Приложение В (рекомендуемое). Метод определения равномерности изменения объема испытанием в автоклаве

Приложение В
(рекомендуемое)

Метод
определения равномерности изменения объема испытанием в автоклаве

В.1 Аппаратура

Формы для изготовления образцов-призм размерами 25 x 25 x 280 мм (см. рисунок В.1).

Вкладыши из нержавеющей стали (см. рисунок В.2).

Длинномер оптический вертикальный типа ИЗВ-2 или любой другой прибор для измерения длины образцов, обеспечивающий точность отсчета не менее 0,01 мм.

Эталон с изолирующей оправой (см. рисунок В.3) для контрольной тарировки прибора.

Автоклав лабораторный с контрольной автоматикой, способной поддерживать манометрическое давление (2,1  0,1) МПа [(21  1) кгс/см²] (см. рисунок В.4).

Ванна с гидравлическим затвором по ГОСТ 310.3.

В.2 Изготовление образцов

В.2.1 Из цементно-зольного теста нормальной густоты изготовляют образцы-призмы размерами 25 x 25 x 280 мм с двумя вкладышами, расстояние между торцами которых должно быть 250 мм. Вкладыши располагают по продольной оси образцов на их торцах. Цементно-зольное тесто нормальной густоты приготовляют по ГОСТ 310.3, при этом кислую золу смешивают с цементом в соотношении 1:1, а основную золу - в соотношении, в котором предполагается использовать в производстве. Одновременно на том же цементе изготовляют образцы-призмы из цементного теста нормальной густоты (без золы).

В.2.2 Перед изготовлением образцов внутреннюю поверхность форм (исключая вкладыши) смазывают машинным маслом. Стыки наружных стенок с поддоном формы промазывают тонким слоем солидола или другой густой смазкой.

В.2.3 После окончания перемешивания форму заполняют цементно-зольным (цементным) тестом в два приема, примерно равными по высоте слоями. Каждый слой уплотняют штыковкой с отжатием теста в углы вокруг вкладышей. Избыток теста срезают вровень с верхом формы и поверхность образцов заглаживают.

В.2.4 Изготовленные образцы в формах хранят в ванне с гидравлическим затвором при температуре (20  2) °С в течение (21  2) ч.

В.2.5 Образцы, имеющие через (24  2) ч недостаточную прочность, допускается вынимать из форм через 48 ч с указанием этого срока в журнале.

В.3 Проведение испытаний

В.3.1 После распалубки измеряют первоначальную длину образцов-призм и эталона с точностью 0,01 мм, после чего образцы помещают в предварительно подготовленный автоклав. Эталон хранят постоянно в том же помещении, где и измеритель длины. В автоклаве образцы устанавливают в вертикальном положении над водой таким образом, чтобы вес образца не передавался на вкладыш-упор и образцы не касались друг друга и стенок автоклава.

Автоклав должен содержать достаточное количество воды (7 % - 10 %) от рабочего объема резервуара автоклава температурой (20  2) °С, обеспечивающей среду насыщенного пара в течение испытания.

После включения автоклава открывают спускной кран, чтобы вытеснить из автоклава воздух. Как только из крана начнет выходить пар, кран необходимо закрыть и поднимать температуру в автоклаве со скоростью, обеспечивающей получение давления (2,1  0,1) МПа за 60-90 мин, считая со времени включения автоклава.

Давление (2,1  0,1) МПа поддерживают в автоклаве в течение 3 ч. По окончании этого периода автоклав отключают и охлаждают с такой скоростью, чтобы через 1,5 ч давление в автоклаве не превышало 0,1 МПа. После этого осторожно открывают спускной кран и давление в автоклаве выравнивают с атмосферным.

Затем автоклав открывают, образцы помещают в воду температурой 90 °С. Далее воду, в которую помещены образцы, охлаждают добавлением холодной воды таким образом, чтобы через 15 мин температура воды снизилась до (20  2) °С.

Последующие 15 мин образцы выдерживают в воде указанной температуры. Затем образцы извлекают из воды, их поверхность обтирают, измеряют длину образцов после испытания в автоклаве и длину эталона. Допускается открывать автоклав и измерять образцы на следующий день после испытания.

Эталоном служит стальной стержень с закаленными концами, вделанный в деревянную оправу для предохранения его от влияния температуры. С длиной эталона сравнивают длины измеряемых образцов-призм.

В процессе проведения автоклавного испытания необходимо строго соблюдать правила техники безопасности при работе с сосудами, находящимися под высоким давлением пара.

В.3.2 Значение относительного удлинения подсчитывают как среднее арифметическое результатов измерений четырех образцов. В случае получения отрицательной деформации (усадки) перед значением изменения длины ставят знак "минус".

В.4 Обработка результатов

Относительное удлинение каждого образца , %, рассчитывают по формуле

,

(В.1)

где - длина образца до испытания в автоклаве с учетом длины вкладышей, мм;

- длина образца после испытания в автоклаве с учетом длины вкладышей, мм;

- эффективная длина образца (расстояние между торцевыми поверхностями вкладышей), равная 250 мм;

- длина эталона, измеренная перед испытанием образцов в автоклаве, мм;

- длина эталона, измеренная после испытания образцов в автоклаве, мм.

Среднее относительное удлинение определяют по формуле

.

(В.2)

Если при испытании относительное удлинение образцов не превышает 0,5 %, золу считают выдержавшей испытание.

1 - донышко формы; 2 - боковая стенка формы; 3 - торцевая стенка формы; 4 - вкладыш из нержавеющей стали; 5 - винт М5 х 25; 6 - штифт

Рисунок В.1 - Форма для изготовления образцов-призм

Рисунок В.2 - Вкладыш из нержавеющей стали

1 - стержень из нержавеющей стали; 2 - изолирующая оправа (дуб с последующим покрытием наружной поверхности лаком)

Рисунок В.3 - Эталон с изолирующей оправой

1 - корпус; 2 - нагревательные электроды; 3 - крышка; 4 - верхний фланец; 5 - бугельные болты; 6 - фланцевые болты; 7 - двухплечий бугель; 8 - электроконтактный манометр; 9 - кран для спуска пара и воздуха; 10 - предохранительный клапан; 11 - упорный винт; 12 - фундаментные болты; 13 - опоры; 14 - защитный кожух автоклава

Рисунок В.4 - Схема лабораторного автоклава