混凝土比熱試驗方法

比熱試驗

17.0.1本試驗適用于測定混凝土的比熱。

17.0.2試驗采用的儀器設備應符合下列規(guī)定：

1絕熱量熱器：示意圖如圖17.0.2所示。

2試模：圓柱形金屬試模，直徑200mm，高400mm，附有支架以固定試件中心埋桿，埋桿直徑40mm，貫穿整個試件。

3時鐘、磅秤，磅秤大量程應為50kg，感量為50g。

1-保溫桶； 2-隔熱材料； 3-圓筒型空氣擋板； 4-加熱絲； 5-隔離桶； 6-軟木墊塊； 7-攪拌器馬達； 8-攪拌器； 9-控制箱； 10-2.5mm 空氣層； 11-試件桶； 12-加熱器； 13-鼓風機及馬達； 14-溫度計

圖17.0.2  絕熱量熱器示意圖

17.0.3試驗步驟應按下列方法進行：

1試件成型、養(yǎng)護與混凝土導溫系數(shù)測定相同。試驗以兩個試件為一組。

2試驗前，從養(yǎng)護室取出試件，擦干表面水分，稱量。

3將試件及其它設備按圖安裝好，并往試件桶內(nèi)裝水，使水面高出試件頂面20mm～30mm，記錄裝入的水量，水量應精確到10g。

4約4h后，當試件桶內(nèi)的溫度與保溫桶內(nèi)溫度穩(wěn)定一致時，表示絕熱量熱器內(nèi)試件溫度、水溫和氣溫已達平衡。此時測出的溫度即為試件的初始溫度（θ₁），與此同時也測讀電表的初始讀數(shù)。

5接通加熱器及攪拌器的電源并開始記時。同時接通鼓風馬達及空氣加熱絲電源，使保溫桶內(nèi)空氣與試件桶內(nèi)的水溫相等。待水溫上升10℃～15℃時，關閉加熱器，只讓攪拌器運轉(zhuǎn)，經(jīng)1.5h～2.0h，使試件溫度均勻，讀取試件桶內(nèi)溫度計的讀數(shù)（θ₂），并記錄時間及電表讀數(shù)。至此，一次加熱操作完畢。

6按上述加熱操作步驟對試件再加熱兩次。

17.0.4比熱（c）試驗結(jié)果的計算及確定應按下列方法進行：

1加熱器供熱：每次加熱所消耗的電量（W·h）乘以3.617[kJ/（W·h）]即為每次加熱器的供熱量q₁（kJ）。

2攪拌器供熱：攪拌器攪拌常數(shù)乘以攪拌時間（h），即為每次攪拌器供熱量q₂（kJ）。注：攪拌器常數(shù)與攪拌器形狀尺寸及轉(zhuǎn)速有關。按美國墾務局混凝土比熱儀圖紙制造的攪拌器常數(shù)為6.752kJ/h，自制的應另行測定。

3試件桶吸熱：試件桶的吸熱常數(shù)4.254kJ/℃，乘以每次加熱的溫升值（θ₂-θ₁）即為試件桶所吸收的熱量q₃（kJ）。

4水吸熱：水的比熱乘以用水量再乘以每次加熱的溫升值（θ₂-θ₁），即為水所吸收的熱量q₄（kJ）。

5試件吸熱：令為Q（kJ），應按下式進行計算：

Q = q₁+ q₂- q₃- q₄（17.0.4-1）

（17.0.4-2）

式中：M¾¾試件的質(zhì)量， kg；

C₀、 C₁、 C₂¾¾待求的系數(shù)；

θ₁、 θ₂¾¾每次加熱的初溫和終溫，℃。

連續(xù)加熱三次就可得到三個三元一次方程，聯(lián)立求解即可求出C₀、C₁、C₂之值。

6c =C₀+C₁θ+C₂θ²，即得比熱c隨溫度θ變化表達式。此式在試驗溫度范圍內(nèi)有效。

取兩個試件測值的平均值作為試驗結(jié)果。

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17.0.5混凝土比熱報告內(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比熱值。