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主题内容与适用范围
本标准规定了建筑材料总燃烧热值的定义、测定方法和燃烧热值的定义、计算方法。本标准适用于建筑材料燃烧热值的测定。
量热计热容量
量热系统在试验条件下温度升高 1,C所需要的热量被定义为该量热计的热容量。其值通过量热基准物质苯甲酸在相同的试验条件下进行校正试验而得到。
试验环境条件
试验室应设在一单独房间,并且不得在同一房间内同时进行其他试验项目的测定。试验室室温应保持在 15-35'C范围内,并且每次测定时室温变化不得超过 10C,试验室内应无强烈的空气对流,不应有强烈的热源和风扇,试验过程中应避免开启门窗。试验室应避免阳光直射,否则量热计应放在不受阳光直射的位置。
仪器设备
氧弹式量热计
a. 高压氧弹:要求附件配套、齐全;
b. 供氧弹使用的量热计内筒:内外表面抛光,带全套配件。
c. 量热计外筒(水夹套):配件齐全。
d. 恒速搅拌器:配件齐全。
e. 温度测量装置:用于测量量热计内筒水温,其精度要求为。. 002'C ,
f. 点火装置:其电压不超过 20v,
天平
a:. 分析天平:大称量200g,分度值:。.1mga
b. 工业天平:大称量5kg,分度值:25mg附属设备
a. 氧气钢瓶。
b. 氧气减压器和氧气导管。
c. 铂增祸,镍一铬增祸或二氧化硅柑jig及其他耐热耐腐蚀和耐氧化材料制成、并能放置试样的器qdo车皿
d. 普通水银温度计:测温范围。-500C,分度值 。.2^-0.5Co试剂和材料
a. 氧气:含量X99.0%,并且不应含有可燃成分,因此不允许使用电解氧。
b. 苯甲酸:经计量机关检定并标明热值的苯甲酸。在 40-50'C烘箱中放置 3-4h并冷却后在压片机上压成。.9-1. 1g的苯甲酸片,放入干燥器中备用。
c. 氢氧化钠标准溶液,c(NaOH)=0. lmol/L,
d. 酚酞指示剂,。.I%.
e. 点火丝:直径 。. lmm左右的铂、铜、镍铬丝或其他已知热值的金属丝,将其剪成长度为 80-l oomm的小段,放在分析天平上称量(精确至。.lmg)并计算出相应的热值。
f. 擦镜纸:使用前先测出其热值。方法如下:取约lg擦镜纸,在分析天平上称量(精确至。.lmg)后,用手团紧,放入增祸中,然后按本标准第 7.1. 2-7.1. 7条所规定的步骤测定其热值。取两次结果的平均值为标定值。
总热值的测定
测定步骤
1 在分析天平上精确称取已经状态调节的建材试样1. 0-1. 2g(精确至。lmg)。用已精确称量至0. l mg并已知热值的擦镜纸包裹称好的试样,包裹试样时应注意尽量包紧,使试样与擦镜纸紧密接触,以保证试样完全燃烧。将包好的试样放入增涡内,并用手压紧待用。擦镜纸的用量视试样中含可燃成分多少而定,一般为。.5-1. 5g,总的原则是使所取试样和擦镜纸在氧弹中完全燃烧后引起的内筒温升在1. 5^-3. 0'C左右。
2 取一段已知质量和热值的点火丝,将其两端分别接在氧弹的两个电极柱上,注意保持良好接触,再把放有试样的增祸放在柑涡支架上。调节下垂的点火丝与试样良好接触,并注意切勿使点火丝与柑祸相碰,以免形成短路,烧毁柑祸支架,同时还应注意防止两电极间以及增瑞同另一电极之间的短路。
3 向氧弹内加入 l OmL蒸馏水,将已装好试样和点火丝的弹头轻轻放人弹内,小心拧紧弹盖,注意避免钳祸和点火丝的位置因受震动改变而使点火丝和试样脱开。接上氧气导管,先以一股缓慢的氧气流驱尽弹内空气后,关闭排气阀,再往氧弹内缓缓充入氧气,直至弹内压力达2. 5MPa。对于难燃材料,弹内压力应充至3. 0-3. 2MPa o
4 向内筒中加入一定量蒸馏水,蒸馏水的量以放入氧弹后氧弹盖的顶面(不包括突出的氧气阀和电极)淹没在水面下10^-20mm为准。每次试验时的内筒水量都必须与标定热容量时的内筒水量一致(相差 lg以内)。
水量用称量法测定,在工业天平上精确称量至1g,调节内筒水温,使其比外筒水温低 。. 7^-1. 0C。外筒水温应与室温尽量接近,相差不得超过 1C,
5 将装好水的内筒放人量热计的外筒(水夹套)内再放进已充好氧的氧弹,装好搅拌器及其传动机构,把氧弹的点火电极与点火电路接好,盖上筒盖,通过盖上的小孔把温度测量装置插入内筒中。
6 开启搅拌器,搅拌速度与标定热容量时相同。3min后开始计时,并读取记录内筒水温。每分钟进行 1次,连续读取 5min,这一阶段为热值试验初期。带有微电脑的氧弹式量热计则按其操作说明书启动测温程序。
初期结束后立即闭合点火电路进行点火,热值试验随即进人主期,记录此时内筒水温t,以后每 30s记录 1次。
注意观察内筒温度,如 30s内温度急剧上升,则表明点火成功,试验可继续进行,否则应立即停止试验。
内筒水温达到高值录 1次,共记录 5min, 5‘时,试验自动进人末期,内筒水温逐渐开始下降。此时水温变化应每分钟记in后关闭搅拌器并记录此时室温和外简水温。
了门.7 取出氧弹,开启排气阀,缓慢排出燃烧废气后卸下弹盖,仔细观察弹筒和柑涡内部。如有试样燃烧不完全的迹象,试验应作废。找出未燃烧完的点火丝,称量(精确至。.lmg),计算已燃烧点火丝在氧弹中放出的热量o
用蒸馏水冲洗弹内各部分、排气阀、柑祸内外和燃烧残渣。将全部洗涤液共约100mL收集在一只烧杯中,并用。.工mol/L氢氧化钠标准溶液滴定以测定所生成的硝酸。
7.2式 中消耗 1ML0. lmol/L氢氧化钠标准溶液的硝酸的生成热为5} 987J.结果计算
a, 普通氧弹式量热计
试验的总热值由下式计算:
带微电脑的氧弹式量热计
按仪器使用说明书的要求通过键盘向电脑输入热容量、试样质量和附加热量等有关数据,电脑根据这些数据和试验过程中自行记录的温升数据,即可自动进行温度校正和总热值Q。的计算,并自动显示计算结果。
试祥数目和重复试验差值
热值试验共需3个平行试样。每两个平行试验结果之间的差值不得大于167kJ/kg,否则整个试验应予重做。
测定结果表达当某材料的 3个平行试样的3次热值试验结果的重复试验差值符合 7. 3条的规定时,则以这 3次试验结果的算术平均值作为该材料的总热值。
热值的计算
8-1 材料在氧弹中燃烧后凝结水的汽化潜热的计算
8.1.1 氢含量的测定
按 6.1条规定制成有代表性的粉末状试样并按 6.2条规定进行状态调节,再用微量或半微量分析
来测定材料组成中氢的含量 F,
氢含量的测定共进行两次,两次测定结果的允许误差应不超过 。15%e
8.1-2 凝结水汽化潜热的计算
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