17.0.1本试验适用于测定混凝土的比热。
17.0.2试验采用的仪器设备应符合下列规定:
1绝热量热器:示意图如图17.0.2所示。
2试模:圆柱形金属试模,直径200mm,高400mm,附有支架以固定试件中心埋杆,埋杆直径40mm,贯穿整个试件。
3时钟、磅秤,磅秤大量程应为50kg,感量为50g。
1-保温桶; 2-隔热材料; 3-圆筒型空气挡板; 4-加热丝; 5-隔离桶; 6-软木垫块; 7-搅拌器马达; 8-搅拌器; 9-控制箱; 10-2.5mm 空气层; 11-试件桶; 12-加热器; 13-鼓风机及马达; 14-温度计
图17.0.2 绝热量热器示意图
17.0.3试验步骤应按下列方法进行:
1试件成型、养护与混凝土导温系数测定相同。试验以两个试件为一组。
2试验前,从养护室取出试件,擦干表面水分,称量。
3将试件及其它设备按图安装好,并往试件桶内装水,使水面高出试件顶面20mm~30mm,记录装入的水量,水量应精确到10g。
4约4h后,当试件桶内的温度与保温桶内温度稳定一致时,表示绝热量热器内试件温度、水温和气温已达平衡。此时测出的温度即为试件的初始温度(θ1),与此同时也测读电表的初始读数。
5接通加热器及搅拌器的电源并开始记时。同时接通鼓风马达及空气加热丝电源,使保温桶内空气与试件桶内的水温相等。待水温上升10℃~15℃时,关闭加热器,只让搅拌器运转,经1.5h~2.0h,使试件温度均匀,读取试件桶内温度计的读数(θ2),并记录时间及电表读数。至此,一次加热操作完毕。
6按上述加热操作步骤对试件再加热两次。
17.0.4比热(c)试验结果的计算及确定应按下列方法进行:
1加热器供热:每次加热所消耗的电量(w·h)乘以3.617[kj/(w·h)]即为每次加热器的供热量q1(kj)。
2搅拌器供热:搅拌器搅拌常数乘以搅拌时间(h),即为每次搅拌器供热量q2(kj)。注:搅拌器常数与搅拌器形状尺寸及转速有关。按美国垦务局混凝土比热仪图纸制造的搅拌器常数为6.752kj/h,自制的应另行测定。
3试件桶吸热:试件桶的吸热常数4.254kj/℃,乘以每次加热的温升值(θ2-θ1)即为试件桶所吸收的热量q3(kj)。
4水吸热:水的比热乘以用水量再乘以每次加热的温升值(θ2-θ1),即为水所吸收的热量q4(kj)。
5试件吸热:令为q(kj),应按下式进行计算:
q =q1+q2-q3-q4(17.0.4-1)
(17.0.4-2)
式中:m¾¾试件的质量, kg;
c0、c1、c2¾¾待求的系数;
θ1、 θ2¾¾每次加热的初温和终温,℃。
连续加热三次就可得到三个三元一次方程,联立求解即可求出c0、c1、c2之值。
6c =c0+c1θ+c2θ2,即得比热c随温度θ变化表达式。此式在试验温度范围内有效。
取两个试件测值的平均值作为试验结果。
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17.0.5混凝土比热报告内容除应满足本标准第3.4节要求外,尚应报告实测的混凝土比热值。
