ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
ГОСТ 7076-87
(CT СЭВ 4923-84)
Building materials and products .
Method of thermal corductivity determination
Дата введения 31.07.87
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на строительные материалы и изделия, а также теплоизоляционные материалы и изделия, предназначенные для промышленного оборудования и трубопроводов, и устанавливает метод определения их теплопроводности при средней температуре образца от минус 40 до плюс 300° С.
Стандарт не распространяется на материалы и изделия с теплопроводностью более 1,5 Вт/(м× К).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Сущность метода заключается в создании теплового потока, направленного перпендикулярно к наибольшим граням плоского образца определенной толщины, измерении плотности стационарного теплового потока и температур на противоположных гранях образца.
1.2. Температура помещения, в котором проводят испытания, должна быть (22±5)° С.
1.3. Теплопроводность определяют на образцах, высушенных до постоянной массы при температуре (105±5)° С, если в нормативно-технической документации (НТД) на материал или изделие конкретного вида не указана другая температура.
Образцы считают высушенными до постоянной массы, если потеря их массы после повторного высушивания в течение 0,5 ч не превышает 0,1%.
Допускается определять теплопроводность образцов с влажностью, не превышающей максимальную сорбционную при средней температуре образца от минус 40 до плюс 40° С и при перепаде температуры не более 2° С на 1 см толщины образца.
1.4. Теплопроводность неорганических волокнистых материалов и изделий определяют с учетом деформации образцов при удельной нагрузке, предусмотренной НТД на материал или изделие конкретного вида.
1.5. При определении теплопроводности сыпучих материалов максимальный размер гранул не должен превышать 20 мм. Размеры фасонных изделий должны позволять изготавливать плоские образцы в соответствии с п. 2.3.
2. ОТБОР ОБРАЗЦОВ
2.1. Порядок отбора образцов устанавливают в НТД на материал или изделие конкретного вида.
2.2. Теплопроводность определяют на пяти образцах, если в НТД на материал или изделие конкретного вида не указано, число образцов, подлежащих испытанию.
2.3. Образцы для определения теплопроводности изготавливают в виде пластины размером в плане от (200±1)´ (200±1) мм до (300±1)´ (300±1) мм и толщиной от (20±1) мм до (50±1) мм. Допускается изготавливать образцы в виде диска диаметром от (200±1) мм до (300±1) мм.
Образцы материалов и изделий с теплопроводностью менее 0,2 Вт/(м× К) должны иметь толщину не более (30±1) мм.
Для заводского контроля легких бетонов допускается определять теплопроводность на образцах-дисках диаметром не менее 90 мм, высверленных из изделий. Метод определения теплопроводности легких бетонов на образцах-дисках в сухом состоянии приведен в рекомендуемом приложении 2.
Для материалов и изделий толщиной менее 20 мм допускается применять образцы, состоящие из нескольких слоев. Толщина составного образца должна соответствовать толщине, приведенной в настоящем пункте.
2.4. Разнотолщинность и отклонение от плоскостности наибольших граней образца не должны превышать 0,5 мм.
3. СРЕДСТВА ИСПЫТАНИЙ
Для определения теплопроводности применяют следующие средства испытаний:
установку ИТСМ-1 или другое устройство, аттестованное в установленном порядке и отвечающее требованиям, приведенным в обязательном приложении 1;
образцовые меры теплопроводности из органического стекла по ГОСТ 17622-72 и оптического кварцевого стекла по ГОСТ 15130-86 со свидетельствами о государственной поверке. Размеры образцовой меры в плане должны соответствовать размерам испытываемых образцов. Толщина образцовой меры из органического стекла должна быть не более (30±1) мм, из кварцевого стекла-от (20±1) мм до (50±1) мм;
электрошкаф сушильный по ГОСТ 13474-79 или другой, обеспечивающий автоматическое регулирование температуры с погрешностью не более 5° С;
линейку по ГОСТ 427-75;
машину шлифовальную;
рамку для определения теплопроводности сыпучих и волокнистых материалов. Высота рамки должна соответствовать толщине образца, определяемой с учетом деформации образца при удельной нагрузке, предусмотренной НТД на материал или изделие конкретного вида. Разность между наибольшим и наименьшим значениями высоты рамки не должна превышать 0,5 мм.
4. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
4.1. Образцы, имеющие разнотолщинность и отклонение от плоскостности более 0,5 мм, шлифуют, кроме образцов волокнистых материалов и изделий, а затем высушивают в соответствии с п. 1.3 и взвешивают.
4.2. Толщину образца (высоту рамки) измеряют штангенциркулем с погрешностью не более 0,1 мм в четырех углах на расстоянии (50±5) мм от вершины угла и посередине каждой стороны.
Толщину образца-диска измеряют штангенциркулем с погрешностью не более 0,1 мм по образующим, расположенным в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через вертикальную ось образца.
За толщину образца принимают среднее арифметическое значение результатов всех измерений.
Размеры образца (внутренние размеры рамки) в плане измеряют линейкой с погрешностью не более 1 мм.
4.3. Разнотолщинность и отклонение от плоскостности образцов определяют по ГОСТ 17177-87.
4.4. Образцы волокнистых и сыпучих материалов помещают в рамку, изготовленную, в зависимости от температуры испытаний, из пластмассы, стеклотекстолита или керамики.
Сыпучий материал засыпают с излишком в рамку, установленную нанижнюю плиту прибора. Материал разравнивают, а излишек удаляют при помощи линейки.
5. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
5.1. Перед началом испытаний образцы взвешивают. Для высушенных образцов определяют изменение их влажности.
Образец или рамку с материалом устанавливают между теплообменниками. Расположение образца - горизонтальное или вертикальное. При горизонтальном расположении образца направление теплового потока - сверху вниз.
5.2. Устанавливают заданные значения температуры теплообменников. Перепад температуры на поверхностях высушенного образца должен быть 10- 30° С при средней температуре испытания образца от минус 40 до плюс 40° С. Допускается проведение испытаний при перепадах св. 30° С при средней температуре испытания образцов более 40° С.
5.3. После установления стационарного теплового состояния образца проводят в течение 30 мин последовательно десять измерений термо-ЭДС преобразователей теплового потока и температуры. Тепловое состояние образца считают стационарным, если три последовательных измерения термо-ЭДС от преобразователей теплового потока, производимые через каждые 10 мин, дают отклонения не более 5% их среднего значения.
5.4. После окончания измерений образец взвешивают. При изменении массы образца результаты измерений следует отнести к результатам данного взвешивания.
Определяют плотность образца в соответствии с НТД на материал или изделие конкретного вида.
5.5. Результаты испытаний заносят в протокол, форма которого приведена в рекомендуемом приложении 3.
6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
6.1. Теплопроводность (l ) в Вт/(м× К) вычисляют по формуле
где d -толщина образца (высота рамки), м;
D t - перепад температур на поверхностях образца, ° С;
q ср - средняя плотность теплового потока, проходящего через образец, Вт/м 2 ;
r к - термическое сопротивление контакта между образцом и теплообменником или слоями образца, м 2 × К/Вт, R к = 0,005 м 2 × К/Вт (для теплоизоляционных материалов и изделий не учитывают);
п - число контактов.
Среднюю плотность теплового потока (q ср ) рассчитывают как среднее арифметическое значение плотности теплового потока, входящего в образец (q 1 ) и выходящего из него (q 2 ).
6.2. Плотность теплового потока (q 1,2 ) в Вт/м 2 , входящего в образец и выходящего из него, вычисляют по формуле
q 1,2 = К 1,2 Е q 1,2 , (2)
гдеК 1,2 - градуировочный коэффициент преобразователя теплового потока, Вт/(м 2 × мВ);
Е q 1,2 - термо-ЭДС преобразователя теплового потока, мВ.
6.3. За результат испытания образца принимают значение теплопроводности, вычисленное по формуле
l = l ср ± D l , (3)
где l ср - среднее арифметическое значение теплопроводности образца по десяти измерениям, Вт/(м× К);
D l - граница погрешности результата измерений при доверительной вероятности 0,95, Вт/(м× К)
D l = q + e , (4)
где q - доверительная граница неисключенной погрешности, определяемая в соответствии с Методикой поверки рабочих средств измерений теплопроводности, удельной теплоемкости и температуропроводности твердых тел (МИ 115-77), утвержденной в установленном порядке;
e - доверительная граница случайной погрешности, определяемая по ГОСТ 8.207-76.
6.4. Теплопроводность материала или изделия вычисляют как среднее арифметическое значение теплопроводности испытанных образцов.
6.5. Погрешность определения теплопроводности (D l ) данным методом составляет не более 7%.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСТАНОВКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ
Установка для определения теплопроводности должна содержать:
тепловой блок с двумя металлическими теплообменниками с размером рабочих поверхностей от 200´ 200 мм до 300´ 300 мм, служащих для создания и поддержания заданных температур на противоположных поверхностях образца (схема теплового блока приведена на черт. 1);
один или два преобразователя теплового потока, в зависимости от средней температуры испытания образцов;
не менее четырех преобразователей с диаметром проволок не более 0,3 мм (по два на каждую поверхность теплообменника) для измерения температуры поверхностей образца;
блок задания и регулирования температуры теплообменников;
блок коммутации и измерения сигналов от преобразователей температуры и теплового потока;
узел зажима образца теплообменниками;
теплоизоляционный кожух для устранения теплопотерь через торцевые грани образца.
Погрешность установки должна быть не более 5%.
Схема теплового блока установки
1 - теплоизоляционный кожух; 2 - охранная зона преобразователя теплового потока; 3 - прижимное устройство; 4 - преобразователи температуры; 5 - преобразователи теплового потока; 6, 8 - теплообменники; 7 - образец
Теплообменники должны обеспечивать изотермические условия на поверхности образца. Перепад температуры между центральной и периферийной зонами верхней и нижней поверхностей образца должен быть не более 0,2 ° С.
При горизонтальном размещении образца в установке теплообменник с более высокой температурой должен располагаться сверху.
Преобразователь теплового потока должен быть толщиной не более 5 мм и окружен охранной зоной из того же материала; ширина охранной зоны должна составлять не менее 0,25 размера преобразователя. Размер преобразователя с учетом охранной зоны должен быть равен размеру теплообменника.
Преобразователь теплового потока размещают в центральной зоне поверхности теплообменника. Чувствительность преобразователя теплового потока должна быть не менее 0,1 мВ× м 2 /Вт.
Преобразователи температуры должны быть градуированы в диапазоне температур, соответствующем назначению установки; результаты градуировок должны быть согласованы с таблицами номинальных статистических характеристик, приведенных в ГОСТ 3044-84.
Преобразователи теплового потока градуируют на метрологически аттестованном устройстве либо непосредственно в установке для определения теплопроводности с использованием образцовых мер теплопроводности, аттестованных в установленном порядке.
Блок задания и регулирования температуры должен обеспечивать поддержание заданной температуры рабочих поверхностей теплообменников в диапазоне минус 40 - плюс 700° С с погрешностью не более 5%. Погрешность термостатирования - не более 0,5% в диапазоне температур минус 40 - плюс 40° С.
Для поддержания заданных температур теплообменников используют электронагреватели и жидкий охлаждающий агент (вода, жидкий азот и др.)
Блок коммутации и измерения сигналов от преобразователей должен обеспечивать их подключение ко вторичному измерительному прибору постоянного тока. В качестве вторичного измерительного прибора следует использовать цифровой прибор класса 0,2, чувствительность которого не менее 1 мкВ.
Узел зажима образца должен обеспечивать возможность смещения одного из теплообменников на расстояние не менее 100 мм от поверхности другого. Для обеспечения надежного теплового контакта образца с теплообменниками один из них должен иметь устройство, позволяющее отклонять теплообменник на угол до 15° от проектного положения. Узел зажима должен также обеспечивать возможность сжатия образцов мягких материалов с усилием, достаточным для уплотнения материала до заданного значения.
Теплоизоляционный кожух должен быть выполнен из эффективного теплоизоляционного материала толщиной не менее 50 мм.
Установку для определения теплопроводности и образцовые меры размещают в помещении, снабженном приточно-вытяжной вентиляцией и защищенном от действия прямой солнечной радиации.
Блок коммутации и измерений установки при определении теплопроводности при средней температуре испытания образцов выше 100° С устанавливают в помещении, отделенном от остальных блоков установки газонепроницаемой перегородкой.
Поверку установки для определения теплопроводности проводят не реже одного раза в год по образцовым мерам теплопроводности.
При испытании материалов или изделий с теплопроводностью менее 0,5 Вт/(м× К) градуировку прибора производят при помощи образцовой меры из органического стекла, более 0,5 Вт/(м× К) - при помощи образцовой меры из кварцевого стекла.
Поверку образцовых мер проводят в установленном порядке.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ НА ОБРАЗЦАХ-ДИСКАХ
Метод распространяется на стеновые панели и блоки из легких бетонов, имеющие теплопроводность от 0,1 до 1,5 Вт/(м× К) и предназначенные для жилых, общественных и производственных зданий.
Общие требования в соответствии с разд. 1 настоящего стандарта.
1. ОТБОР ОБРАЗЦОВ
1.1. Образцы-диски отпиливают от кернов, предварительно высверленных из среднего слоя вертикального бокового (стыкового) торца панели или блока в трех местах при расстоянии между осями кернов не менее 300 мм.
Для высверливания кернов применяют станок со следующими техническими характеристиками:
максимальные размеры высверливаемых кернов, мм:
длина. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .350
диаметр. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90-100
режущий инструмент. . . коронка СМБ-112 по ГОСТ 11108-70
привод сверлильной головки:
мощность электродвигателя 4А 80В 6У3, кВт, 1,1
частота вращения коронки, об/мин. . . . . . . . . 120-140
скорость проходки, мм/с. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-5
габаритные размеры, мм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4370´ 1960´ 4163
1.2. От каждого керна на расстоянии 150 мм от внешнего торца отпиливают по одному образцу-диску толщиной 20 - 25 мм. Разнотолщинность образцов не должна превышать 0,5 мм.
Для разрезки кернов на образцы применяют станок со следующими техническими характеристиками:
режущий инструмент. . круг диаметром 400 мм, толщиной 3,2 мм
скорость резания, м/с. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63,8
привод вращения круга:
мощность двигателя УА100 2У3, кВт. . . . . . . . . 4
частота вращения, об/мин. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3000
габаритные размеры, мм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1150´ 870´ 995
2. СРЕДСТВА ИСПЫТАНИЙ
2.1. Установка для определения теплопроводности (черт. 2);
образцовая мера из органического стекла по ГОСТ 17622-72, аттестованная в установленном порядке;
весы лабораторные технические, обеспечивающие взвешивание с погрешностью не более 0,1 г;
штангенциркуль по ГОСТ 166-80;
линейка металлическая по ГОСТ 427-75:
электрошкаф сушильный по ГОСТ 13474-79.
вольтметр постоянного тока с цифровой индикацией и пределами измерения от 0,1 до 100 мВ.
2.2. Установка для определения теплопроводности состоит из:
термостатированных верхней и нижней металлических плит диаметром, соответствующим диаметру образца;
преобразователей теплового потока;
преобразователей температуры;
защитного кожуха толщиной 50 мм из теплоизоляционного материала.
Поверку установки для определения теплопроводности производят не реже одного раза в год по образцовой мере, имеющей размеры, равные размеру образца.
Схема установки для определения теплопроводности легких бетонов на образцах-дисках
1 - термостаты; 2 - контактные термометры; 3 - нижняя термостатированная плита; 4 - образцы; 5 - верхняя термостатированная плита; 6 - теплоизоляционный кожух; 7 - преобразователи температуры; 8 - преобразователи теплового потока; 9 - охранное кольцо
2.3. Для термостатирования металлических плит в интервале температур 20 - 50° С применяют жидкостные термостаты ТС-16А, СЖМЛ-19/2, 5-И1, ультратермостаты УТ-16У по НТД и другие, обеспечивающие заданные условия испытания.
3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
3.1. Образцы высушивают до постоянной массы в соответствии с п. 1.3 настоящего стандарта и взвешивают.
3.2. Диаметр образца измеряют штангенциркулем с погрешностью не более 0.1 мм.
За диаметр образца принимают среднее арифметическое значение результатов измерений диаметров двух его торцов.
Толщину образца определяют в соответствии с п. 4.2 настоящего стандарта.
Допускается сухая пришлифовка поверхностей образца.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
4.1. Образец укладывают на нижнюю термостатированную плиту, плотно прижимают верхней термостатированной плитой и закрывают теплоизоляционным кожухом.
4.2. Испытание проводят при температуре нижней термостатированной плиты (18±1)° С, верхней - (30±1)° С.
4.3. После установления стационарного теплового состояния образца проводят измерения теплового потока и температуры каждые 30 мин.
Испытание считают законченным, если три последовательных измерения теплового потока дают отклонение не более 5% среднего значения.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Теплопроводность (l ) в Вт/(м× К) вычисляют по формуле
где q с p - средняя плотность теплового потока, проходящего через образец, Вт/м 2 ;
d - толщина образца, м;
D t - перепад температур верхней и нижней поверхностей образца, ° С.
5.2. Среднюю плотность теплового потока рассчитывают как среднее арифметическое значение плотности теплового потока, входящего в образеци выходящего из него.
Значения плотности входящего и выходящего тепловых потоков рассчитывают умножением показаний преобразователей тепловых потоков на их градуировочные коэффициенты.
5.3. Теплопроводность легкого бетона рассчитывают как среднее арифметическое значение теплопроводности испытанных образцов.
Предел допускаемой погрешности определения теплопроводности по данному методу - 7 %.
ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЯ
Наименование материала или изделия _________________________
Обозначение и наименование НТД, по которому изготовлен материал или изделие _______________________________________________
Предприятие-изготовитель ___________________________________
Номер партии ______________________________________________
Дата изготовления__________________________________________
Число образцов для испытания ________________________________
Физико-механические показатели (по данным заводских испытаний) _________________________________________________________
|
Условия испытания |
Измеряемые параметры образца |
|||||
|
Номер образца |
Средняя температура образца, ° С |
Перепад температуры между верхней и нижней поверхностями образца, ° С |
Плотность, кг/м 3 |
Размеры, м |
Теплопроводность, Вт/(м × К) |
Теплопроводность материала или изделия, Вт/(м × К) |
Дата проведения испытания ______________________________
Подпись оператора ______________________________________
Примечание. Предприятие-изготовитель направляет в организацию, проводящую испытания, образцы материалов и изделий с обязательным указанием их физико-механических характеристик по данным заводских испытаний в соответствии со стандартом или техническими условиями на данный материал или изделие.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1.РАЗРАБОТАН
Научно-исследовательским институтом строительной физики (НИИСФ) Госстроя СССР
Министерством монтажных и специальных строительных работ СССР
Центральным научно-исследовательским институтом типового и экспериментального проектирования жилища (ЦНИИЭП-жилища) Госгражданстроя
2. ВНЕСЕН Научно-исследовательским институтом строительной физики (НИИСФ) Госстроя СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
В. А. Могутов, канд. техн. наук (руководитель темы); В. Р. Хлевчук, канд. техн. наук; В. В. Фетисов, канд. техн. наук; Н. Н. Мелентьев, канд. техн. наук; Л. Н. Ким, канд. техн. наук; Г. Г. Лебедькова; Н. Я. Спивак, канд. техн. наук; Н. С. Стронгин, канд. техн. наук; Б. И. Штейман; В. С. Грызлов, канд. техн. наук; В. В. Еремеева; М. П. Кораблин
3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 15.07.87 № 135
4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4923-84
5. ВЗАМЕН ГОСТ 7076-78, ГОСТ 22024-76
6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
|
Номер пункта, подпункта, приложения |
|
|
ГОСТ 8.207-76 |
|
|
3; приложение 2, п. 2.1 |
|
|
3; приложение 2, п. 2.1 |
|
|
ГОСТ 3044-84 |
Приложение 1 |
|
ГОСТ 11108-70 |
Приложение 2, п. 1.1 |
|
ГОСТ 13474-79 |
3; приложение 2, п. 2.1 |
|
ГОСТ 15130-86 |
|
|
ГОСТ 17177-87 |
|
|
ГОСТ 17622-72 |
3; приложение 2, п. 2.1 |
|
ГОСТ 24104-80 |
Приложение 2 |
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
БЕТОНЫ
Методы определения плотности
ГОСТ 12730.1- 7 8
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Дата введения 01.01.80
Настоящий стандарт распространяется на все виды бетонов и устанавливает методы определения плотности (объемной массы) бетонов путем испытания образцов.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВ АНИЯ
1.1 . Общие требования к методу определения плотности бетонов - по ГОСТ 12730.0 .
АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ
2.1 . Для проведения испытания применяют:
Весы технические по ГОСТ 24104 ;
Шкаф сушильный по ГОСТ 13474;
Электропечь сопротивления лабораторную по ГОСТ 13474;
Стальные линейки по ГОСТ 427 ;
Эксикатор по ГОСТ 25336;
Объемомер или гидростатические весы (см. приложение);
Хлористый кальций безводный по ГОСТ 450 или серную кислоту плотностью 1,84 г/см 3 по ГОСТ 2184 ;
3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
3.1 . Плотность бетона определяют испытанием образцов в состоянии естественной влажности или нормированном влажностном состоянии: сухом, воздушно-сухом, нормальном, водонасыщенном.
3.2 . При определении плотности бетона в состоянии естественной влажности образцы испытывают сразу же после их отбора или хранят в паронепроницаемой упаковке или герметичной таре, объем которой превышает объем уложенных в нее образцов не более чем в 2 раза.
3.3 . Плотность бетона при нормируемом влажностном состоянии определяют испытанием образцов бетона, имеющих нормируемую влажность или произвольную влажность, с последующим пересчетом полученных результатов на нормированную влажность по формуле .
3.4 . При определении плотности бетона в сухом состоянии образцы высушивают до постоянной массы в соответствии с требованиями ГОСТ 12730.2 .
3.5 . При определении плотности бетона в воздушно-сухом состоянии образцы перед испытанием выдерживают не менее 28 сут в помещении при температуре (25 ± 10) °С и относительной влажности воздуха (50 ± 20) %.
3.6 . При определении плотности бетона в нормальных влажностных условиях образцы хранят 28 сут в камере нормального твердения, эксикаторе или другой герметичной емкости при относительной влажности воздуха не менее 95 % и температуре (20 ± 2) °С.
3.7 . При определении плотности бетона в водонасыщенном состоянии образцы насыщают водой в соответствии с требованиями ГОСТ 12730.3 .
4. ПРОВ ЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
4.1 . Объем образцов правильной формы вычисляют по их геометрическим размерам. Размеры образцов определяют линейкой или штангенциркулем с погрешностью не более 1 мм по методике ГОСТ 10180 .
4.2 . Объем образцов неправильной формы определяют с помощью объемомера или гидростатическим взвешиванием по методике, приведенной в приложении.
4.3 . Массу образцов определяют взвешиванием с погрешностью не более 0,1 %.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТ АТОВ
5.1 . Плотность бетона образца r w вычисляют с погрешностью до 1 кг/м 3 по формуле
(1 )
где m - масса образца, г;
V - объем образца, см 3 .
5.2 . Плотность бетона серии образцов вычисляют как среднее арифметическое значение результатов испытания всех образцов серии.
Примечание . Если определение плотности и прочности бетона производят испытанием одних и тех же образцов, то образцы, отбракованные при определении прочности бетона , не учитывают при определении его плотности.
5.3 . Плотность бетона при нормированном влажностном состоянии r н в кг/м 3 вычисляют по формуле
5.4 . В журнале, в который заносят результаты испытаний, должны быть предусмотрены следующие графы:
Маркировка образцов;
Возраст бетона и дата испытания;
Влажностное состояние образца в момент испытания;
Плотность бетона образца и серии образцов.
Примечание . При определении плотности бетона на образцах, предназначенных для определения прочности, форму журнала принимают по ГОСТ 10180 .
ПРИЛОЖ Е НИЕ
Обязательное
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ОБРАЗЦОВ БЕТОНА НЕПРАВИЛЬНОЙ ФОРМЫ
1 . Объем образцов неправильной формы определяют в объемомере или гидростатическим взвешиванием.
2 . Образцы бетона, имеющие мелкопористую структуру, на поверхности которых отсутствуют каверны, раковины, трещины, перед испытанием парафинируют или насыщают водой не менее суток.
Парафинирование производят следующим образом. Образец, высушенный до постоянной массы, нагревают до 60 °С и несколько раз погружают в расплавленный парафин с таким расчетом, чтобы на его поверхности образовалась пленка парафина толщиной около 1 мм. После этого образец взвешивают.
3 . Образцы бетона, имеющие крупнопористую структуру (поры размером более 2 мм) или имеющие на поверхности каверны и раковины (диаметром и глубиной более 2 мм), а также трещины (шириной более 0,5 мм), перед испытанием парафинируют дважды.
Парафинирование производят следующим образом. Образец, высушенный до постоянной массы, нагревают в сушильном шкафу до температуры 60 °С. С помощью кисточки заполняют парафином, нагретым до 100 ° С, все открытые каверны, раковины и поры заподлицо с поверхностью образца. После этого образец взвешивают.
1 - сосуд; 2 - трубка; 3 - емкость для сбора воды
Черт. 1
1 - сосуд с водой; 2 - подвес для образца; 3 - образец; 4 - весы; 5 - разновес
Черт. 2
Второе парафинирование производят двухкратным погружением о расплавленный парафин с таким расчетом, чтобы на образце образовалась пленка парафина толщиной около 1 мм. Затем образец вновь взвешивают.
4 . Объемомер представляет собой сосуд произвольной формы (черт. ), величина которого позволяет испытать образцы размерами, предусмотренными настоящим стандартом. В сосуд впаяна трубка внутренним диаметром 8 - 10 мм с загнутым концом.
5 . Объемомер наполняют водой температурой (20 ± 2) °С до тех пор, пока она не потечет из трубки. Когда из трубки прекратится падение капель, под нее ставят предварительно взвешенную емкость.
6 . Образец, подготовленный к испытаниям, осторожно погружают на тонкой проволоке или нити в объемомер, при этом вода, вытесненная образцом, через трубку вытекает в емкость.
После прекращения падения капель емкость с водой взвешивают и определяют массу и объем вытесненной воды V в в см 3 по формуле
(3 )
где m 1 - масса пустой емкости, г;
m 2 - масса емкости с водой, вытесненной образцом, г;
r в - плотность воды, принимаемая равной 1,0 г/см 3 .
7 . Объем образца на гидростатических весах определяют взвешиванием его на воздухе и в воде в соответствии со схемой, приведенной на черт. .
8 . Объем предварительно насыщенных водой образцов V 0 в см 3 определяют:
V 0 = V в ;(4)
При испытании на гидростатических весах по формуле
(5
)
где m нас - масса насыщенного водой образца, определенная взвешиванием в воздухе, г;
m ′ нас - масса насыщенного водой образца, определеннаявзвешиванием в воде, г;
r в - плотность воды, принимаемая равной 1 г/см 3 .
9 . Объем образцов, подготовленных к испытанию в соответствии с требованиями п. , определяют:
При испытании в объемомере по формуле
(6
)
При испытании на гидростатических весах по формуле
(7
)
где m c - масса высушенного образца, г;
m п - масса парафинированного образца, г;
r п - плотность парафина, принимаемая равной 0,93 г/см 3 .
10 . Объем образцов, подготовленных к испытанию в соответствии с требованиями п. , определяют:
При испытании в объемомере по формуле
(8
)
При испытании на гидростатических весах по формуле
(9
)
где m п1 и m п2 - масса образца, парафинированного один и два раза, определенная взвешиванием в воздухе, г;
m ′ п2 - масса образца, парафинированного два раза, определенная взвешиванием в воде, г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1 .РАЗРАБОТАН
Государственным комитетом СССР по делам строительства Министерством промышленности строительных материалов СССР
Министерством энергетики и электрификации СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Все документы, представленные в каталоге, не являются их официальным изданием и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Электронные копии этих документов могут распространяться без всяких ограничений. Вы можете размещать информацию с этого сайта на любом другом сайте.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МАТЕРИАЛЫ СТРОИТЕЛЬНЫЕ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОРБЦИОННОЙ ВЛАЖНОСТИ
ГОСТ 24816-81
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА
Москва
РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом строительной физики (НИИСФ) Госстроя СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
Ф. В. Ушков , д-р техн. наук; И. Я. Киселев , канд. техн. наук (руководитель темы); В. Р. Хлевчук , канд. техн. наук; И. С. Лнфанов
ВНЕСЕН Научно-исследовательским институтом строительной физики Госстроя СССР
Зам. директора Ф. В. Ушков
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 22 мая 1981 г. № 75
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 22 мая 1981 г. № 75 срок введения установлен
с 01.01 1982 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на все виды бетонов (кроме бетонов на плотных заполнителях), строительные растворы, природные и искусственные обожженные и необожженные каменные материалы, древесину, древесноволокнистые, стекловолокнистые и минераловатные материалы, пеностекло, пенопласты.
Стандарт устанавливает метод определения сорбционной влажности материала, которая характеризует его способность поглощать пары воды из окружающего воздуха. Численно она равняется влажности материала после окончания процесса поглощения им паров и определяет теплотехнические свойства материала и в целом ограждающих конструкций зданий в процессе их эксплуатации.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Сущность метода заключается в доведении образцов материала, предварительно высушенных до постоянной массы, до равновесного состояния в искусственно созданных паровоздушных средах, имеющих относительную влажность воздуха 40, 60, 80, 90, 97% при температуре 20°С, и в последующем определении влажности этих образцов путем взвешивания.
1.2. Температура воздуха в помещении, в котором проводят испытания материалов и подготовку к проведению испытания, должна быть (22±6)°С, а относительная влажность воздуха (45±15)%. Температура помещения, в котором проводят взвешивание бюксов и образцов, должна быть (20±2)°С.
2. АППАРАТУРА, ОБОРУДОВАНИЕ, РЕАКТИВЫ
2.1. Для определения сорбционной влажности материалов применяют:
сушильный электрошкаф по ГОСТ 13474-79;
весы лабораторные образцовые 1а разряда с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104-80;
климатическую камеру или лабораторный термостат;
эксикаторы исполнения 2 (без крана) по ГОСТ 6371-73;
стаканчики стеклянные для взвешивания (бюксы) типа СВ или СН по ГОСТ 7148-70;
ареометры без шара с оцифровкой шкалы А1 или А2, ценой деления шкалы 1 кг/м 3 по ГОСТ 1300-74;
кислоту серную по ГОСТ 4204-77;
воду дистиллированную по ГОСТ 6709-72;
смазку вакуумную.
3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
3.1. Сорбционную влажность материала при каждой заданной относительной влажности воздуха определяют по результатам испытания 3 образцов, имеющих произвольную форму и отобранных из средней части испытываемого изделия, а бетонов на пористых заполнителях - испытанием 6 образцов.
3.2. Масса образца материалов плотностью не более 100 кг/м 3 должна составлять 3 г, для материалов большей плотности массу образца следует увеличивать на 1 г на каждые 100 кг/м 3 увеличения их плотности, а массу образца бетонов на пористых заполнителях следует увеличивать на 2 г на каждые 100 кг/м 3 увеличения плотности бетона.
3.3. Для определения сорбционной влажности одного вида строительного материала необходимо иметь 15 бюксов, а бетона на пористых заполнителях - 30 бюксов. Бюксы и их крышки должны быть пронумерованы.
3.4. Бюксы высушивают до постоянной массы при температуре (105±5)°С. Сначала открытые бюксы и их крышки сушат в сушильном электрошкафу 3 ч, затем 2 ч, после чего их сушат по 1 ч до постоянной массы. После каждой сушки бюксы закрывают крышками и ставят на фарфоровую вставку эксикатора, предварительно высушенного в течение 1 ч при температуре (105±5)°С и охлажденного до комнатной температуры. Эксикатор закрывают крышкой. Бюксы выдерживают в эксикаторе в течение 30 мин для охлаждения до комнатной температуры, затем их взвешивают с погрешностью 0,0002 г.
Высушивание бюкса до постоянной массы считают законченным, когда два последовательных взвешивания дают одинаковые результаты или масса бюкса начнет увеличиваться. За массу высушенного бюкса принимают наименьшую величину полученную при взвешивании.
3.5. Каждый образец разламывают на 4-5 частей и помещают их в один высушенный до постоянной массы бюкс. Взвешивают бюкс с образцом с погрешностью 0,0002 г.
3.6. Образцы, помещают в бюксы, высушивают до постоянной массы при температуре (105±5)°С, если в стандарте или технических условиях на материал не указана другая температура сушки. Сначала образцы в открытых бюксах и их крышки сушат в сушильном электрошкафу 5 ч, а затем 3 ч, после чего их сушат по 2 ч до постоянной массы. После каждой сушки бюксы с образцами вынимают из сушильного шкафа, сразу закрывают крышками и ставят на фарфоровую вставку эксикатора, предварительно высушенного в течение 1 ч при температуре (105±5)°С и охлажденного до комнатной температуры. Эксикатор закрывают крышкой. Бюксы с образцами выдерживают в эксикаторе в течение 45 мин для охлаждения до комнатной температуры, затем их взвешивают с погрешностью 0,0002 г.
Высушивание образца до постоянной массы считают законченным, когда два последовательных взвешивания дают одинаковые результаты или масса бюкса с образцом начнет увеличиваться. За массу бюкса с высушенным образцом принимают наименьшее значение, полученное при взвешивании.
3.7. Края 5 эксикаторов и их крышек смазывают вакуумной смазкой для предотвращения попадания наружного воздуха во внутрь эксикатора. Наливают в каждый из 5 эксикаторов водный раствор серной кислоты одной из перечисленных в таблице концентраций. Поверхность раствора в каждом эксикаторе должна быть на 2-2,5 см ниже его фарфоровой вставки.
На каждый эксикатор наклеивают этикетку с указанием концентрации, плотности, даты изготовления налитого в него раствора и относительной влажности воздуха в эксикаторе.
Зависимость плотности водных растворов серной кислоты и относительной влажности воздуха над ними от их концентрации при температуре 20°С
|
Концентрация раствора, % |
Плотность раствора, кг/м |
Относительная влажность воздуха над раствором, % |
|
47,13 |
1368 |
|
|
36,88 |
1276 |
|
|
25,23 |
1180 |
|
|
16,53 |
1113 |
|
|
5,93 |
1038 |
3.9. Концентрацию раствора серной кислоты в каждом эксикаторе проверяют после его приготовления, а затем проверяют не реже одного раза в полгода путем измерения плотности раствора при температуре 20°С. Для измерения плотности раствора следует применять стеклянные ареометры. При увеличении плотности раствора необходимо уменьшить ее до указанного в таблице значения путем добавления в эксикатор требуемого количества дистиллированной воды.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
4.1. В каждый эксикатор с водным раствором серной кислоты, приготовленным в соответствии с , помещают по 3 бюкса с 3 образцами материала или по 6 бюксов с 6 образцами бетонов на крупных плотных или пористых заполнителях. Бюксы ставят на фарфоровую вставку эксикатора открытыми. Их крышки помещают рядом с бюксами. Эксикатор закрывают крышкой.
4.2. Если необходимо одновременно определить сорбционную влажность нескольких материалов, то можно в один эксикатор помещать бюксы с образцами различных материалов. Общее число бюксов в одном эксикаторе не должно превышать 18.
Все бюксы необходимо помещать в эксикатор в один день.
4.3. Эксикаторы с образцами материала размещают на полках климатической камеры или лабораторного термостата, в которых поддерживают температуру (20±2)°С.
4.4. Бюксы с образцами материала взвешивают через каждые 15 дней в течение первых двух месяцев испытания, а затем - через каждые 10 дней до достижения образцами постоянной массы. Перед взвешиванием открывают эксикатор и сразу закрывают крышками все находящиеся в нем бюксы с образцами. Затем их взвешивают с погрешностью 0,0002 г.
Процесс поглощения материалом паров воды из окружающего воздуха (сорбции) считают законченным, когда два последовательных взвешивания дают одинаковые результаты или масса бюкса с образцом материала начнет уменьшаться. За массу бюкса с образцом материала после окончания процесса сорбции принимают наибольшую величину, полученную при взвешивании.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Сорбционную влажность образца материала (W с ) в процентах вычисляют по формуле
где т 1 - масса бюкса с образцом материала после окончания процесса сорбции, г;
т 2 - масса бюкса с образцом материала после высушивания образца до постоянной массы, г;
т 3 - масса высушенного до постоянной массы бюкса, г.
5.2. Сорбционную влажность бетонов на крупных плотных или пористых заполнителях при заданной относительной влажности воздуха вычисляют с погрешностью до 0,1% как среднее арифметическое результатов испытания 6 образцов, других материалов - с погрешностью до 0,1% как среднее арифметическое результатов испытания 3 образцов.
5.3. Результаты испытания материала оформляют в виде таблицы, показывающей зависимость сорбционной влажности материала от относительной влажности воздуха при температуре 20°С.
5.4. Применение метода дает возможность определять сорбционную влажность материала с относительной ошибкой, не превышающей 2%.
6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
6.1. Серная кислота принадлежит к высоко опасным веществам. Ее пары токсичны, раздражают и обжигают слизистые оболочки верхних дыхательных путей и легкие.
6.2. При приготовлении водных растворов серной кислоты необходимо:
применять индивидуальные средства защиты (халаты с длинными рукавами, респираторы, защитные очки, резиновые перчатки);
кислоту вливать в воду, а не наоборот;
капли серной кислоты, попавшие на кожу, необходимо смыть обильным количеством воды.
6.3. Помещение, в котором проводятся работы с серной кислотой, должно быть оборудовано общей приточно-вытяжной механической вентиляцией. Приготовление водных растворов серной кислоты следует проводить с включенной вытяжной вентиляцией.
