Способ определения проницаемости пористого материала

Способ определения проницаемости пористого материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву.— (22) Заявлено 18.07.80 (21) 2958225/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (51) M. Кл.

G 01 N !5/08.(23) Приоритет—

Гаеударстеенный комлтет

СССР (53) УДК 625.85:

:620. 1 (088.8) Опубликовано 15.04.82. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25.04.82

IIo делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. В. Бронфман, К. М. Кац, В. М. Смолянский, Е. Н. Щербаков и С. Н. Власов т

Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕ,ЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ

ПОРИСТОГО МАТЕРИА,ЛА

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение в исследовательских лабораториях строительной, химической, горной и других отраслей промышленности.

Известен способ определения проницаемости по количеству фильтрата, прошедшего сквозь особо плотные материалы, основанный на поглощении его жидкой или парообразной фазы адсорбентом, например,. силикагелем и определении по разности весов сухого и насыщенного адсорбента количества фильтрата (1).

Недостатки способа заключаются в неучитываемом изменении разрешающей способности вследствие насыщения адсорбента, в низкой точности определения в связи с непрерывным изменением кинетики насыщения адсорбента фильтратом и потери части фильтрата при смене капсул с адсорбентом.

Известен способ определения проницаемости по количеству жидкой фазы фйльтрата мерником, снабженным поплавковым или другим - измерителем уровня фильтрации (2).

Недостатки способа состоят в том, что не фиксируется главный момент испытанияначало проницаемости, невозможно определить малые количества фильтрата в случаях прохождения его сквозь особо плотные материалы; невозможно осуществить учет парообразной фазы фильтрата.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения количества парообразной фазы фильтрата при помощи газовых счетчиков реометров, заключающийся в подаче на образец фильтрующей среды под давлением и определении количества фильтрата, прошедшего через образец. Количество фильтрата измеряют в виде объема газообразной фазы фильтратаЦ.

Способ характеризуется невозможностью учета жидкой фазы фильтрата; низкой точностью определения, поскольку не учитывается изменение давления газа. При разных давлениях в фиксированном объеме содержится различное количество газа, что особенно существенно учитывать при малых объемах фильтрующей среды.

920471

Формула изобретения

Целью изобретения является повышение точности измерения количества жидкого и газообразного фильтрата, прошедшего сквозь образец пористого материала.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения проницаемости пористого материала, заключающемуся в подаче на образец фильтрующей среды под давлением и определении количества. фильтрата, прошедшего через образец, прошедший через образец фильтрат улавливают в камеру известного объема, в которой поддерживают заданную температуру и измеряют давление, при этом периодически откачивают фильтрат из камеры в интервале давлений ЬР = Р1 — Pz, где Р1 давление, значение котороге равно, или меньше, чем давление насыщенных паров фильтрата при фиксированной температуре в камере, а

Pz — заданное да вление, меньшее, чем Р t, и регистрируют число откачиваний во вре- о мени.

Принципиальное отличие предлагаемого способа заключается в том, что в объеме сбора фильтрата поддерживается давление, максимальное значение которого меньше или равно давлению насыщенных паров фильтрата при соответствующей, строго поддерживаемой в камере температуре. Это обеспечивает переход фильтрата в парообразное состояние по мере его поступления в объем.

Минимальное значение давления паров фильтрата позволяет в широких пределах варьировать их плотность, что в сочетании с изменением интервала значений давления начала (верхний предел) и конца (нижний предел) откачивания и.изменения температу- з5 ры паров фильтрата обеспечивает получение достаточно малых масс фильтрата в одном откачивании и изменение этих масс и числа откачиваний в единицу времени в широких пределах.

Пример. При испытаниях стандартного 4О образца бетона применена приемная камера для сбора фильтрата объемом 350 см .

В камере поддерживается +30 . Откачивание фильтрата из камеры производится при давлении паров P> — — 0,03 кгс/см и закан- 4s чивается по достижении давления конца откачивания P — — 0,01 кгс/см .

В этих условиях масса водяных паров одного откачивания определяется следующим образом.

При = +30 С давление насыщенных паров воды Р„= 0,0424 кгс/см, а масса

1 мз паров при данных параметрах равна

m= 30,3 r.

По закону Бойля Мариотта

PÌ Р2Ч2 при t = Const; m = Const масса водяных паров 30,3 г занимает объемы

55 при Р1 =. 0,01 кгс/см Ч вЂ” — 4,24 мз при Pz — — 0,02 кгс/см2 Ч2 = 2,12 мз при Ps = 0,03 кгс/см Чз = 1,413 м

Принятые давления обеспечивают полный переход фильтрата в парообразное состояние.

Соответственно масса водяных паров одного см m =0,007146 мг, т2 — — 0,014292 вй;

m = 0,021444 мг.

При выбранных параметрах масса водяных паров, извлекаемая из камеры за одно откачивание.

m Ä = 350 х (0,021444 — 0,007146) =5 мг.

В случае, если при этих же параметрах в камере начало откачивания осуществлять при P = 0,02 кгс/см, то масса водяных паров одного откачивания

m „„ = 350х (0,014292 — 0,007146) = 25мг.

Если установить в камере сбора фильтрата температуру t = +50 С (давление насыщенных паров Р, = 0,1233 кгс/см2 и масса 1 м паров 83 г), то соответственно при давлении начала откачивания равным Р = 0,003 кгс/см2 и конца откачивания Р, = 0,01 кгс/см2. Масса водяных паров одного откачивания m oT = 4,71 м, а при давлении начала откачиваиия Pz = 0,02кгс

= п о тк = 2,36 мг.

Предлагаемый способ обеспечивает полный учет фильтрата вне зависимости от фазового состояния в момент выхода из образца; повышение точности измерений динамики процесса фильтрации за счет непрерывности процесса измерения во времени. Кроме того, отсутствует влияние на точность измерений компонентов носителей фильтрата, таких как поток воздуха, адсорбент его количество и качество; многократно увеличивается разрешающая способность за счет уменьшения плотности паров фильтрата и изменения их температуры.

Повышенная точность, стабильность и достоверность получаемых результатов обеспечивает научно-обоснованное эффективное проектирование составов плотных водонепроницаемых бетонов, предназначенных для обделок транспортных и гидротехнических тоннелей, ирригационных сооружений, резервуаров, отстойников и других сооружений.

Способ определения проницаемости пористого материала, заключающийся в подаче на образец фильтрующей среды под давлением и определении количества фильтрата, прошедшего через образец, отличаюи(ийся тем, что, с целью повышения точности определения, прошедший через образец фильтрат- улавливают в камеру известного объема, в которой поддерживают заданную температуру и измеряют давление, при этом периодически откачивают фильтрат из камеры в интервале давлений ЬР = P, — P2, где Р, — давление, значение которого равно

920471

5 или меньше, чем давление насышенных паров фильтрата при фиксированной температуре в камере, а Р2 — заданное давление меньшее, чем Р,, и регистрируют число откачиваний во времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ГОСТ 19426 — 74. Бетоны. Метод определения коэффициента фильтрации воды.

2. Авторское свидетельство СССР

Ка 201754, кл. G Ol N 15/08, 1967.

3. Чеховский Ю. В. Понижение проницаемости бетона. М. «Энергия», 1968, с. 163 (прототип), Составитель О. Алексеева

Редактор Н. Горват Техред A. Бойкас Корректор А. Ференц

Заказ 2322 43 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, ٠— 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4