Определение температуры бетонной поверхности

Для определения температуры поверхностей бетонных и железобетонных конструкций применяют термощупы различных типов. Термощуп состоит из измерительной части (щупа) и вторичного блока, включающего в себя измерительную схему и регистрирующий прибор. Щуп и измерительно-регистрирующий блок могут быть объединены в одном корпусе (термощуп TM) или выполнены раздельно (термощупы Т-4 и ЦЛЭМ).

Обычно термощуп представляет собой брусок из теплоизоляционного материала (например, текстолита), имеющий с одной стороны ручку, а с другой паз для размещения чувствительного элемента. Чувствительный элемент представляет собой слюдяную пластинку с намотанным на нее медным проводом или термистор, заключенные в медную либо алюминиевую капсулу. Чувствительный элемент помещают в паз термощупа, размещая под ним пробковую изоляцию. Сверху элемент обычно защищают от повреждений медной или латунной пластинкой. Провода проводят через ручку термощупа и припаивают к выводам чувствительного элемента.

При проведении замеров термощупами следует тщательно обеспечивать контакт щупа с бетонной поверхностью, не допуская изменения ее температуры (в процессе измерения) потоками воздуха (сквозняки, потоки воздуха из смежных помещений и т.п.). При измерениях испытатель должен находиться на расстоянии вытянутой руки от поверхности конструкции. В каждой точке следует проводить по три замера.

При проведении измерений особое внимание должно быть обращено на состояние бетонной поверхности: она должна быть чистой, на ней не должно быть шероховатостей, раковин, местных наплывов, превышающих допуски, предусмотренные ГОСТ 13015—75 для категории Al. Для этой категории предельные размеры диаметра и глубины раковин и высоты местных наплывов не должны превышать 0,5 мм. Рекомендуется перед проведением замеров зачистить бетонную поверхность наждачной шкуркой и удалить пыль. Следует учитывать, что наличие между бетоном и термАцупом воздушной прослойки искажает результаты измерений.

Термощуп TM выпускается заводом «Коммунальник» МЖКХ России (рис. V.1). Измерение температуры производится терморезистором СТ-1-17, который вмонтирован в капсулу и расположен на конце штока термощупа. Работа термощупа основана на мостовой схеме, ее расбалансировку измеряют милливольтметром. Источник питания — батарейки.

Масса прибора ~ 1,3 кг, габаритные размеры 90х80х360 мм. Диапазон измерения: для металла — от 20 до 95° С, для бетона — от -50 до 55° С (по данным ЦНИЛ Главкиевгорстроя возможна до 70°С). Точность измерения ±2° С. Кривая тарировки термощупа TM для бетона приведена на рис. V.2.

Термощуп типа Т-4 разработан трестом ОРГТЭС и состоит из измерительного жезла, соединенного гибким шнуром со вторичным прибором. Температуру измеряют при помощи термометра сопротивления ТСМ, представляющего собой плоскую намотку из медной проволоки диаметром 0,01—0,1 мм. Номинальное сопротивление R0 при 0°C—53 Ом (гр. 23 по ГОСТ 6651—59). Вторичный прибор представляет собой мостовую схему с пределами измерения от 0 до 50° С и от 50 до 100°С. Переход от одного предела к другому осуществляют, отключая сопротивление rш шунтирующего плеча R1.

Масса прибора ~2 кг, габаритные размеры вторичного прибрра 125х145х175 мм. Погрешность, по данным ОРГТЭС, ±0,5° С. При измерении температуры нетеплопроводных (неметаллических) поверхностей вводят поправку, которую определяют по графику, имеющемуся в инструкции к термощупу Т-4.

Термощуп ЦЛЭМ измеряет температуру от 0 до до 90° С. Аналогично Т-4 он состоит из двух частей; в измерительном жезле применено полупроводниковое соединение ТШ-1.

Для измерения температуры поверхностей можно использовать установки, преобразующие инфракрасное излучение предметов в видимое изображение. Такая термовизуальная система воспроизводит на экране камеры разность температур контролируемой поверхности в виде термального изображения, используя естественное инфракрасное излучение, изменяющееся в зависимости от температуры поверхности. Термовизуальная система позволяет проводить измерения быстро и на больших расстояниях, получая термографическую картину больших поверхностей без механического контакта с ними. Аппаратура, основанная на этом принципе и применяемая для обследования строительных конструкций (например, приборы шведской фирмы «АГА» Термовизион 750 и 680), еще имеет высокую стоимость и ряд недостатков при измерении температуры и неудобств в эксплуатации (например, смена жидкого азота каждые 4 ч). С дальнейшим развитием термовизуального метода он найдет применение для измерения температур и при испытаниях бетонных и железобетонных конструкций.