массивных сооружениях. [3] 

      Регулировка адиабатического калориметра представлена в приложении 1 (обязательное). 
 

    1.2 Метод определения тепловыделения  цемента представлен в пункте 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      2 Характеристика и технические  требования предъявляемые к цементам

Цементы  должны изготавливаться в соответствии с требованиями ГОСТ 30515-97, ГОСТ 10178-85 и нормативного документа на цемент конкретного вида или группу конкретной продукции по технологическому регламенту, утвержденному изготовителем.

    2.1 Характеристики

Показатели  качества, установленные в нормативных  документах на цементы, подразделяют на обязательные и рекомендуемые.

Номенклатура  обязательных показателей качества для цементов приведена в таблице 1.     

Таблица 1