---

ДСТУ Б В.2.7-251:2011 (ГОСТ 23250-78, MOD)

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

МАТЕРІАЛИ БУДІВЕЛЬНІ

Метод визначення питомої теплоємності

(ГОСТ 23250-78, MOD)

ДСТУ Б В.2.7-251:2011

ИСС «Зодчий» ( г. Киев, ул. Авиаконструктора Антонова, 5, оф. 602; т/ф. 531-34-25 7)

Київ

Мінрегіон України

2012

ПЕРЕДМОВА

1 РОЗРОБЛЕНО: Державне підприємство "Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій" (ДП НДІБК)

РОЗРОБНИКИ: Є. Колесник; М. Прокопчук; Ю. Слюсаренко, канд. техн. наук; В. Тарасюк, канд. техн. наук; Г. Фаренюк, д-р техн. наук (науковий керівник)

2. ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Мінрегіону України від 30.12.2011 р. № 427, чинний з 2012-12-01

2. Національний стандарт відповідає ГОСТ 23250-78 "Материалы строительные. Метод определения удельной теплоемкости", окрім нормативних посилань, наведених у додатку А

Ступінь відповідності - модифікований (MOD)

2. УВЕДЕНО ВПЕРШЕ (зі скасуванням в Україні ГОСТ 23250-78)

2. Цей стандарт згідно з ДБН А.1.1-1-2009 належить до комплексу нормативних документів у галузі будівництва В.2.7 "Будівельні матеріали"

ЗМІСТ

с.

Національний вступ IV

Додаток А до Національного вступу "Перелік чинних або скасованих з заміною на національні нормативні документи України міждержавних нормативних документів, прийнятих до 1992 року, на які є посилання в ГОСТ 23250-78 "Материалы строительные. Метод определения удельной теплоемкости" V

ГОСТ 23250-78 "Материалы строительные. Метод определения удельной теплоемкости" 1

1 Общие положения 3

2 Аппаратура 4

3 Подготовка к испытанию 6

4 Проведение измерений 8

5 Обработка результатов измерений 9

НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей національний стандарт прийнятий згідно з вимогами ДСТУ 1.7-2001 "Правила і методи прийняття та застосування міжнародних і регіональних стандартів" методом передруку зі ступенем відповідності - модифікований до ГОСТ 23250-78 "Материалы строительные. Метод определения удельной теплоемкости".

Стандарт містить вимоги, які відповідають чинному законодавству.

Цей стандарт розроблено відповідно до зазначеного міждержавного стандарту з технічними відхилами (посилання на національні нормативні документи України, що введені на заміну посилань на міждержавні нормативні документи).

У додатку А до національного вступу наведено перелік міждержавних нормативних документів, прийнятих до 1992 року, на які є посилання у цьому стандарті, що замінені на національні нормативні документи України або на чинні станом на 01.11.2011 р. міждержавні стандарти.

Супровід цього стандарту здійснює ТК 305 "Будівельні вироби і матеріали".

ДОДАТОК А

до Національного вступу

(довідковий)

Перелік чинних або скасованих з заміною на національні нормативні документи України міждержавних нормативних документів, прийнятих до 1992 року, на які є посилання в ГОСТ 23250-78 "Материалы строительные. Метод определения удельной теплоемкости"

Таблиця А.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛЫ СТРОИТЕЛЬНЫЕ

Метод определения удельной теплоемкости

ГОСТ 23250-78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

Москва

1 РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по делам строительства

ИСПОЛНИТЕЛИ

И.Н. Бутовский, канд. техн. наук (руководитель темы); О.А. Веретельникова

ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по делам строительства

Член Коллегии В.И. Сычев

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 14 июля 1978 г. № 130

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛЫ СТРОИТЕЛЬНЫЕ

Метод определения удельной теплоемкости

ГОСТ

BUILDING MATERIALS 23250-78

Method of specific heat determination

Дата введения 1979-01-01

Настоящий стандарт распространяется на строительные материалы и устанавливает метод определения их удельной теплоемкости в диапазоне температур от плюс 20 до 100°С.

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Удельная теплоемкость - количество теплоты, поглощаемое единицей массы материала при нагревании на 1°С, выражается в ккал/(кг·°С) или Дж/(кг·К).

2. Метод определения удельной теплоемкости основан на измерении количества теплоты, отданной калориметру образцом известной массы, нагретым до заданной температуры.

3. Удельную теплоемкость в выбранном температурном интервале калориметрического опыта вычисляют из уравнения теплового баланса.

4. Для учета теплоты, поглощаемой во время опыта самим калориметром, а также тепловых потерь в уравнение теплового баланса вводится значение водяного эквивалента калориметра.

5. Водяной эквивалент калориметра - это количество дистиллированной воды в граммах, которое при изменении температуры на 1 °С поглощает такое же количество теплоты, что и калориметр.

6. Водяной эквивалент калориметра определяется предварительно экспериментальным путем с помощью медного эталона с известным значением теплоемкости.

7. Определение удельной теплоемкости производят в лабораторных условиях при температуре воздуха в помещении 20±2°С.

2 АППАРАТУРА

2.1. Установка для определения удельной теплоемкости, конструктивная схема которой приведена на черт. 1, включает:

• электронагреватель для нагрева до заданной температуры капсулы с образцом или эталона. Электронагреватель представляет собой металлическую трубку длиной 250 мм, диаметром 37-45 мм, на которую по слою асбеста толщиной 3-5 мм укладывают 70 витков нихромовой проволоки диаметром 0,7 мм, затем слой асбеста толщиной 15-20 мм и дюралевую фольгу-кожух. Электронагреватель имеет две теплоизоляционные крышки: верхнюю с прорезью для нити подвеса капсулы и термопары и нижнюю с прорезью для нити подвеса капсулы. Электронагреватель должен перемещаться по вертикали по штативу магнитной мешалки и вокруг штатива;

• калориметр, представляющий собой сосуд Дьюара емкостью 500-1000 мл, помещенный в опорный водонепроницаемый цилиндрический кожух без дна с теплоизоляционной крышкой, имеющей прорезь для нити подвеса капсулы и паз для установки термометра Бекмана. В калориметр с дистиллированной водой во время опыта опускается для остывания нагретая капсула с образцом или эталон;

• метастатический термометр Бекмана со шкалой 5°С, с ценой делений шкалы 0,01 °С для измерения температуры калориметра и холодных спаев термопары с точностью до 0,01 °С;

• водонепроницаемую цилиндрическую капсулу для образца испытываемого материала (см. черт. 2). Капсула представляет собой медный или латунный стакан емкостью 25-27 см³ с навинчивающейся крышкой. В центре крышки припаяна гильза для термопары. Между фланцами крышки и стакана должна быть прокладка из паранита, обеспечивающая водонепроницаемость капсулы. Скобу для подвески капсулы припаивают так, чтобы подвешенная капсула находилась в горизонтальном положении;

- эталон для определения водяного эквивалента калориметра. Эталон размерами 50x25x5 мм изготавливают из меди по ГОСТ 859-78 со сквозным отверстием диаметром 2 мм для нити подвеса и гнездом диаметром 3 мм и глубиной 25 мм для термопары;

- проградуированную хромель-копелевую термопару из проволоки диаметром 0,2-0,3 мм по ГОСТ 1790-77 для измерения температуры капсулы с образцом или эталона в электронагревателе;

- измеритель термо-э.д.с. термопары капсулы - электронный цифровой вольтметр по ГОСТ 22261-76, обеспечивающий измерение температуры нагретой капсулы с образцом или эталона с точностью до 0,15°С;

- термос бытовой емкостью 1 л для термостатирования холодных спаев термопары;

• автотрансформатор или стабилизированный источник постоянного напряжения для питания электронагревателя переменным или постоянным током;

• секундомер типа С-1-2а по ГОСТ 5072-72 для отсчета времени опыта с точностью до 1 с.

2.2. В комплекте установки допускается применять и другие средства измерений, обеспечивающие соблюдение требований, указанных в п. 2.1.

3 ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1. Подготовка образца

1. Исследуемый материал высушивают до постоянной массы. Температура сушки определяется видом материала и не должна вызывать в нем деструктивных изменений.

2. Материал измельчают до размеров частиц не более 5 мм. Высушенный материал засыпают в капсулу и уплотняют трамбованием вручную в четыре слоя.

3. Массу образца с точностью до 0,001 г определяют по разности масс капсулы наполненной и пустой.

Масса образца должна быть не менее 5 г.

3.2. Подготовка электронагревателя

1. При подготовке электронагревателя определяют зависимость его температуры от напряжения питания в соответствии с пп. 3.2.2-3.2.5.

2. В центре электронагревателя подвешивают на нейлоновой нити эталон с вставленной термопарой, присоединенной к измерителю термо-э.д.с.

3. Холодные спаи термопары опускают в термос с водой комнатной температуры, измеренной с точностью до 1°С.

4. Электронагреватель закрывают двумя крышками и включают нагрев при различных значениях напряжения в диапазоне 15-25 В с шагом 2 В. Температура электронагревателя t_в определяется для каждого значения напряжения путем деления показаний вольтметра в мкВ на удельную термо-э.д.с. термопары, полученную при ее градуировке, и сложения частного с температурой холодных спаев t_xoл.

5. Для определения зависимости температуры электронагревателя от напряжения учитывают только постоянные значения температуры электронагревателя при данном напряжении. Температура считается постоянной, если три ее замера, произведенные последовательно через 5 мин, отличаются не более чем на 0,15°С.

3.3. Определение водяного эквивалента калориметра

3.3.1. Водяной эквивалент калориметра определяют перед сдачей установки в эксплуатацию и далее раз в месяц, а также при замене калориметра, изменении температурного интервала калориметрического опыта более чем на ±1°С и изменении температуры помещения более чем на ±3°С.

3.3.2. Водяной эквивалент калориметра определяют в соответствии с пп. 4 и 5, заменяя в опыте капсулу с образцом медным эталоном.

3.4. Подготовка калориметра

1. В бытовой термос наливают 1 л дистиллированной воды температурой 20,5±0,5°С.

2. Термометр Бекмана настраивают на диапазон 20-25°С.

3. Калориметр со стержнем магнитной мзеошдачликйи в нем взвешивают с точностью до 0,1 г и наливают в него из термоса 300 мл дистиллированной воды. Массу воды с точностью до 0,1 г определяют по разности масс наполненного и пустого калориметра.

3.4.4. Калориметр устанавливают на магнитную мешалку, проверяют вращение стержня мешалки и закрывают его крышкой.

5. Термометр Бекмана и холодные спаи термопары опускают в термос с оставшейся в нем водой и плотно закрывают его крышкой.

6. Калориметр и термос выдерживают не менее 30 мин до начала замеров температуры.

4 ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

1. Для определения удельной теплоемкости капсулу с образцом и вставленной термопарой, присоединенной к измерителю термо-э.д.с., подвешивают на нейлоновой нити в центре электронагревателя.

2. Электронагреватель включают на нагрев, установив напряжение, при котором поддерживается выбранная для опыта температура. Температуру электронагревателя устанавливают в зависимости от вида исследуемого материала. Она не должна вызывать деструктивных изменений в испытываемом образце. Для обеспечения необходимой точности измерений калориметр должен нагреться не менее чем на 1 °С, поэтому при минимальной массе образца (5 г) температура нагрева капсулы с образцом должна быть не менее чем на 50°С выше температуры калориметра.

3. Капсулу с образцом нагревают до выбранной постоянной температуры.

4. Температуру холодных спаев термопары в термосе определяют после прогрева капсулы термометром Бекмана с точностью до 0,01 °С.

5. После определения температуры термоса термометр Бекмана высушивают марлевым тампоном и опускают в калориметр. Через 15 мин включают магнитную мешалку и начинают регистрацию температуры калориметра с точностью до 0,01 °С через каждые 5 мин. Время фиксируют по секундомеру.

6. Горячую капсулу с образцом опускают в калориметр через 15 мин после включения магнитной мешалки, не снимая верхней крышки электронагревателя. Калориметр закрывают крышкой. Термопара остается внутри электронагревателя. Оси электронагревателя и калориметра совмещают только в момент сброса, остальное время электронагреватель должен быть отведен в сторону для предотвращения теплового взаимодействия электронагревателя с калориметром.

7. Температуру калориметра с капсулой в нем измеряют с интервалом в 1 мин в течение 20 мин. При определении водяного эквивалента калориметра температуру измеряют в течение 10 мин.

8. После проведения измерений температуры капсулу с образцом высушивают марлевым тампоном и взвешивают. Если масса капсулы с образцом увеличилась более чем на 0,005 г, произведенный опыт считают недействительным.