ГОСТ 310.5-88. Цементы. Метод определения тепловыделения.

ЦЕМЕНТЫ.

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ

ГОСТ 310.5-88

ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

МОСКВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЦЕМЕНТЫ

Методы определения тепловыделения ГОСТ

310.5-88

Cements. Test method for heat of hydration

Дата введения 01.01.89

Настоящий стандарт устанавливает методы определения тепловы­деления цемента и его мощности.

1. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

1.1. Калориметр изотермический теплопроводящий «ЦЕМЕНТ ТГЦ 1М» но соответствующей нормативно-технической докумен­тации (НТД). Принцип действия и принципиальная схема кало­риметра приведены в приложении 1.

Допускается применение других типов изотермических теплоп­роводящих калориметров, прошедших государственные испыта­ния по ГОСТ 8.001 или метрологическую аттестацию по ГОСТ 8.326, при соблюдении требований п. 2.5 настоящего стандарта.

1.2. Весы лабораторные 3-го класса точности по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 200 г.

1.3. Термометр 1-й группы по ГОСТ 27544.

1.4. Гигрометр по ГОСТ 12997.

1.5. Допускается применение других весов, термометров и гиг­рометров, не уступающих по метрологическим характеристикам средствам измерений, указанным в пп. 1.2-1.4.

1.6. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

2. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

2.1. Пробу цемента отбирают по СТ СЭВ 3477 и доставляют в лабораторию в плотно закрытой таре, защищающей цемент от увлажнения и загрязнения посторонними примесями. В рабо­чем журнале записывают вид и состояние тары.

2.2. Испытания следует проводить в помещениях с температу­рой воздуха (20±5) °С и относительной влажностью не менее 50 и не более 80 %.

2.3. Перед испытанием цемент и воду выдерживают до при­нятия ими температуры помещения.

2.4. Место расположения калориметра не должно подвергать­ся ударам и вибрации, освещаться прямыми лучами солнца.

2.5. При проведении испытания должны быть соблюдены сле­дующие требования:

1) водоцементное отношение В/Ц = 0,50 ± 0,01;

2) номинальная температура в термостате (20±1)°С;

3) допускаемый предел абсолютной погрешности определения тепло­выделения не должен быть более 30 кДж/кг, а его мощнос­ти - более 1Ч10^-3 кВт/кг.

2.6. Измерения на изотермическом теплопроводящем калори­метре выполняют в соответствии с указаниями эксплуатационной докумен­тации калориметра в течение 72 ч (3 сут).

2.7. Тепловыделение цемента в возрасте 7 сут определяют ме­тодом экстраполяции экспериментальных данных, полученных в возрасте 3 сут согласно приложению 2.

3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Удельную мощность тепловыделения (W_t ) в момент вре­мени (t) в киловаттах на килограмм определяют по формуле

W_t = ELw_t, (1)

где Е -цена деления диаграммной ленты, кВт/(кгЧдел.);

Lw_t - значение отклонения пера самописца ,дел.

Удельное тепловыделение (q_t) ко времени (t) в килоджоулях на килограмм определяют но формуле

q_t =AN_t, (2)

где А - цена одного сброса пера самописца, кДж/кг;

N_t - число сбросов на ленте самописца.

3.2. Цену одного деления диаграммной ленты самописца (Е) и цену одного сброса пера самописца (А) устанавливают при наладке калориметра в соответствии с его НТД.

3.3. Значение отклонения пера самописца (Lw_t) и число сбро­сов (N_t) определяют по диаграммной ленте самописца, вид кото­рой приведен на черт. 1.

Задавшись значением требуемого времени гидратации (t) в часах, вычисляют соответствующую длину диаграммной ленты (l_t) и миллиметрах с момента начала измерения по формуле

l_t = vt, (3)

где v- скорость протяжки диаграммной ленты, мм/ч.

1 - кривая отклонения пера самописца; 2 - сброс пера самописца

Черт. 1

Делают соответствующую отметку (t) и измеряют значение отклонения пера самописца (Lw_t) в делениях диаграммной ленты у этой отметки.

Подсчитывают число сбросов (N_t) самописца к моменту вре­мени (t).

3.4. Примеры расчета и таблицы результатов вычислений при­ведены в приложении 3.

3.5. Результаты измерении тепловыделения цемента и его мощ­ности оформляют протоколом согласно приложению 4.

4. ПОВЕРКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИИ

4.1. Поверку изотермического калориметра «ЦЕМЕНТ ТГЦ 1М» производят согласно действующим методическим указаниям при помощи стандартных образцов теплоты гидратации цемента.

Поверку других типов изотермических теплопроводящих кало­риметров производят согласно действующим на них методическим указаниям в том же порядке.

4.2. Периодичность поверки калориметров - один раз в 2 года.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА КАЛОРИМЕТРА «ЦЕМЕНТ ТГЦ 1М»

Действие калориметра основано на возникновении на входящих в его состав тепломерах электронапряжения, обусловленного тепловым потоком, нап­равленным от камеры с ячейками с гидратирующимся цементом через тепломе­ры к массивному теплоотводу.

Сигнал напряжения от тепломеров через коммутатор, предвари­тельный усилитель и калибратор поступает на вход самописца и одновременно на вход интегратора дискретного типа.

Возникающее на тепломерах напряжение пропорционально мощности тепловыделения цемента при гидратации и характеризуется значением величины отклонения пера самописца от нулевой линии.

Тепловыделение цемента определяют после интегрирования мощности тепловыделения по времени, которое автоматически производится интегратором. После выделения цементом определенного количества теплоты интегратор посы­лает выходной импульс на вход самописца, который регистрирует его кратко­временным сбросом пера.

Схема калориметра приведена на черт. 2.

1-термостат; 2 - калориметрический блок; 3 - камера; 4 - ячейка;

5 - тепломер; 6 - теплоотвод; 7 - соединительные кабель; 8 - ком­мутатор; 9 - калибратор; 10 - предварительный усилитель; 11 - само­писец; 12 - интегратор

Черт. 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

ЭКСТРАПОЛЯЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

Экстраполяцию результатов измерения от 3 до 7 сут (от 72 до 168 ч) вы­полняют следующим образом.

Определяют значения тепловыделения цемента от 2 до 72 ч и десятичные логарифмы значении времени и тепловыделения до третьего знака после за­пятой.

Полученные результаты оформляют в виде таблицы.

Пример.

По данным таблицы в масштабе «одна единица третьего знака после за­пятой значения десятичного логарифма в 1 мм» строят график зави­си­мости lg q_t = f(lgt), начиная от времени t = 72 ч в сторону умень­ше­­ния, пока график не перестает быть прямой линией (черт. 3).

Черт. 3

Определяют значение коэффициента (k) как тангенс угла наклона (a) пря­молинейного участка. Значение (k) округляют до трех значащих цифр.

Значение тепловыделения цемента () в килоджоулях на килог­рамм ко времени экстраполяции (t_э) в часах определяют по формуле

, (4)

где q₇₂ - экспериментальное значение тепловыделения ко времени 72 ч, кДж/кг.

Пример. По экспериментальным данным при t = 72 ч получено значение q₇₂ = 205 кДж/кг. В логарифмических координатах строят график, по которому определяют Dlgq_t = 0,420; Dlgt = 0,631 и k = 0,420/0,631 = 0,668. Тогда ко време­ни t_э =168 ч но формуле (4) получают

q₁₆₈ = 205(168:72)^0,668 = 361 кДж/кг.

Примечание. Если график зависимости lgq_t = f(lgt) не прямолинеен, то экстраполяцию не осуществляют, экспериментальное определение продолжа­ют до заданного времени. Максимальное время определения 168 ч.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

ПРИМЕР РАСЧЕТА ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ ЦЕМЕНТА И ЕГО МОЩНОСТИ

При скорости протяжки диаграммной ленты самописца v = 20 мм/ч, цене ее деления Е = 1,25Ч10^-4 кВт/(кгЧдел.) и цене одного сброса пера самописца А =1,0 кДж/кг для времени гидратации t =12 ч вычисляем соответствующую длину диаграммной ленты l₁₂ = 20Ч12 = 240 мм.

Отмечаем на ленте отрезок l₁₂ = 240 мм.

Пусть значение величины отклонения пера самописца = 41 дел. и чис­ло его сбросов N₁₂ = 38, тогда:

W₁₂ = l,25Ч10^-4Ч41= 5Ч10^-3 кВт/кг;

q₁₂ =1,0Ч38 = 38 кДж/кг.

Полученные результаты оформляют в виде таблицы.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

ФОРМА ПРОТОКОЛА ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

ПРОТОКОЛ №________________

определения тепловыделения цемента по ГОСТ 310.5-88

от _______________ 19___ г.

1. Наименование и адрес организации (лаборатории), проводившей определение___________________________________________________

2. Наименование и адрес предприятия-изготовителя цемента _____________________________________________________________

3. Наименование цемента _______ и номер партии _______________

4. Дата выпуска партии ______________________________________

5. Вид и состояние тары, в которой доставлена проба испытуемого цемента_______________________________________________________

6. Заводской помер и год выпуска калориметра «ЦЕМЕНТ ТГЦ 1М»__________________________________________________________

7. Результаты измерений

t, сут	qt, кДж/кг	Wt, кВт/кг
1
2
3
7

Подписи ответственного лица и лица, проведшего определение.

М. П.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

В. П. Рязин, канд. техн. наук (руководитель темы); 3. Б. Энтин, канд. техн. наук; Б. С. Альбац, канд. техн. наук; Г. П. Омельченко; В. М. Гуревич, канд. физ.-мат. наук; А. М. Марков, канд. техн. наук; В. Б. Судаков; И. Г. Волков; В. А. Карышева; В. А. Ушеров-Маршак, д-р техн. наук А. М. Урженко; Ю. М. Милянцевич; А.Б. Морозов

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 22.04.88 № 65

3. Авторское свидетельство № 893247 с приоритетом от 23.11.79, авторское свидетельство № 1229606 с приоритетом от 05.04.85

4. ВЗАМЕН ГОСТ 310.5-80

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУ­МЕН­ТЫ

6. Переиздание. Ноябрь 1992 г