CS206190B1 - Zařízení pro zkoušky mrazuvzdomosti - Google Patents

Description

! Odolnost stavebních materiálů, zejména betonu, i proti účinkům střídavého mrazu a tání je jedním z nej základnějších kvalitativních parametrů sta- i ' vebních konstrukcí. V současné době se laborator\ ní zkušební postupy provádějí bud přímými nebo J nepřímými metodami. Nepřímé metody, jako je ^! například stanovení obsahu vzduchu provzdušněné* betonové směsi objemovou nebo tlakovou metodou, spočívají v podstatě ve zjišťování velikosti, množství a prostorovém rozložení vzduchových ! pórů v materiálu. Rozborem zjištěných hodnot a jejich porovnáním s hodnotami materiálů o známé mrazuvzdomosti se pak určuje odolnost zkoušeného materiálu.

Přímé metody stanovení odolnosti betonu proti účinkům střídavého mrazu a tání jsou v podstatě založeny ná sledování střídavě zmrazovaného a rozmrazovaného zkušebního vzorku a v souvislosti s tím na zjišťování úbytků hmotnosti, snížení mechanické pevnosti a poklesu dynamického modulu vzorku při porovnání se vzorkem referenčním. Doposud nejsou u žádné metody stanovena : kriteria pro jednotné určení faktoru trvanlivosti materiálu, které by byly teoreticky či experimentálně zdůvodněny. Hodnota zkoušek je založena , na srovnání vzorků různých tvarů a velikostí podle jejich chování v předepsaném zkušebním režimu, tj. jednak při určité frekvenci, amplitudě a počtu zmrazovacích cyklů a jednak při zvolených podmínkách zmrazení a tání v různém prostředí. Pro ; realizaci těchto metod jsou známa různá zařízení, jako je například zkušební vana, v níž se na suchu j uložené vzorky zmrazí proudem vzduchu a po ! dosažení požadované teploty chlazení a po prodleí vě nutné k promrznutí povrchu se na vzorky naleje í teplá voda, ohřátá ve zvláštním zásobníku. Nevýhodou tohoto zařízení je skutečnost, že nesimuluje i skutečné přírodní vlivy, které na materiál působí ! a j e nutná značná prodleva k promrznutí či prohřátí i povrchu vzorku na požadovanou hodnotu. Další ' známé zařízení sestává z mrazící části, v níž i kompresorová chladící jednotka ochlazuje solan: ku, ve které je na řetězovém zdvihacím zařízení I upevněn zásobník s vodou, v níž jsou uloženy i zkušební vzorky. Po dosažení předepsané hodnoty l zmrazení vzorků je zásobník vytažen nad mrazící ! skříň, kde jsou vzorky ohřívány pomocí infrazářiI čů. Průběh cyklu je automatizovaný a zařízení umožňuje programování jak délky tak počtu cyklů, i Nevýhodami zařízení jsou jeho-značná složitost, korozivní působení solanky na zařízení, nutnost manipulace se vzorky a rovněž používání přímotopných elektrických těles k ohřevu vzorků.

Uvedené nevýhody odstraňuje v podstatě vynález, kterým je zařízení pro zkoušky mrazuvzdornosti materiálu tepelnými šoky, sestávající z chladící skříně, tvořené vanou a víkem, z kondenzační chladící jednotky, ovládací automatiky a ovládacího panelu a jeho podstata spočívá v tom, že na dně vany chladící skříně je uložen hlavní tepelný výměník, který je propojen spojovacím potrubím s kondenzační chladící jednotkou.

V alternativním provedení vynálezu, je nad hlavním tepelným výměníkem ve vaně upevněna deska pro jeho oddělení od zkušebního prostoru.

Proti dosud známým zařízením dosahuje sé podle vynálezu vyššího účinku v tom, že simuluje plně přírodní podmínky, se vzorky není během zkoušky manipulováno, pracuje nezávisle na okolním prostředí, což umožňuje jeho umístění i na odloučených pracovištích. Další výhodou je jeho i poměrně jednoduchá konstrukce a obsluha, takže jeho chod může zajišťovat zaučená osoba. Také využití vlastností chladícího kompresoru, pracují- j čího jako tepelné čerpadlo se jeví jako značná výhoda, neboť k ohřevu vzorků nebo vody není nutpé používat přímotopných elektrických těles.

Příklad provedení podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese, kde obr. 1. je blokové schéma propojení jednotlivých částí zařízení a obr. 2. je částečný vertikální řez zařízením.

Podle vynálezu jsou na základním rámu 1, např. svařením z ocelových profilů, opatřeném pláštěm

2, ůloženy kondenzační chladící jednotka 3, chladící skříň 4, ovládací panel 5 a neznázorněné, navzájem propojené, kontrolní, řídící; jistící a ovládací prvky ovládací automatiky 6. Kondenzační chladící jednotka 3 je upevněna ve spodní části rámu 1 a je tvořena chladícím kompresorem 31 s neznázoměným zdrojem pohonné energie a pomocným tepelným výměníkem 32, v místě jehož ventilátoru 33 je plášť 2 opatřen žaluziemi 21 pro odvod a přívod vzduchu při chlazení. Chladící skříň 4 je tvořena vanou 41 a odklopným víkem 42, přičemž obě tyto části jsou tepelně izolovány, např. polyuretanem. Uvnitř vany 41 je na jejím dně 411 uložen hlavní tepelný výměník 7, tvořený například měděnými trubkami nebo deskami, který je spojen spojovacím potrubím 8, 9 jednak s chladícím kompresorem 31 a jednak s pomocným tepelným výměníkem 32 kondenzační chladící jednotky

3. Hlavní tepelný výměník 7 je zakryt deskou 10, která je nerozebíratelně připevněna, např. připíjena, k bočním stěnám 412,413 vany 41 a tvoří tak dno zkušebního prostoru 11, v němž jsou ve vodě

Claims (2)

1. PŘEDMĚT

   1. Zařízení pro zkoušky mrazuvzdornosti materiálu tepelnými šoky, sestávající z chladící skříně, tvořené vanou a víkem, z kondenzační chladící jednotky, ovládači automatiky a ovládacího panelu, vyznačující se tím, že na dně (411) vany (41) chladící skříně (4) je uložen hlavní tepelný výmě12 uloženy zkušební vzorky 13. Boční stěny 412, 413 jsou dále opatřeny přepadem 14, připojeným hadicí 15 na neznázorněný odpad a příchytkami 16 pro uložení teplotních čidel 17, s výhodou termostatických, jejichž výstupy 18 jsou vyvedeny ž chladící skříně 4 otvory 19.

   Před začátkem zkoušky se uloží do vody 12 ve zkušebním prostoru 11 chladící skříně 4 zkušební vzorky 13 a na ovládacím panelu 5 se naprogramuje průběh zkoušky, tj. počet zkušebních cyklů, teplotní rozmezí zkoušky a doby zmrazování, prodlev či tání. Při ochlazování je pomocí chladivá kondenzační chladící jednotky 3 odnímáno teplo ze zkušebního prostoru 11 hlavním tepelným výměníkem 7, přičemž pomocný tepelný výměník 32 toto teplo předává do okolního prostředí. Průběh zmrazování a po dosažení požadované teploty zmrazení i její hodnota, jsou registrovány teplotními čidly 17 a řízeny ovládací automatikou

   6. Po požadované prodlevě zmrazení přepne ovládací automatika 6 chladící okruh tvořeny kondenzační chladící jednotkou 3, spojovacím potrubím 8, 9 a hlavním tepelným výměníkem 7 na reverzní chod, takže při ohřevu odebírá pomocný tepelný výměník 32 teplo z okolního prostředí a pomocí chladivá jej přes hlavní tepelný výměník 7 předává • do zkušebního prostoru 11. Po dosažení požadované teploty vody a určité prodlevě se cyklus opakuje, aniž je nutné se vzorky 13 jakkoliv manipulovat. Popsané zařízení není jediným možným řešením podle vynálezu, ale například ovládací panel 5 i automatika 6 může být umístěna v samostatném panelu bez kontaktu s chladící skříní 4, hlavní tepelný výměník 7 nemusí být zakryt deskou 10 a vzorky se mohou pokládat přímo na něj, či přívod a odvod tepla z pomocného tepelného výměníku 32 může být realizován vodou nebo jinou kapali; nou, vzduchem či jiným plynem. -Dále lze zkušební prostor 11 po utěsnění naplnit Umělou atmosférou nebo v něm použít nucené cirkulace plynu ventilátorem, např. pro zkoušky odolnosti materiálu proti působení agresivních plynů.

   Nařízení podle vynálezu je možno využít ve· všech případech, kde je nutno v určitém prostoru řídit teplotu tohoto prostoru nebo předmětů vněm uložených v závislosti na čase v několika teplotních rovinách, jako je například při zkoušení potravinářských výrobků nebo přístrojů jemné mechaniky na~ odolnost proti změnám teplot nebo v technologickém procesu k umělému stárnutí kovů, jejich slitin nebo nových hmot.

   VYNÁLEZU nik (7), který je propojen spojovacím potrubím (8, 9) s kondenzační chladící jednotkou (3).
2. 2. Zařízení podle bodu 1., vyznačující se tím, že nad hlavním tepelným výměníkem (7) je ve vaně (41) upevněna deska (10) pro jeho oddělení od zkušebního prostoru (11).