Дилатометр для исследования деформативности строительных материалов

 

ОПИСАНИЕ . ИЗОбРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских (II) 553528

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.07.74 (21) 2048185/33 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.77. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 13.07.77 (51) М Кл G 01N 25/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 624.131.54 (088.8) и открытий (72) Авторы изооретенпя

К. Г. Красильников, А. Ф. Тарасов, В. Э. Энграф, А. А. Веселов, Н. С. Глебова и В. И. Семенов

Экспериментально-конструкторское бюро Центрального научно-исследовательского института строительных конструкций им. В. А. Кучеренко и Научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР (71) Заявители (54) ДИЛАТОМЕТР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ДЕФОРМАТИВНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к устройствам для исследования физико-химических характеристик строительных материалов и может быть, в частности, использовано для исследования деформативности цементного камня и бетона при замораживании.

Известен дилатометр, включающий корпус, трубу с толкателем, термопары и устройство для измерения деформаций, выполненное в виде автоколимационной трубы (1).

Недостатком этого дилатометра является то, что он может быть использован только для одиночных определений, а также невысокая точность определений за счет нестабильного температурного режима.

Известен также дилатометр, включающий корпус, кварцевую трубу с толкателем, термопары и устройство для измерений деформаций с электронным датчиком и двухкоординатным самописцем (2).

Недостаток этого дилатометра состоит в том, что водонасыщенные образцы высыхают, а это ведет к значительному овижению точности, а также невозможности проведения на данном дилатометре исследований деформац|ий образцов строительных материалов при замораживании.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является дилатометр для исследования деформатнвности строительных материалов, например, при замораживании, содержащий теплоизоляцио нный корпус, кварцевую трубу с толкателем, кварцевую

5 пробирку, термопары и устройство для измерения деформаций с электронным датчиком (3).

Недостатки этого решения заключаются в том, что данный дилатометр можно исполь10 зовать только для одиночных исследований, а также в сравнительно низкой точности определений.

Целью изобретения являются повышение точности определений, а также автоматиче15 ское измерение и регулирование.

Указанная цель достигается тем, что корпус содержит подвижную обечайку, внутри которой размещена кварцевая пробирка, выполненная гофрированной и снабженная

20 кварцевой пластиной и коаксиально установленным и цилиндрами, образующими кольцевые проточные камеры, причем нижний торец трубы выполнен с капиллярными трубками, в которых размещены термопары с ук25 репленной на их нижних концах кварцевой пластиной, а верхний торец трубки — с микрометричесгеим винтовым механизмом, а также тем, что дилатометр снабжен устройством программного регулирования температуры.

553528

На фиг. 1 изображен предложенный дилатометр, общий вид; на фиг. 2 — нижний торец .кварцевой трубы с пробиркой в разрезе; на фиг. 3 †электрическ схема дилатометра.

Дилатометр для исследования деформативности строительных материалов состоит из теплоизоляционного корпуса 1, установленного на общем металлическом каркасе 2, направляющих 3, установленных в корпусе, подвижной изоляционной обечайки 4 с механизмом 5 ее подъема. В центре корпуса установлена кварцевая труба 6 с толкателем

7, установленным на исследуемый образец 8.

На верхнем торце трубы 6 установлен микрометрический винтовой механизм 9 с размещенным в нем электрическим датчиком10, который соединен кабелем с электронной измерительной системой 11, образующие в совокупности устройство измерения деформаций. Выход электронной измерительной системы соединен с входом регистрирующего прибора 12, выполненного в виде двухкоординатного потенциометра, к другому входу которого присоединена одна из термопар 13, размещенных в образце 8. На нижнем торце трубы 6 на шлифе 14 установлена к варцевая пробирка 15, выполненная гофрированной и снабженная коаксиально установленными в1илиндрами 16 и 17, образующими кольцевые проточные камеры 18 и 19. Кроме того, нижний торец трубы 6 снабжен капиллярными трубками 20 с размещенными в них термопарами 13 и 21. На нижних концах трубок

20 установлена шлифованная кварцевая пластина 22, на которой размещается исследуемый образец 8.

Устройство охлаждения выполнено в виде пробирки 15, размещенной в подвижной теплоизоляционной обечайке 4 и снабженной устройством программного регулирования температуры и скорости охлаждения, включающего термопару 21, подключенную к электронному потенциометру 23, электрически соединенного с электронным программным регулятором 24, соединенным в свою очередь с источником охлаждения 25, прокачивающего хладагент через пробирку 15, причем камера 19 снабжена патрубками 26, 27.

Дилатометр работает следующим образом.

На кварцевую пластину 22 устанавливается исследуемый образец 8, на который в свою очередь устанавливается толкатель 7.

На шлиф 14 надевается кварцевая пробирка 15. Г!одн имается обечайка 4, к тол кателю

7 с помощью микрометрического механизма

9 подводится датчик 10 и по патрубкам 26 и

27 прокачивается хладагент от источника охлаждения 25, охлаждающий весь объем камеры. Охлаждение осушествляется по заданной программе программным регулятором 24 и электронным потенциометром 23.

В процессе охлаждения образца на двухкоординатном потенциометре производится непрерывная запись деформаций образца в зависимости от температуры в прямоугольных координатах на миллиметровой бумаге, что позволяет значительно упростить расчет и исключить построение графиков.

Наличие перемещающейся по направляющим обечайки позволяет снизить тепловые потери от охлаждаемого объема измерительной камеры в окружающую среду и одновременно обеспечить удобный подход к нижнему торцу кварцевой трубки для замены образцов.

Выполнение пробирки гофрированной и снабженной коаксиально размещенными цилиндрами в значительной мере повышает теплообмен и охлаждение исследуемого образца прокачиваемым хладагентом.

Размещение в шлифе капиллярных трубок позволяет подвести термопары непосредственно к образцу с упрощением герметизации охлаждаемого объема.

Выполнение устройства измерения деформаций в виде электронной измерительной системы и наличие двухкоординатного прибора для зап иси измерений позволяет полностью автоматизировать исследования деформативности, что также достигается автоматическим регулированием температуры и скорости охлаждения.

Таким образом, предложенный дилатометр позволяет полностью автоматизировать исследования деформативности строительных материалов при замораживании и особенно при исследовании большого количества образцов. Кроме того, запись измерений проводится в функциональной зависимоспи:

Д1= Т ),.

Формула изобретения

1. Дилатометр для исследования деформативности строительных материалов, например при замораживании, содержащий теплоизоляционный корпус, кварцевую трубу с толкателем, кварцевую пробирку, термопары и устройство для измерения деформаций с электронным датчиком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определений, корпус содержит подвижную обечайку, внутри которой размещена кварцевая пробирка, выполненная гофрированной и снабженная кварцевой пластиной и коаксиально установленными цилиндрами, образующими кольцевые проточные камеры, причем нижний торец трубки вы полнея с капиллярными трубками, в которых размещены термопары с укрепленной на их нижн их концах кварцевой пластиной, а верхний торец трубки — с микрометрическим винтовым механизмом.

2. Дилатометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью автоматического измерения и регулирования, он снабжен устройством программного регулирования температуры.

Источники информации, использованные при экспертизе:

1. Патент Великобритании М 1071578, кл, G 1N; 23.06.1964.

553528

2. Авторское свидетельство № 390427, кл.

G 01N 25/16, 02.06.1971.

3. Г. И. Горчаков и др. «Коэффициенты температурного расширения и температурные деформации строительных материалов».

Издательство Комитета Стандартов, N., 1968, с. 54 — 56.

553528

Рыг. 3

Составитель В, Латушкин

Техред 3, Тараненко

Корректор Л. Брахнина

Редактор И. Квачадзе

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1850i3 Изд. М 8 Тираж 1106 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитста Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5