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混凝土凍融試驗(yàn)方法說(shuō)明書(shū)
一、概述
本試驗(yàn)機(jī)裝置是按照國(guó)家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T5150-2001《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》中的“混凝土抗凍性試驗(yàn)"的要求、GBJ82-85《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》設(shè)計(jì)、制造的。同時(shí)本試驗(yàn)裝置也適用于JTJ53-94標(biāo)準(zhǔn)的要求。本試驗(yàn)裝置采用水凍水融法，把符合外觀的要求100×100×400的混凝土試件和測(cè)溫試件放進(jìn)試件桶中，用17～23℃的水浸泡4天，然后把試件桶放入凍融試驗(yàn)槽中，用循環(huán)的載冷劑對(duì)試件反復(fù)進(jìn)行降溫和升溫，周期性的把試件內(nèi)外的水進(jìn)行凍結(jié)和融化。混凝土試件每做25次凍融循環(huán)試驗(yàn)，都要測(cè)量1次重量和相對(duì)動(dòng)彈性模量。當(dāng)相對(duì)動(dòng)彈性模量下降至初始值的60%或質(zhì)量損失率達(dá)5%時(shí)，即認(rèn)為試件已達(dá)破壞，并以相應(yīng)的凍融循環(huán)次數(shù)作為該混凝土的抗凍等級(jí)。如果試件凍融至預(yù)定的循環(huán)次數(shù)，而相對(duì)動(dòng)彈性模量或質(zhì)量損失率均未達(dá)到上述指標(biāo)，可認(rèn)為試驗(yàn)的混凝土抗凍性已滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)凍融循環(huán)次數(shù)及相應(yīng)的相對(duì)動(dòng)彈性模量可計(jì)算出混凝土耐久性系數(shù)，供設(shè)計(jì)選材時(shí)參考。因此，在動(dòng)彈性模量，質(zhì)量損失率和耐久性系數(shù)為評(píng)定指標(biāo)的混凝土抗凍試驗(yàn)中，本裝備是*的試驗(yàn)設(shè)備。可滿足國(guó)內(nèi)外相關(guān)行業(yè)設(shè)計(jì)、研究、施工的需要。
二、混凝土快速凍融試驗(yàn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
冷凝器冷卻方式 風(fēng)冷 風(fēng)冷
試件數(shù)量 28件 16件
試件尺寸 100×100×400，測(cè)溫件尺寸相同，中間留有測(cè)溫孔
凍絨循環(huán)周期 2.5-4小時(shí)，融化時(shí)間不小于1/4凍融周期
凍結(jié)終了：時(shí)間/試件中心溫度 ≤2.5小時(shí)/—17±2℃
融化終了：時(shí)間試件中心溫度 ≤1.5小時(shí)/8±2℃
試件中心與表面的溫差 小于28℃
循環(huán)次數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)為300次
溫度記錄儀 數(shù)字顯示無(wú)紙記錄儀
試件桶尺寸 120×120×500
凍融循環(huán)介質(zhì) －35℃防凍液
凍融循環(huán)介質(zhì)充注量 液位高于試件10—15毫米
制冷機(jī)壓縮機(jī) 半封閉8.5HP 半封閉5HP
加 熱功率 5KW 6KW
zui大運(yùn)行功率 6.7KW 6.7KW
供電 3N380V 50Hz 3N380V 50Kz
機(jī)組尺寸 1300×960×1120 1300×960×1120
試驗(yàn)箱尺寸 1200×1180×900 900×800×900
重量 700Kg 550Kg
★無(wú)紙記錄儀存貯量為4MB，所存數(shù)據(jù)要及時(shí)用計(jì)算機(jī)打印出來(lái)，防止zui前面的數(shù)據(jù)丟失。無(wú)紙記錄儀的通訊接口為RS202.
本試驗(yàn)裝置由凍融試驗(yàn)箱、制冷劑循環(huán)及加熱制冷系統(tǒng)、測(cè)溫記錄與自動(dòng)控制系統(tǒng)三部分組成。
試驗(yàn)箱：試驗(yàn)箱的外殼及工作槽是由不銹鋼板制成。保溫層采用聚氨酯泡沫塑料整體發(fā)泡。本試驗(yàn)裝置分三部分組成：主試驗(yàn)箱和控制器在室內(nèi)，凍絨機(jī)組安排在室外，這樣有效的降低室內(nèi)噪音和室內(nèi)環(huán)境污染：制冷劑循環(huán)及加熱系統(tǒng)：由制冷劑循環(huán)泵、加熱電管、換熱器、管道閘門及流量開(kāi)關(guān)等。制冷劑采用－45℃防凍液。管道布置盡可能使試件槽溫度均勻。
a)制冷系統(tǒng)：由進(jìn)口半封閉制冷壓縮機(jī)、風(fēng)冷凝器、蒸發(fā)器及管道閘門等組成。
b)測(cè)溫、記錄、自動(dòng)控制系統(tǒng)：本裝置選用液晶顯示無(wú)紙記錄儀記錄試件的中心溫度和試件桶外制冷劑溫度。用計(jì)數(shù)器任意設(shè)定所需循環(huán)次數(shù)，自動(dòng)顯示已完成的循環(huán)次數(shù)。控制元件、閥門和電器元件均選自進(jìn)口或國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。試驗(yàn)裝置具有缺相、短路、過(guò)載、超溫、超壓等保護(hù)功能，確保試驗(yàn)裝置安全、可靠運(yùn)行。
三、 安裝和使用
1、開(kāi)箱后，應(yīng)檢查有無(wú)因運(yùn)輸振動(dòng)造成的損壞，對(duì)損壞部分應(yīng)修復(fù)后才能使用。
2、本裝置對(duì)安裝地的要求：
①、空氣要流通，但不宜放在風(fēng)口上；
②、遠(yuǎn)離熱源，無(wú)陽(yáng)光直射的場(chǎng)所；
③、環(huán)境溫度t:0＜t≤40℃；
④、裝置四周應(yīng)有適當(dāng)?shù)目臻g，便于操作、維修和空氣流通。
3、本試驗(yàn)裝置試驗(yàn)周期長(zhǎng)，應(yīng)專線供電，且電壓應(yīng)穩(wěn)定。要有可靠接地線。
4、循環(huán)水泵應(yīng)與制冷機(jī)聯(lián)動(dòng)，防止制冷系統(tǒng)因無(wú)冷凍液冷卻造成故障。
5、試驗(yàn)前，先將冷凍液注入試驗(yàn)槽中，在試件桶全部放入試驗(yàn)槽的情況下，冷凍液注入至淹沒(méi)冷凍槽回流孔為止。冷凍液太多，要防止冷凍液進(jìn)入試件桶；冷凍液太少，要防止冷凍液不能正常回流。試件槽為開(kāi)口式結(jié)構(gòu)。在試驗(yàn)過(guò)程中，冷凍液會(huì)不斷吸潮稀釋。因此，新加入的冷凍液請(qǐng)勿摻水。
6、通電檢查：水泵和風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向、儀表設(shè)定、溫度循環(huán)的上下限和循環(huán)次數(shù)。一切正常后才能進(jìn)行試驗(yàn)。
7、試件槽溫度設(shè)定：試件槽溫度采用記錄儀進(jìn)行自動(dòng)記錄。一支pt100鉑電阻放在測(cè)溫試件中心，測(cè)量試件中心溫度。一支pt100鉑電阻放在試件桶外，測(cè)量冷凍液溫度。在記錄儀日常運(yùn)行中，要定期將內(nèi)存的數(shù)據(jù)通過(guò)U盤導(dǎo)出并存入計(jì)算機(jī)中并打印出來(lái)，其操作方法詳見(jiàn)《無(wú)紙記錄儀使用說(shuō)明書(shū)》。上下限報(bào)警是本裝置凍融循環(huán)的溫度轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，其溫度設(shè)置應(yīng)使試件中心的終了溫度和凍融周期均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。標(biāo)準(zhǔn)中的加熱（凍結(jié)）終了，應(yīng)由試件中心溫度曲線的上下峰值來(lái)確定，曲線不在上升了，說(shuō)明防凍液不再對(duì)試件加熱了，即加熱“終了"；反之：曲線不在下降了，說(shuō)明防凍液不在對(duì)試件降溫了，即凍結(jié)“終了"。
8、凍融循環(huán)次數(shù)的設(shè)定：凍融循環(huán)次數(shù)采用四位電子預(yù)選計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)選數(shù)值時(shí)，計(jì)數(shù)器繼電器動(dòng)作，停止計(jì)數(shù)且停止工作，表示試驗(yàn)的循環(huán)次數(shù)已經(jīng)完成。要想再次開(kāi)機(jī)試驗(yàn)，按一下計(jì)數(shù)器上的清零按鈕即可再一次啟動(dòng)（其值可重復(fù)使用）。預(yù)制循環(huán)次數(shù)必須在斷電時(shí)進(jìn)行，在每次開(kāi)機(jī)后要按一下計(jì)數(shù)器上的清零按鈕使計(jì)數(shù)器清零。本機(jī)特點(diǎn)：在工作中突然停電再來(lái)電本機(jī)器不會(huì)自動(dòng)開(kāi)機(jī)需要人工開(kāi)機(jī)！
9、將100x100x400 的混凝土試件先放入試件桶中用15-20℃的水浸泡4天后取出，用濕布擦除表面水分，測(cè)重，測(cè)橫向基頻的初始值。然后再將試件放入試件桶中，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中桶內(nèi)的水位高度應(yīng)始終保持高出試件頂面5mm左右。
10、把試件桶放入試件槽中，其中測(cè)溫試件桶放在試件槽的中心位置，將長(zhǎng)引線的鉑電阻插入測(cè)溫試件中心，而將短引線的鉑電阻則放在測(cè)溫試件桶的外側(cè)。插入測(cè)溫試件的一端封焊不漏，另一端漏出水面約20mm，不要讓水流入管中。管中注入防凍液或酒精，便于鉑電阻插入或取出。
11、試件每隔25次凍融循環(huán)，要測(cè)動(dòng)彈模量1次。這樣就把計(jì)數(shù)器預(yù)制到25次。并且在每次測(cè)量時(shí)作下記錄，記下凍融循環(huán)次數(shù)。
12、為保證試件在凍融時(shí)溫度均勻和保證必要的液為高度，當(dāng)有一部分試件停凍取出時(shí)，應(yīng)另用試件填充空位。
四、維護(hù)與保護(hù)
1、接上電源，如發(fā)現(xiàn)儀表、指示燈不亮，請(qǐng)檢查保險(xiǎn)絲，損壞的給予調(diào)換。
2、經(jīng)常檢查冷凝器是否清潔，壓縮機(jī)的油位是否正常，兩只壓力表的指示是否正常？若有泄漏應(yīng)請(qǐng)專業(yè)人員及時(shí)補(bǔ)充制冷劑和潤(rùn)滑油。
3、制冷系統(tǒng)是個(gè)密閉的有氣壓的回路，請(qǐng)不要隨意檢拆，以免制冷劑泄露或潮氣進(jìn)入，造成更大的故障。
4、如果降溫很慢，要檢查冷凍液含水量是否太多。如果含水量太多，結(jié)晶溫度提高，在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，會(huì)變成粥狀，降溫時(shí)間延長(zhǎng)，甚至不能降溫。這是應(yīng)更換新的冷凍液。
序號(hào) 名稱 單位 數(shù)量 備注
1 混凝土快速凍融實(shí)驗(yàn)箱 臺(tái) 1
2 控制柜 臺(tái) 1
3 混凝土快速凍融機(jī)組 臺(tái) 1
4 電源電纜 根 1
5 無(wú)紙記錄儀上位機(jī)驅(qū)動(dòng)盤 張 1
6 防凍液化 -45℃ 桶 2/5/6 125/150kg
7 試驗(yàn)盒 件 10/16/28
8 試驗(yàn)格柵 個(gè) 1
9 混凝土快速凍融試驗(yàn)機(jī)使用說(shuō)明書(shū) 份 1
10 合格證 份 1
11 無(wú)紙記錄儀使用說(shuō)明書(shū) 份 1
循環(huán)管路聯(lián)結(jié)
接口中放入平墊片后擰緊至不漏液為止，軟管的兩端一端接在室外機(jī)的出口，另一端接室內(nèi)箱的進(jìn)口，接室外機(jī)進(jìn)口的軟管的另一端接室內(nèi)箱的出口，室外機(jī)應(yīng)略低于室內(nèi)箱為好，加入防凍液后，應(yīng)把水泵內(nèi)的空氣排凈后方可開(kāi)機(jī)使用水泵的排氣，打開(kāi)室外機(jī)測(cè)蓋，水泵泵頭處有個(gè)排氣螺絲，擰松后，待有液體流出后，把螺絲擰緊即可。
電路安裝
各線路按照標(biāo)示的名稱及線色對(duì)應(yīng)聯(lián)結(jié)，電源聯(lián)結(jié)三相電源及零線聯(lián)結(jié)后通電，相序指示燈亮證明三相電的相序正確，如果不亮，把任意兩相對(duì)調(diào)即可。
注：壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不用開(kāi)機(jī)前請(qǐng)預(yù)熱6小時(shí)。
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