T 0539—2020 水泥混凝土拌合物絕熱溫升試驗(yàn)方法

1 目的、適用范圍和引用標(biāo)準(zhǔn)

本方法規(guī)定了水泥混凝土拌合物絕熱溫升的試驗(yàn)方法。

本試驗(yàn)適用于在絕熱條件下，測定水泥混凝土拌合物在水化過程中的溫度變化及最高溫升值。

引用標(biāo)準(zhǔn)：

《混凝土熱物理參數(shù)測定儀》（JG/T 329）

2 儀具與材料

2.1 絕熱溫升測定儀：應(yīng)符合現(xiàn)行《混凝土熱物理參數(shù)測定儀》（JG/T 329）的規(guī)定， 原理如圖 T 0539-1 所示。該測定儀器由絕熱養(yǎng)護(hù)箱和控制記錄儀兩部分組成，溫度控制記錄儀的測量范圍應(yīng)為 0~100℃，分度值 0.05℃；試驗(yàn)容器宜采用鋼板制成，頂蓋宜具有橡膠密封圈，容器尺寸應(yīng)大于粗集料最大粒徑的 3 倍。

圖 T 0539-1  絕熱溫升測定儀

 1-絕熱試驗(yàn)箱；2-試樣容器；3-混凝土試樣；4、8-溫度傳感器；

 5-風(fēng)扇；6-制冷器；7-制熱器；9-溫度控制記錄儀

2.2 搗棒及放測溫探頭的紫銅測溫管或玻璃管等；管的尺寸要求為內(nèi)徑稍大于測溫探頭直徑，長度為試件高的 1/2。

2.3 成型室：20℃±2 ℃，相對濕度不小于 50%。

3 試驗(yàn)步驟

3.1 絕熱溫升試驗(yàn)裝置應(yīng)進(jìn)行絕熱性檢驗(yàn)，即試樣容器內(nèi)裝與絕熱溫升試驗(yàn)試樣體積相同的水，水溫分別為 40℃和 60℃左右，在絕熱溫度跟蹤狀態(tài)下運(yùn)行 72h，試樣容器內(nèi)的水溫變動值應(yīng)不大于±0. 05℃。試驗(yàn)時，絕熱試驗(yàn)箱內(nèi)空氣的平均溫度與試樣中心溫度的差值應(yīng)保持不大于±0. 1℃，超出±0.1 ℃時，對儀器進(jìn)行調(diào)整。重復(fù)上述試驗(yàn)，直至滿足要求。

3.2 試驗(yàn)前 24h 應(yīng)將混凝土拌和用原材料放在 20℃±2℃的室內(nèi)，使其溫度與室溫一致。如對拌合物澆筑溫度有專門要求時，則按要求控制拌合物的初始溫度。

3.3 應(yīng)按 T 0551 拌制混凝土拌合物，拌和均勻后分兩層裝入容器中，每層搗實(shí)后高度約為 1/2 容器高度；每層裝料后由邊緣向中心均勻地插搗 25 次，搗棒應(yīng)插透本層至下一層的表面；每一層搗完后用橡皮錘沿容器外壁敲擊 5~10 次，進(jìn)行振實(shí)，直至拌合物表面插搗孔消失為止；在容器中心埋入一根紫銅測溫管或玻璃測溫管，測溫管中應(yīng)盛入少許液壓油， 然后蓋上容器上蓋，保持密封。

3.4 試樣容器送入絕熱室內(nèi)，將測溫元件（溫度傳感器或溫度計）裝入測溫管中，測得混凝土拌合物的初始溫度（q0 ）。

3.5 開始試驗(yàn)，控制絕熱室溫度與試樣中心溫度相差不應(yīng)大于±0.1℃ 。試驗(yàn)開始后應(yīng)每0.5h 記錄一次試樣中心溫度，歷時 24h 后每 1h 記錄一次，7d 后可 3~6h 記錄一次。試驗(yàn)歷時 7d 后可結(jié)束，也可根據(jù)需要確定試驗(yàn)周期。

3.6 試件從拌和、成型到開始測讀溫度，應(yīng)在 30min 內(nèi)完成。

4 結(jié)果計算

4.1 絕熱溫升值，按式（T 0539-1）計算：

                        （T 0539-1）

   式中：

qn ——n 天齡期混凝土絕熱溫升值（℃）；

qn￠ ——n 天齡期儀器記錄的溫度（℃）；

q0 ——混凝土拌合物的初始溫度（℃）；

a ——試驗(yàn)設(shè)備絕熱溫升修正系數(shù)。

結(jié)果計算精確至 0.1℃。

4.2 以時間為橫坐標(biāo)、溫升為縱坐標(biāo)繪制混凝土溫升過程線，根據(jù)曲線即可查得不同齡期的混凝土絕熱溫升值。

5 試驗(yàn)報告

試驗(yàn)報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

（1） 原材料的品種、規(guī)格和產(chǎn)地；

（2） 儀器設(shè)備的名稱、型號及編號；

（3） 環(huán)境溫度和濕度；

（4） 測試齡期內(nèi)水泥混凝土的絕熱溫升值；

（5） 要說明的其他內(nèi)容。

條文說明

本方法參照《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50080—2016）編制。

混凝土絕熱溫升是混凝土重要的物理參數(shù)，水泥水化放熱在混凝土內(nèi)部積聚引起溫度梯度導(dǎo)致溫度裂縫，是大體積混凝土工程中的主要問題之一?；炷两^熱溫升是衡量混凝土本身放熱能力的根本依據(jù)，也是大體積混凝土溫度控制的一個重要參數(shù)指標(biāo)，最直接的方法是直接測定混凝土的絕熱溫升值。

由于近年來測試設(shè)備技術(shù)和精度的提高，考慮完全的絕熱試驗(yàn)條件難以實(shí)現(xiàn)，即使在高精度試驗(yàn)環(huán)境條件下，絕熱溫升試驗(yàn)過程中，混凝土與外界仍存在一定的熱交換，故采納《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50080—2016）中絕熱溫升的簡化公式，而未采用《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T 5150—2017）中的絕熱溫升計算公式。簡化后公式仍然能夠表征混凝土的絕熱溫升值，而且可操作性大大提高。