Термометр для бетона: градусник (прибор) для измерения температуры

Качество, прочность и надежность бетона можно обеспечить только при соблюдении технологии строительства. Мастера применяют специальные термометры для бетона, проводят целый ряд замеров на разных этапах работы. Современные приборы компактные и легкие, эргономичные, удобные в эксплуатации. Их допускается применять не только в помещениях, но и под открытым небом, на воздухе, даже не при низких температурах. Узнаем больше о специфике использования термометров, об их выборе и ассортименте прямо сейчас.

Назначение

Если измерения проведены грамотно, процесс заливки продолжается в полном соответствии с нормами, это позволит соблюсти технологию строительства. В дальнейшем, уже при эксплуатации бетонной конструкции, удастся избежать всевозможных проблем. Прибор используется для измерения, регулярного контроля температуры бетона при его прогревании и заливке.

В бетоне не возникнет трещин, расхождений стыков. Он не подвержен деформациям, сохраняет десятилетиями строгую геометрическую форму. Как известно, типичные недостатки бетона проявляются именно из-за недостаточного качества, несоблюдения технологии, из-за отклонений от требований по температурному режиму. Модели и разновидности измерительной техники могут быть разными, но вот базовые правила измерений термометром остаются неизменными.

Новый способ контроля температуры монолитного бетона в перекрытии

 В статье представлен новый способ контроля температуры монолитного бетона в перекрытии при его выдерживании и устройство для его осуществления.

Ключевые слова: контроль температуры, выдерживание бетона, перекрытие.

Состояние бетона монолитных конструкций при выдерживании обычно определяют двум параметрам, подлежащим контролю и регистрации: температуре и прочности.

Температура является косвенным показателем качества бетона, который подлежит обязательному контролю при электропрогреве в зимних условиях. Выделяют два основных способа измерения температуры в процессе ее контроля при выдерживании монолитного бетона:

1) прямые (температуру измеряют термометром, который погружается в скважину, расположенную в теле конструкции);

2) косвенные (температуру измеряют инфракрасным термометром — пирометром, измеряется температура поверхности опалубки, после чего расчетом определяется температуру поверхности бетона, контактируемой с опалубкой).

Прямые измерения для оценки температуры бетона в перекрытии отличаются низкой технологичностью: для возможности проведения замеров необходимо предусматривать регулярные скважины в теле конструкции, рабочие настилы для перемещения по твердеющему перекрытию и т. д. Поэтому данные способ измерения температуры нельзя рекомендовать для массового использования при контроле процесса твердения бетона в перекрытиях зданий.

В настоящее время широкое распространение получил способ контроля температуры бетона, описанный в ряде технологических рекомендаций по зимнему бетонированию, например [1], а также в диссертационном исследовании [2]. Указанный способ реализуется следующим образом. На месте планируемых измерений температуры бетона определяют температуру воздуха. Далее при помощи пирометра определяют температуру наружной поверхности инвентарной или несъемной опалубки перекрытия. Затем по известным расчетным зависимостям [3, 4] вычисляют температуру выдерживаемого монолитного бетона по поверхности его контакта с опалубкой.

Результаты практического применения данного способа показали, что он не обеспечивает высокую точность измерений температуры опалубки и, как следствие, температуры бетона, по следующим причинам:

– отсутствуют мероприятия по подготовке поверхности опалубки к измерению температуры ее поверхности инфракрасным термометром;

– отсутствуют мероприятия по учету скорости и направления ветра, обдувающего опалубку при измерении температуры ее поверхности;

Для устранения указанных недостатков нами был разработан новый способ контроля температуры монолитного бетона в перекрытии, а также устройство для его реализации, которые обеспечивают высокую точность измерения температуры опалубки.

Разработанное устройство, предназначенное для устранения влияния ветра при измерении температуры, представляет собой полый усеченный конус, например из жести, с ручкой-держателем (рисунок). Вдоль большего основания конуса выполнены опорные выступы. Высота усеченного конуса составляет не менее 50 см., а высота опорных выступов не превышает 1 см.; внутренний диаметр большего основания усеченного конуса составляет не менее 60 см., а внутренний диаметр его меньшего основания составляет не менее 50 см.

Рис. 1. Устройство для реализации способа контроля температуры бетона: 1 — полый усеченный конус; 2 — опорные выступы; 3 — ручка-держатель

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. На месте контроля температуры бетона перекрытия с определенной периодичностью, установленной технологическими регламентами или проектом, измеряют температуру воздуха, например, электронным термометром. Далее участок наружной поверхности опалубки перекрытия (инвентарной или несъемной), выбранный для определения температуры монолитного бетона по поверхности его контакта с палубой, очищают от наслоений грязи, налипшего бетона или цементного молока. Затем к очищенной поверхности опорными выступами прижимают разработанное устройство, так, чтобы геометрические центры очищенной поверхности опалубки и большего основания устройства совпали друг с другом. Устройство удерживают в таком положении при помощи ручки-держателя не менее одной минуты, при этом при помощи инфракрасного термометра определяют температуру поверхности опалубки, не менее двух раз подряд. Площадь поверхности, для которой определяется температура, при этом должна быть ограничена площадью большего основания устройства. Полученные результаты измерений сопоставляют для оценки их достоверности, при необходимости находят среднее арифметическое результатов. Вычисляют температуру выдерживаемого монолитного бетона по поверхности его контакта с палубой по известным расчетным зависимостям между температурой наружной поверхности опалубки и температурой бетона по поверхности его контакта с палубой, при этом скорость ветра, которую рекомендовано учитывать в расчетных зависимостях, принимают нулевой.

Высокая точность измерений температуры поверхности опалубки, согласно способу, достигается следующим.

1.Устранением измерительных погрешностей, возникающих при обдувании поверхности опалубки ветром или, напротив, возникновения застоя воздушных масс. При использовании разработанного устройства, поверхность опалубки, на которой измеряется температура, защищена от ветра, но при этом исключается вероятность возникновения аэростаза (застоя воздуха), окружающего данную поверхность опалубки из-за наличия щелей между опорными выступами;

2.Обеспечением возможности проверки достоверности полученных дублированных измерений. В способе предусмотрено сопоставление полученных данных и, при необходимости, вычисление их среднего арифметического.

3.Обеспечением согласованности оптического разрешения пирометра и внутренних диаметров оснований устройства. Размеры устройства определены таким образом, чтобы при измерении температуры поверхности опалубки пирометром, пятно измеряемой поверхности находилось внутри окружности, образованной основанием устройства.

Как было отмечено выше, для вычисления температуры выдерживаемого монолитного бетона по поверхности его контакта с опалубкой необходимо определить следующие параметры:

– температуру поверхности опалубки — tп, ºС;

– температуру наружного воздуха — tн.в., ºС.

Кроме этих величин, которые меняются в процессе контроля температуры бетона, также необходимо определить термическое сопротивление конструкции опалубки R, м2·ºС/Вт. Для фанерной опалубки толщиной 21 мм, термическое сопротивление R = 0,017 м2·ºС/Вт.

Полная формула для определения температуры бетона, составленная на основе стационарного уравнения Фурье теплопроводности первого рода, выглядит следующим образом:

,(1)

где σ = 5,67  10–8 Втм-2К-4— постоянная Стефана-Больцмана;

ε — степень черноты полного нормального излучения материала ограждения (опалубки), для деревянной опалубки ε = 0,85;

к — конвективная составляющая коэффициента теплоотдачи воздуха, зависящая от скорости ветра, в случае использования предлагаемого способа и устройства скорость ветра следует считать нулевой, поэтому к = 3,77 Вт/м2°С.

Применив данные, представленные в [1 и 4], формулу (1) можно упростить до следующего вида:

.(2)

Таким образом, при использовании предлагаемого способа, температуру бетона с высокой точностью можно определять по формуле (2), адаптированной для расчетов на строительной площадке.

Предлагаемый способ контроля температуры монолитного бетона в перекрытии позволит с высокой точностью проводить измерения температуры и, как следствие, повысить качество процесса контроля набора прочности бетона несущих конструкций.

На представленный в статье способ и устройство для его осуществления оформлена заявка на патент РФ на изобретение, проходящая в настоящий момент экспертизу в ФИПС.

Литература:

1. Р-НП СРО ССК-02–2015 Рекомендации по производству бетонных работ в зимний период. НП СРО «Союз строительных компаний Урала и Сибири». Челябинск, 2015. — 84 с.

2. Зиневич, Л. В. Разработка технологии оперативного температурно-прочностного контроля бетона при выдерживании монолитных конструкций в условиях современного скоростного строительства: дис … к-та техн. наук: 05.23.08 / Зиневич Людмила Владимировна — Москва, 2009. — 200 с.

3. Руководство по прогреву бетона в монолитных конструкциях / под ред. Б. А. Крылова и др. М.: НИИЖБ, 2005. — 275 с.

4. Головнев, С. Г. Оптимизация методов зимнего бетонирования / С. Г. Головнев. Л.: Стройиздат, 1983. — 235 с.

Типы приборов, бренды

Узнаем, какие типы приборов бывают.

1. Инфракрасным можно проводить измерения на расстоянии.
2. Беспроводной управляется на расстоянии.
3. Комплектными устройствами можно измерять показатели в двух емкостях сразу.
4. Биметаллические модели имеют длинные щупы. Такой метровой иглой удобно пользоваться при проведении измерений.
5. Модели для прогрева бетонной смеси применяют в холодное время года.

Рассмотрим наиболее надежные, функциональные термометры, основные бренды, модели. Они успели заслужить не только популярность у обычных потребителей, но и доверие экспертов.

• Оптимальный уровень качества, практически безупречные измерения отличают немецкие бренды Testo, Omron, Festo. Эти приборы работают практически без сбоев, обеспечивают высокую точность. При этом выпускается широкий модельный ряд, представлены разные ценовые категории. Бюджетные варианты по минимальной стоимости здесь не найти, но и вложения будут совершенно оправданы. Кроме того, можно без проблем подобрать прибор с учетом всех тонкостей, назначения и условий применения.
• Testo 905-t2. Знаменитая модель для поверхностного измерения температуры бетона. Когда поверхность неровная, именно такой прибор станет по-настоящему незаменимым. Имеется удобная опция автоматического подключения. При этом мастера отмечают, что работать с таким устройством очень удобно: он надежный, погрешность минимизируется до одного процента.
• Testo 905-t1. Данная модель уже погружная. Аппарат обеспечивает максимальную скорость измерений. Диапазон для качественного определения температуры широкий: он стартует с отметки в 55 градусов ниже нуля, а верхней планкой стало 350 градусов. Только две минуты потребуется, чтобы закончить измерения. Погрешность составит максимум градус.
• Отечественная достойная модель – «Минизамер-Д». Термометр представляет собой небольшой прибор с длинным щупом из стали. Для простого применения он дополнительно заострен на конце. Кроме того, дополнительно можно заказать табло. Его крепят перпендикулярно температурному датчику. Погрешность здесь расположилась в диапазоне 0,5 – 1,0 градус.

В России термометры для бетона выпускают также промышленные предприятия «Замер», «Стройприбор», «Экопроектсервис». Их оборудование тоже пользуется доверием мастеров и экспертов, хорошо показывает себя на практике.

Виды термометров и основные характеристики

В процессе производства бетона необходимо на каждом этапе создания следить за его температурой, чтобы получать необходимое марочное качество. Для этого используют специальные приборы — технические термометры:

• Беспроводной. Управляется через интернет, чем очень удобен в применении. Определяет он, кроме температуры, плотность, после чего данные передаёт на компьютер. При использовании аппарата имеется возможность отсутствовать в проверяемой зоне, что экономит время на регулирующий процесс.
• Инфракрасный термометр. Отличительной чертой является дистанционный замер. Аппарат регистрирует эти излучения фотографическим методом или фотоэлектрическим.
• Термометр для прогрева бетона. Для сохранения свойств бетона прибор используется в зимнее время года, когда смесь необходимо подогревать.
• Комплектный. Аппарат имеет набор устройств, что позволяет измерять температуру одновременно в двух ёмкостях. А также у термометра есть провод длиной десять метров и два датчика, один из которых опускают в бетонную смесь, а другой крепят на опалубке. Преимуществом прибора является прочность и очень яркий индикатор.
• Биметаллический. Имеет метровые щупы в виде иголок, применяется как в строительстве, так и в других хозяйственных целях.

Как правило, измеритель температуры бетона используется на заводе или когда необходимо сделать определённую марку. При этом обязательно используется прибор для прогрева, он соединён с печью или с другим аппаратом, повышающим градус.

Используем термометр правильно: рекомендации по применению

У мастеров с большим опытом уже отработан каждый нюанс при эксплуатации таких специальных термометров для бетона. Очень важно действовать правильно, соблюдать алгоритм, чтобы в результате получить достоверные результаты.

Рассмотрим правильный порядок измерения термометром бетона. Узнаем всего пять базовых требований.

1. В первую очередь необходимо убедиться, что конкретная модель прибора на самом деле будет удобной, оптимальной в процессе эксплуатации, снизит риск погрешности. Эксперты не советуют выбирать термометр, руководствуясь только экономией, небольшим бюджетом. От термометра, его использования напрямую зависит качество бетона, а в конечном итоге – и всей конструкции. Нужно найти устройство современное, простое в применении, которое обеспечит элементарность проведения исследования технических свойств бетона. Конечно, мастер может справиться и со сложным прибором, но начинающему нужна модель, которую эксплуатировать легко.
2. Когда вы приступили к измерению температуры, оптимальный вариант – снимать показания несколько раз, а потом уже выходить среднее арифметическое значение. Это делается достаточно простым действием: все числа складываются, а потом уже делятся на количество измерений.
3. Хороший вариант – модели с памятью устройства. Они смогут без проблем записывать полученные данные. Очень удобно для тех, кто работает с термометром на регулярной основе. Запомнив данные в памяти, их можно с легкостью восстановить, даже если таблицы не было сведено, она случайно утрачена.
4. Еще одно хорошее решение от профессионалов в области строительства. Все измерения точно записываются, а затем сводятся в таблицу. Такой подход поможет грамотно контролировать температуру бетонной смеси. В итоге есть все основания для создания надежной, прочной и долговечной бетонной конструкции.
5. Помните о единицах измерений! Ведь действует не только шкала Цельсия, но и шкала Фаренгейта. Для человека в двадцать первом веке привычной все-таки является шкала Цельсия, хотя мастера свободно переводят и показатели по Фаренгейту.

Старайтесь действовать грамотно, чтобы получить достоверный результат. Для соблюдения особенностей технологии важно минимизировать погрешность.

Термометры для контроля температуры бетона

Качество, прочность и надежность бетона можно обеспечить только при соблюдении технологии строительства. Мастера применяют специальные термометры для бетона, проводят целый ряд замеров на разных этапах работы. Современные приборы компактные и легкие, эргономичные, удобные в эксплуатации. Их допускается применять не только в помещениях, но и под открытым небом, на воздухе, даже не при низких температурах. Узнаем больше о специфике использования термометров, об их выборе и ассортименте прямо сейчас.

Советы по выбору

Вот факторы, на которые надо обратить внимание при выборе модели:

• тип питания (есть ли автономный режим);
• простота эксплуатации;
• единицы измерений;
• продолжительность срока службы;
• условия использования;
• наличие продолжительного гарантийного срока.

Специалисты дают следующий совет: при выборе конкретной модели необходимо ориентироваться не только на стоимость и набор опций. Важно понимать, насколько широкий функционал потребуется для решения конкретных задач, как часто будет эксплуатироваться прибор, каким опытом обладает мастер.