Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

30 страниц

300.00 ₽

Купить МИ 84-76 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Методика предназначена для непрерывного и экспрессного определения характеристик структуры бетона, раствора и цементного камня (поровые объемы, количество химически связанной воды, степень гидратации цемента и т.д.) и их пределов прочности на одноосное сжатие и растяжение в процессе твердения при температуре до 100 градусов Цельсия на основе измерений контракционного объема дифференциальным методом. Указанная методика пригодна как для производственных, так и для исследовательских целей.

 Скачать PDF

Отменен без замены

Оглавление

1. Принципы дифференциального метода измерения кинетики контракции

2. Дифференциальный контрактометр

3. Измерение кинетики контракции и контракционного объема

4. Определение некоторых характеристик структуры и пределов прочности бетона

5. Определение параметров режима твердения бетона при тепловлажностной обработке

6. Выбор эффективных для данных условий цемента и заполнителей

Приложение. Определение погрешности измерения структурных характеристик и прочности бетона

 
Дата введения23.04.1975
Добавлен в базу01.09.2013
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

23.04.1975УтвержденВНИИФТРИ2
РазработанВНИИФТРИ Госстандарта СССР
РазработанНИИ Аэропроект
ИзданИздательство стандартов1977 г.
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ И РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

(ВНИИФТРИ)

МЕТОДИКА

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУКТУРЫ И ПРЕДЕЛОВ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ИЗМЕРЕНИЯ КОНТРАКЦИОННОГО ОБЪЕМА

МИ 84—76

ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва— 1977

РАЗРАБОТАНА

Всесоюзным научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ)

Директор В. К. Коробов

Руководитель темы и исполнитель А. И. Марков

НИИ АЭРОПРОЕКТ

Исполнитель Л. А. Сильченко

ПОДГОТОВЛЕНА К УТВЕРЖДЕНИЮ сектором госиспытаний и стандартизации ВНИИФТРИ

Руководитель сектора И, И. Турунцова Исполнитель И. Ш. Генфон

УТВЕРЖДЕНА Научно-техническим советом Всесоюзного научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ) 23 апреля 1975 г., протокол Ns 2

Все объемы — слагаемые и являются константами, за исключением V\ и V7.

V^Vl-Vo,

где V'\ — константа — свободный объем герметизируемого сосуда, в котором содержится стакан, наполненный смесью, см3;

Vo— объем воды, которая наливается в сосуд с целью улучшения синхронизации нагрева обеих подушек, создавая над поверхностью смеси слой высотой 3 мм для бетона (раствора) и 5 мм для цементного камня.

Объем воздуха, вовлеченного на стадии уплотнения исследуемого материала V7, определяется по зависимости:

У7=(1 -Kb)Vm,

где Vm— объем смеси, см3;

Ку—коэффициент уплотнения бетонной (цементной) смеси.

При объеме стаканов 1000 см3 рекомендуется обеспечивать значение VB в пределах 300—400 см3.

2.4. Проверка прибора

Проверка прибора производится не реже одного раза в месяц. При этом имеется в виду, что потенциометры, стабилизаторы, вольтметры, амперметры, автотрансформаторы, контактные термометры, термопары, мановакуумметры и термостаты поверяются в установленные для них сроки.

Поэтому проверка прибора состоит только из трех этапов: проверка системы «сосуды — соединительные шланги — дифмано-метр» на герметичность при комнатной температуре; совмещенная проверка на герметичность указанной системы и синхронность нагрева воздушных подушек в сосудах при заданном режиме нагрева; проверка на наличие конденсата в шлангах дифманометра.

Проверка на первом этапе осуществляется следующим образом. Вначале проверяется дифманометр с вакуумными шлангами (черт. 7). Для этого один из шлангов 7, одетый на штуцер 2, перекрывается зажимом, а второй соединяется с вакуумнасосом. Вентилями 3 перекрывается сообщение дифманометра с атмосферой, а уравнительным вентилем 4 трубки капилляры 5 дифманометра соединяются между собой.

Вакуумнасосом создается избыточное давление до 0,15 МПа, а разрежение до Ь10~4 МПа (контроль по мановакуумметрам 6). После создания давления или разрежения второй шланг перекрывается зажимом, а уравнительным вентилем перекрывается сообщение между трубками манометра.

9

Если в течение одного часа разность уравнений жидкости в дифманометре не превысит 5 мм, считается, что герметичность дифманометра обеспечена.

3*

Аналогичными приемами осуществляется проверка на герметичность системы «сосуды — соединительные шланги — дифмано-метр».

На втором этапе производится совмещенная проверка при повышенных температурах, которая позволяет также осуществить выбор мощности нагревателей, обеспечивающих заданную скорость подъема температуры, если отсутствует программный регулятор.

Дифференциальный манометр с мановакуумметрами

5

§ т\

л

и

Черт. 7

Для этой цели оба стакана наполняются дистиллированной водой с погрешностью не выше ±0,5% и герметизируется в сосудах. Допускается разность температуры воды в стаканах не выше ±0,ГС, а в термостатах не выше ±0,2°С. Контактные термометры термостатов должны быть выставлены точно на заданную температуру изотермии, например, +80°С, а разность уровней воды в термостатах не должна превышать 2—3 мм.

10

В процессе нагрева воды в сосудах в течение заданного режима производится отсчет разности давлений в дифманометре и строится график «собственного хода» прибора (черт. 8, кривая /), автоматически ведется запись разности температур в сосудах и температуры в сосуде, предназначенном для исследуемого материала. Результаты проверки на втором этапе считаются положительными, если на протяжении всего режима прогрева максимальная разность давлений в дифманометре не превышает 30 см дб. ст., а разность температур — не более ±0,15°С.

Полученный график при этом используется при построении действительной кривой кинетики контракции в цементном материале, подвергнутом нагреву по данному режиму.

Обнаружение конденсата в шлангах и верхней головке диф-манометра и его удаление осуществляются путем продувки с помощью насоса. Продувка производится поочередно по каждой из ветви при открытом уравнительном вентиле и перекрытых боковых вентилях. Целесообразно при продувке ограничивать посредством зажимов полезное сечение шлангов с тем, чтобы в системе создавалось избыточное давление около 0,05 МПа.

3. ИЗМЕРЕНИЕ КИНЕТИКИ КОНТРАКЦИИ И КОНТРАКЦИОННОГО ОБЪЕМА

3.1. Подготовка к проведению измерений

Прибор должен быть подключен к электросети и водоснабжению (резервуар подключается посредством двух шлангов).

Вначале необходимо открыть все вентили верхней головки диф-манометра и снять крышки с сосудов (см. черт. 3). Стаканы покрываются смазкой для предотвращения сцепления материала с их стенками. Один из стаканов наполняется модельной смесью, подвергается вибрации и вставляется в сосуд. Второй стакан наполняется исследуемой смесью, которая также уплотняется вибрированием. По завершению вибрирования определяется степень уплотнения исследуемой смеси. По данным о степени уплотнения смеси корректируется объем модельной смеси (уменьшается на Гт(1—Ку) см3). Стакан с исследуемой смесью вставляется во второй сосуд. В оба сосуда доливается одинаковое количество воды Vo (см. п. 2.3).

Перед герметизацией сосудов измеряется температура обеих смесей, а также атмосферное давление (в см дб. ст.). Герметизация сосудов осуществляется в следующем порядке:    перекрыва

ются два больших вентиля, связанные с сосудами, с помощью скобы и упорного винта герметизируются стыки «крышка—сосуд», перекрывается уравнительным вентилем сообщение между трубками дифманометра и сосуды со смесями ставят в термостаты. Включаются термостаты, самопишущие потенциометры и выставляется требуемая мощность нагревателей.

11

3.2. Проведение измерений

В процессе твердения бетона или другого цементного материала измерение кинетики контракции сводится к измерению разности давлений в дифманометре. Отсчет разности производится визуально по линейной шкале с визирами через равные промежутки времени, устанавливаемые в соответствии с длительностью твердения. По этим данным строится график кинетики контракции в виде функции Api=f(ti) (черт. 8). При построении графика учитывается график «собственного хода» прибора. Здесь же наносится график температурного режима в виде функции

ti = f(Xi).

Кинетика контракции при различных температурах изотермии

I—кривая «собственного хода» контрактометра; 2, 3, 4—кривые кинетики контракция при температуре изотермии соответственно; 95; 80; 70°С.

Черт. 8

Измерение контракционного объема A Vi осуществляется косвенно, то есть его искомое значение находят по зависимости между контракционным объемом и величинами, подвергаемыми прямым измерениям:

Щ--ТД и V> +ff,S,    (2)

Р-Ь--V.

* о

где A Pi — разность давлений в дифманометре, см дб. ст.; р — атмосферное давление, см дб. ст.;

Н{ — разность уровней дибутилфталата в дифманометре, см; S— площадь внутреннего сечения трубки дифманометра, см2;

7o, Ti — температура (по Кельвину) в сосудах в начале опыта и к требуемому моменту времени;

Кв — объем воздушной подушки в момент герметизации сосудов, см3.

Переход от изотермической стадии режима тепловой обработки к охлаждению осуществляется включением системы охлаждения термостатов таким образом, чтобы напор воды охлаждения был больше в термостате с модельной смесью. При этом сохраняются включенными нагреватели этого термостата, а нагреватели термостата с исследуемыми материалом отключаются. Снижение температуры в термостатах производится под контролем регулирующего потенциометра или программного устройства.

После завершения измерения кинетики контракции отключается электропитание и водоснабжение прибора, открываются последовательно уравнительный и боковые вентили. Сосуды извлекаются из термостатов, снимаются крышки, а стаканы, благодаря их конусности, легко освобождаются от модельной смеси и исследованного материала.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУКТУРЫ И ПРЕДЕЛОВ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

4.1. Определение характеристик структуры

а) Количество химически связанной воды rrtw'i в долях от ис-

г    т    mWi

ходнои массы цемента С в материале, то есть =-:

C(1/YW'“1 hv)

где С — масса цемента в исследуемом объеме материала, г; yw — плотность воды в свободном состоянии, г/см3; yw'—условная средняя плотность химически связанной воды, г/см3.

В табл. 1 приведены значения ywf, установленные для цементов различных типов, гидратирующихся в диапазоне температур 10— 100°С.

Т аблица 1

Средние значения параметров переупаковки (при /<10О°С) и констант гидратации

(при /=20°С и различных значениях ЯРуС)

Тип цемента

*«100°С

№7С<0,4

№700,4

7W'’

(г/сма)

и

m

Li

m

Алюминатный

1,45

0,31

0,12

0,125

0,132

0,121

Алюминатно-алитовый

1.4

0,28

0,093

0,148

0,106

0,137

Обычный (алитовый)

1,35

0,26

0,076

0,164

0,083

0,160

Белитовый, ШПЦ

1.3

0,23

0,039

0,21

0,043

0,176

б)    Общий поровый объем Vi материала

Vi= VJl-K^ + CWnC-LM,    (4)

где W/C — остаточное водоцементное отношение (за вычетом отслаивания воды и водопоглощения заполнителями)„ СМ3/г.

в)    Абсолютный объем Vni новообразований (кристаллогидратов) :

Vn-^CL.J,    (5)

где / — константа для каждого типа цемента и температуры его гидратации (см. табл. 2):

/=(Т^+Тс^ )/^* Тс ,

здесь U— среднее соотношение по массе между всей химически связанной водой и совокупностью клинкерных минералов цемента в кристаллогидратах (для цементов, гидратированных при ^100°С значение U принимается равным 0,4); ус— плотность цементного клинкера, г/см3.

Таблица 2

Значения констант ft А и <р при температуре гидратации до 100°С и в зависимости от плотности цементного клинкера ус (г/см3)

Тип цемента

ТГ = 2,85 <р = 1,14

=2,90; «Р = Ы6

ТС—3»0*

9=1.2

ТС=3,: 9 = 1.24

ТС-3-2: 9 = 1.28

Алюминатный

/

1,582

1,55

1,524

1,495

1,47

А

1,308

1,295

1,285

1,273

1,264

Алюминатно-алитовый

/

1,607

1,575

1,549

1,520

1,495

А

1,342

1,330

1,320

1,308

1,298

Обычный алитовый

/

1,632

1,60

1,574

1,550

1,520

А

1,377

1,365

1,355

1,345

1,333

Белитовый, ШПЦ

/

1,662

1,63

1,604

1,575

1,55

А

1,419

1,406

1,397

1,385

1,375

г)    Поровый объем V'ni сростка кристаллогидратов:

V'm^O&fCL,.    (6)

д)    Объем Vhi капиллярных пор в материале:

Vki=C( W/C-AQ,    (7)

где А — константа для каждого типа цемента и температуры его гидратации (см. табл. 2):

A=0,39/-f 1 /т иг,

14

4,2. Определение пределов прочности бетон а> на одноосное сжатие (растяжение)

В основу определения пределов прочности положены результаты контрактометрической оценки Li и следующая зависимость:.


Ri—Яо





где Ri — искомый предел прочности на одноосное сжатие (рас-тяжение), МПа;

Ro — предел прочности, полученный испытанием образцов* бетона одного произвольного состава, изготовленного из тех компонентов и по той технологии, которые используются при изготовлении бетона с пределом проч-ности Ri, МПа;

Vq> Vi — объемы вовлеченного воздуха в бетонных смесях, которым соответствуют пределы прочности бетонов Ri и* Ro, см3;

а — показатель степени, равный % для сжатия и 1 для оас-тяжения.

В производственных условиях, когда коэффициент уплотнения бетонной смеси не ниже 0>98, возраст бетонов с пределами прочности Ri и Ro одинаков, а водоцементное отношение сравниваемых бетонов находится в пределах 0,25<\Г/С^0,4 ил№ 0,4< W/C< 1,0, допустимы следующие упрощения.

Значениями VJCi и Vq/Cq можно пренебречь, Li = L0=L1 а зависимость (8) имеет вид:




При использовании обычного портландцемента и твердении-бетона в нормальных условиях к сроку в 28 суток или после оптимальной тепловой обработки при температуре изотермии +80°С допустимо для целей практики значение параметра L/L'yс в зависимости (9) принимать равным, соответственно, 0,12 и 0,1.

4.3. Определение водоцементного отношения, обеспечивающего получение бетона с требуемым пределом прочности на одноосное сжатие (растяжение)

Методику рекомендуется применять при обеспечении стабилизации факторов, то есть при постоянстве вида исходных компонентов бетона, технологии его изготовления и условий твердения.


15


«3

О

Значения чисел N, возведенных в степень 8

Таблица 3

Значение

числа

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0,9

0,855

0,868

0,880

0,895

0,917

0,932

0,945

0,960

0,972

0,984

0,8

0,71

0,73

0,745

0,757

0,77

0,783

0,798

0,811

0,826

0,840

0,7

0,583

0,598

0,612

0,625

0.638

0,650

0,663

0,677

0,689

0,702

1.0,6

0,465

0,478

0,489

0,50

0,512

0,524

0,536

0,549

0,561

0,573

0,5

0,354

0,365

0,376

0,386

0,399

0,409

0,420

0,431

0,442

0,453

0,4

0,253

0,262

0,271

0,281

0,292

0,303

0,313

0,322

0,333

0,342

0,3

0,164

0,172

0,181

0,190

0,199

0,208

0,217

0,226

0,235

0,244

0,2

0,089

0,096

0,104

0,111

0,118

0,125

0,133

0,1411

0,149

0,157

0,1

0,032

0,037

0,042

0,047

0,052

0,058

0,064

0,070

0,075

0,080

0,09

0,0273

0,0276

0,028

0,0285

0,029

0,0294

0,0299

0,0305

0,031

0,032

0,08

0,0225

0,023

0,0235

0,024

0,0245

0,025

0,0255

0,0260

0,0265

0,027

0,07

0,0185

0,019

0,0195

0,0199

0,0204

0,0207

0,0210

0,0214

0,0217

0,022

0,06

0,0015

0,0153

0,0156

0,0160

0,0163

0,0166

0,0170

0,0173

0,0176

0,018

0,05

0,012

0,0122

0,0125

0,0128

0,0130

0,0133

0,0136

0,0140

0,0143

0,015

2.0,04

0,008

0,0083

0,0087

0,0089

0,0093

0,0096

0,0099

0,0105

0,0П

0,0115

0,03

0,0052

0,0055

0,0057

0,0060

0,0063

0,0066

0,0068

0,0071

0,0074

0,0077

0,02

0,0028

0,003

0,0032

0,0035

0,0037

0,0040

0,0042

0,0045

0,0047

0,005

0,01

0,001

0,0013

0,0014

0,0015

0,0016

0,0017

0,0020

0,0022

0,0024

0,0026

Примеры (см. табл.)    1.    Л/э/а=0,63а/а=0,5    2.    Wa/«=0,046^ =0,0099

Значения чйсел N, возвЬдилшх в степень 3/2

Значение

числа

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1,0

1,000

1,015

1,030

1,045

1,060

1,076

1,091

1,107

1,122

1,138

М

1,153

1,167

1,185

1,201

1,218

1,233

1,249

1,266

1,282

1,298

1,2

1,313

1,331

1,347

1,364

1,381

1,397

1,414

1,431

1,449

1,466

1,3

1,483

1,500

1,517

1,534

1,551

1,568

1,586

1,603

1,621

1,639

1.4

1,656

1,674

1,692

1,710

1,728

1,747

1,765

1,782

1,801

1,819

1,5

1,837

1,856

1,874

1,893

1,911

1,930

1,949

1,967

1,986

2,005

1,6

2,023

2,043

2,062

2,081

2,100

2,119

2,139

2,158

2,177

2,197

1,7

2,217

2,236

2,256

2,276

2,2Э5

2,315

2,335

2,355

2,375

2,395

1,8

2,415

2,435

2,456

2,476

2,496

2,516

2,537

2,557

2,578

2,598

1.9

2,619

2,640

2,661

2,682

2,702

2,723

2,744

2,765

2,786

2,807

2,0

2,828

2,850

2,871

2,892

2,914

2,935

2,956

2,978

3,000

3,004

2.1

3,043

3,065

3,086

3,109

3,130

3,152

3,163

3,197

3,218

3,241

2,2

3,262

3,285

3,308

3,330

3,353

3,375

3,397

3,419

3,442

3,465

2,3

3,489

3,511

3,534

3,557

3,581

3,603

3,624

3,648

3,672

3,695

2,4

3,718

3,740

3,763

3,789

3,817

3,835

3,859

3,882

3,905

3,929

2,5

3,954

3,978

4,000

4,023

4,044

4,067

4,097

4,121

4,143

4,167

2,6

4,193

4,217

4,242

4,264

4,290

4,314

4,338

4,362

4,388

4,413

2,7

4,436

4,468

4,486

4,512

4,536

4,560

4,586

4,609

4,636

4,660

2,8

4,686

4,709

4,736

4,761

4,786

4,811

4,836

4,862

4,886

4,913

2,9

4,939

4,964

4,989

5,024

5,045

5,067

5,092

5,118

5,145

5,170

з,о

5,196

5,222

5,248

5,275

5,300

5,327

5,353

5,379

5,396

5,431

Значения чисел N, возведенных в степень 2


Значение

числа

0

1

2

3

0,9

0,933

0,939

0,946

0,952

0,8

0,861

0,869

0,875

0,884

0.7

0,787

0,795

0,803

0,810

0,6

0,711

0,719

0,727

0,734

0,5

0,630

0,638

0,647

0,655

0,4

0,543

0,552

0,569

0,578

1.0,3

0,448

0,458

0,468

0,477

0,2

0,341

0,353

0,364

0,375

0,1

0,215

0,229

0,243

0,256

0,09

0,20

0,202

0,204

0,206

0,08

0,186

0,188

0,190

0,192

0,07

0,170

0,172

0,174

0,176

0,06

0,153

0,155

0,157

0,159

0,05

0,135

0,137

0,139

0,141

0,04

0,117

0,119

0,121

0,123

0,03

0,097

0,098

0,100

0,102

0,02

0,074

0,076

0,079

0,081

2.0,01

0,046

0,048

0,051

0,054

0,009

0,043

0,0435

0,0438

0,0441

0,008

0,040

0,0403

0,0406

0,0409

0,007

0,0369

0,037

0.0372

0,0376

0,006

0,033

0,0333

0,0337

0,0340

0,005

0,0292

0,0296

0,030

0,0304

0,004

0,025

0,0254

0,0258

0,0262

0,003

0,021

0,0214

0,0219

0,0223

0,002

0,016

0,0165

0,0170

0,0175

0,001

0,010

0,0106

0,0112

0,0118

Примеры (см, табл,)    1.    ^а/я=0|32а/*—0,468;


4

5

6

7

8

9

0,960

0,966

0,973

0,979

0,986

0,992

0,890

0,896

0,904

0,911

0,918

0,924

0,817

0,825

0,834

0,840

0,846

0,854

0,742

0,750

0,757

0,766

0,772

0,781

0,663

0,670

0,679

0,687

0,615

0,703

0,587

0,596

0,604

0,612

0,622

0,622

0,488

0,497

0,507

0,516

0,526

0,534

0,386

0,397

0,408

0,419

0,429

0,438

0,269

0,282

0,297

0,307

0,319

0,331

0,207

0,209

0,211

0,212

0,213

0,214

0,194

0,195

0,196

0,197

0,198

0,199

0,178

0,180

0,181

0,182

0,183

0,184

0,161

0,163

0,165

0,166

0,167

0,168

0,143

0,145

0,147

0,149

0,150

0,152

0,126

0,126

0,128

0,130

0,131

0,133

0,104

0,106

0,108

0,110

0,112

0,115

0,083

0,085

0,087

0,088

0,092

0,094

0,057

0,060

0,063

0,066

0,069

0,071

0,0445

0,0448

0,045

0,0454

0,0457

0,046

0,0412

0,0415

0,0418

0,421

0,0424

0,043

0,0380

0,0383

0,0386

0,0390

0,0393

0,040

0,0344

0,0348

0,0352

0,0356

0,0360

0,0363

0,0308

0,0312

0,0315

0,0319

0,0323

0,0326

0,0266

0,0270

0,0274

0,0278

0,0283

0,0287

0,0227

0,0231

0,0235

0,0239

0,0243

0,0247

0,0180

0,0185

0,0190

0,0195

0,020

0,0205

0,0124

0,0130

0,0136

0,0142

0,0148

0,0154

2. Na>‘-

=0,0179/*=

0,066,


ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ И РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

(ВНИИФТРИ)

МЕТОДИКА

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУКТУРЫ И ПРЕДЕЛОВ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ИЗМЕРЕНИЯ КОНТРАКЦИОННОГО ОБЪЕМА МИ 84-76

МОСКВА —1 977

Значения Чисел N, возведенных в степень 2

Таблица 6

Значение

числа

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1,0

1,000

1,007

1,013

1,020

1,027

1,033

1,040

1,046

1,053

1,059

1,1

1,066

1,071

1,078

1,085

1,092

1,098

1,104

1,111

1,116

1,123

1,2

1,129

1,135

1,145

1,148

1,154

1,160

1,167

1,173

1,179

1,185

1,3

1,191

1,197

1,203

1,209

1,216

1,222

1,228

1,234

1,240

1,246

1,4

1,252

1,258

1,263

1,269

1,275

1,281

1,287

1,293

1,298

1,304

1,5

1,310

1,316

1,322

1,328

1,334

1,340

1,345

1,351

1,356

1,362

1,6

1,368

1,373

1,380

1,385

1,391

1,396

1,402

1,408

1,413

1,419

1,7

1,424

1,430

1,435

1,441

1,447

1,452

1,458

1,463

1,469

1,474

1,8

1,480

1,485

1,491

1,496

1,502

1,507

1,513

1,518

1,523

1,529

1,9

1,534

1,539

1,545

1,550

1,555

1,561

1,566

1,572

1,577

1,582

2,0

1,588

1,593

1,598

1,603

1,608

1,614

1,619

1,624

1,629

1,635

2,1

1,639

1,645

1,650

1,655

1,661

1,666

1,671

1,676

1,681

1,687

2,2

1,691

1,696

1,702

1,706

1,712

1,717

1,721

1,727

1,732

1,738

2,3

1,743

1,747

1,752

1,757

1,763

1,768

1,773

1,778

1,783

1,787

2,4

1,793

1,798

1,803

1,807

1,813

1,818

1,822

1,828

1,832

1,837

2,5

1,842

1,847

1,852

1,857

1,862

1,867

1,871

1,876

1,881

1,886

2,6

1,891

1,896

1,900

1,905

1,910

1,915

1,920

1,925

1,929

1,933

2,7

1,939

1,944

1,948

1,953

1,958

1,963

1,968

1,977

1,980

1,982

2,8

1,987

1,991

1,994

2,001

2,005

2,010

2,015

2,019

2,024

2,029

2,9

2,034

2,038

2,043

2,047

2,052

2,057

2,062

2,067

2,071

2,076

3,0

2,080

2,085

2,090

2,094

2,099

2,103

2,108

2,112

2,117

2,121

Настоящая методика предназначена для непрерывного и экспрессного определения характеристик структуры бетона, раствора и цементного камня (поровые объемы, количество химически связанной воды, степень гидратации цемента и т. д.) и их пределов прочности на одноосное сжатие и растяжение в процессе твердения при температуре до 100°С на основе измерений контракционного объема дифференциальным методом.

Указанная методика пригодна как для производственных, так и для исследовательских целей. К числу областей ее применимости относятся:    направленное структурообразование

цементных материалов, прогнозирование их основных свойств и метрологическое обеспечение производства продукции из цементных материалов. В частности, по измеренным характеристикам структуры производится аттестация стандартных образцов свойств (прочности, плотности и т. д.) для градуировки специальных средств измерения, применяемых в контроле, в том числе неразрушающем, свойств строительной продукции. Образцы, аттестованные в качестве стандартных, являются основой построения на требуемом уровне точности корреляционных зависимостей и аттестации специальных образцовых средств, обеспечивающих проведение государственных испытаний и поверку рабочих средств измерений строительного назначения.

©Издательство стандартов, 1977


УДК 620.1.08.666.94/98

МЕТОДИКА

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУКТУРЫ И ПРЕДЕЛОВ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ИЗМЕРЕНИЯ КОНТРАКЦИОННОГО ОБЪЕМА

МИ 84—76

1. ПРИНЦИПЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ КИНЕТИКИ КОНТРАКЦИИ

Метод предполагает использование модельной смеси, компенсирующей тепловое расширение исследуемого материала, а также парциальное давление паров воды при изменении температуры.

Принципиальная схема дифференциального контрактометра

Черт.1

Исследуемый материал и его модель помещаются в герметизируемые сосуды.

Принципиальная схема прибора, обеспечивающего измерение кинетики контракции дифференциаль-ным методом достаточно проста (черт. 1.).

Два герметизируемых сосуда соединяются в замкнутую систему жидкостным [/-образным манометром 1. Один из сосудов содержит исследуемый материал 2, а второй его модель 3.

Компенсация моделью теплового расширения материала и парциального давления ларов воды позволяет регистрировать разность давления Ар (см. жидкост. ст.) в манометре, как результат разрежения воздуха в сосуде с цементным материалом, вызванного кон-тракционным эффектом — сокращением абсолютного объема материала при гидратационных превращениях.

2 Зак. 1441

Так как система из двух сосудов замкнута, то изменение атмосферного давления в процессе твердения не сказывается на разности давлений Ар.

В качестве модельной смеси наиболее предпочтительно использовать исследуемый материал в исходном состоянии (смесь), заменив в нем по абсолютному объему вяжущее на тонкомолотый кварцевый песок без примесей и одинаковой дисперсностью.

В производственных условиях допустимо применение не тонкомолотого, а Вольского или речного (без примесей) песка. Модельная смесь, затворенная водой, должна быть инертной. Для этого она предварительно подвергается тепловой обработке в сосуде при температуре 80°С не менее 5 ч.

Таким образом, измерение кинетики контракционного объема дифференциальным методом состоит в непрерывном измерении разности давлений Ар между исследуемым и модельным материалами и построении зависимости типа Др=/(т), где т — время (часы, сутки).

Измерения производятся при различных температурах (до -flOO°C) и не ограничиваются объемом исследуемого материала.

Ниже дается описание дифференциального контрактометра, методика его подготовки к работе и проверке, методика измерения контракционного объема и определения на этой основе ряда характеристик структуры и пределов прочности цементных материалов.

2. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ КОНТРАКТОМЕТР

2.1. Конструкция прибора

Прибор (черт. 2) состоит из следующих основных блоков:

герметизируемых сосудов со стаканами 1 для исследуемого материала и его модели (общий вид сосуда приведен на черт. 3);

термостатов 2 — тепловые камеры для обеспечения заданной температуры в диапазоне 20—100°С с охлаждающей системой: резервуар для воды <3, краны регулировочные 4, напорная линия 5, сливная линия б, уровень воды в термостатах 7;

комбинированного дифференциального жидкостного манометра 8 с соединительными шлангами 9 н мановакуумметрами 10 (этот блок предназначен для измерения разности давлений Ар между сосудами, а также избыточного давления или разрежения в каждом из сосудов);

комплекта приборов для измерения, записи и регулирования температуры в герметизируемых сосудах с материалом и его моделью;

потенциометров самопишущих 11 и термопар 12;

комплекта приборов для измерения, регулирования и задания

4


1—1—1—1—1—1


Черт. 2


мощности электропитания, подводимого к тепловым камерам (термостатам): амперметры 13, вольтметры 14, автотрансформаторы 15 и стабилизаторы напряжения 16.

5

Упрощенный вариант (черт. 4) дифференциального контрактометра, который может быть использован в производстве при контроле твердения бетона в пропарочных камерах, состоит из комбинированного дифманометра и двух сосудов со стаканами. В пропарочную камеру помещают только сосуды.

2*

Общий вид сосуда

Конструктивная схема упрощенного дифференциального контрактометра

Черт. 4

/—сосуд; 2—крышка; 5—«репежяая скоба; 4—упорный винт; 5—прокладка; 5—штуцер


Черт. 3


2.2. Электрическая схема прибора

Электрическая и электронная части прибора предназначены для электропитания термостатов, синхронизации их работы и поддержания равенства температур в сосудах с материалом и его моделью.

На черт. 5 приведена электросхема прибора, которая состоит

из:

стабилизаторов напряжения УЗ, V4; ультратермостатов УТ-15 — У/, У4\ вольтметров ИП1, ИП6\

6

амперметров ИП2, ИП5; потенциометров автоматических ИПЗ, ИП4\ лабораторных автотрансформаторов Тр1, 7р2; термопар ХК Тп1, Тп2, ТпЗ, Тп4.

2.3. Некоторые характеристики прибора Дифференциальный контрактометр работает при температуре и влажности окружающей среды соответственно от +5 до +40°С и от 10 до 80%. Максимальная мощность нагревателей термостатов составляет 1000 Вт. Питание термостатов и потенциометров осуществляется переменным напряжением 220 В. Емкость стаканов составляет 1000 см3. Поддержание равенства температур в сосудах осуществляется с погрешностью ±0,15°С в диапазоне температур 20—100°С.


Принципиальная электросхема дифференциального контрактометра




ИП1


и


ИЛУ


Ш


ИП6


Сеть ~220В

УЗ


Сеть~220В

УУ


Черт. 5

С целью повышения чувствительности дифманометра и расширения шкалы разности давлений, он наполняется манометрической жидкостью — дибутилфталатом. Чувствительность дифманометра составляет 13.3 Па при максимальных значениях: разности давлений 0,013 МПа и давления в сосудах (по мановакууммет-рам) 0,1 МПа.

Максимальное значение разности уровней жидкости в дифма-нометре составляет 750 мм.

Мощность нагревателей можно регулировать вручную от 100 до 1000 Вт, что позволяет заранее устанавливать то ее значение, которое обеспечивает заданную скорость подъема температуры в термостатах до изотермической стадии прогрева с погрешностью ±0,5 град/ч.

Регулирование температуры в сосудах производится с целью обеспечения равенства температур смесей газов (паров воды и


3 Зак. 1441


7


воздуха) в каждом из них. Регулируемым определен сосуд с модельной смесью, что позволяет корректировать температуру модели с учетом тепла экзотермии, выделяющегося при гидратации вяжущего в исследуемом материале.

Важной характеристикой дифференциального контрактометра является объем воздушной подушки VB в обеих ветвях прибора. Равенство VB над исследуемым материалом и его моделью является обязательным условием, которое необходимо выполнять при проведении измерений кинетики контракции.

Распределение свободных объемов в дифференциальном контрактометре

1—соединительный вакуумный шланг; 2—трубка мано-

вакуумметра; 3—головка дифманометра; 4—резервная камера; 5—капилляр дифманометра; 6—уровень жидкости в дифманометре; 7—крышка сосуда; 8—уровень смеси;

9— сосуд; 10—вода

Черт. 6

Объем воздушной подушки в каждой ветви (черт. 6) равен сумме объемов, не заполненных материалом (моделью) и манометрической жидкостью:

0)

8