1
(21)4379561/25
(22)17.02.88
(46) 23.04.91. Бюл. № 15
(71)Научно-исследовательский институт строительной физики Госстроя СССР
(72)В. И. Лукьянов и Б. А. Малкин
(53)531.7.08(088.8)
(56)Авторское свидетельство СССР № 269587, кл О 01 М 15/08, 1970.
Глобус А. М. Экспериментальная гидрофизика почв.-Л.: Гидрометеоиздат, 1969, с. 206-208.
(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЛАГОПЕРЕНОСА ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
(57)Изобретение может быть использовано при исследовании процессов влагопереноса в неизотермических условиях с переменной
концентрацией водорастворимых компонентов. Целью изобретения является расширение информативности способа путем одновременного определения трех коэффициентов влагопереноса (KB), а именно коэффициентов влагопроводности, термовлагопроводности и солевлагопроводности (осмоса) и повышение точности их определения. KB определяют путем измерения расхода жидкости через исследуемый образец, изолированный от свободной жидкости с обеих сторон полупроницаемыми мембранами, и отдельно через мембраны при определенном перепаде давления на указанных элементах, измерения зависимости остаточной насыщенности образца от перепада давления и последующего расчета по математическим формулам. 2 ил.
(Ј
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании процессов перемещения влаги в строительных и других пористых материалах, находящихся в неизотермических условиях и при наличии градиентов водорастворимых компонентов, а именно в строительной теплофизике, промышленности строительных материалов, легкой, химической промышленности, сельском хозяйстве, гидрогеологии и т.д.
Целью изобретения является расширение информативности путем одновременного определения коэффициентов влагопереноса пористых материалов: коэффициентов влаго- проводности, термовлагопроводности и соле- влагопроводности.
На фиг. 1 представлена зависимость (w) от водонасыщеннрсти для двух строительных материалов, (а - газосиликат, б - керамзитобетон); на фиг. 2 - зависимости коэффициентов влагопереноса: влагопроводности К, термовлагопроводности K-t и солевлагопроводности Ке керамзитобетона кг/м3 от его водона- сыщенности при двух значениях градиента капиллярного давления, полученные по данному способу.
Способ осуществляют следующим образом.
Из керамзитобетона кг/м3 приготовлены три одинаковых образца высотой ,01 м и диаметром ,03 м. Две полупроницаемые мембраны изготовлены из керамики кг/м3, ,01 м. Они насыщены водой под вакуумом. При перепаде давления ДР 4-105 Па определены расходы жидкостей через одну мембрану, которая располагается ниже образца и используется для определения как расхода жидкости, так и функциональной зависимости J (w) (функции Леверетта) керамзитобетона, две мембраны, соединенные между собой, и систему, состоящую из образца и присоединенных к его поверхностям мембран, которые испытаны.
Затем удаляется вода из первой камеры, а также верхняя мембрана Под действием
о сосо со
05
избыточного давления газа из образца через нижнюю мембрану выдавливается остаточная жидкость и таким образом определяется зависимость капиллярного давления от остаточной водонасыщенности, т.е функция Леверетта J(w), которая приведена на фиг. 1 в логарифмическом масштабе.
Снова собирается система из образца и двух мембран, при этом водонасыщен- ность образца снижена до необходимого уровня, равного 0,75. При выбранном перепаде давления АР 4-105 Па определяется расход жидкости через полученную систему. Для оставшихся двух образцов выполнены те же измерения, за исключением измерений, имеющих отношение только к мембранам.
Для остальных значений перепадов давления соответственно равных 2,5X ХЮ4; 6-Ю3 Па выполнены перечисленные операции.
По формулам определены коэффициенты влагопереноса для и , которые приведены на фиг. 2.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает расширение информативности путем одновременного определения трех коэффициентов влагопереноса пористых материалов: влагопроводности, термовлагопро- водности, солевлагопроводности, а также уменьшение времени и испытаний. Формула изобретения
Способ определения коэффициентов влагопереноса пористых материалов, заключающийся в создании условий с постоянными температурой t и концентрацией раствора С в нагнетательной и измерительной камерах, размещении между ними системы, состоящей из двух полупроницаемых мембран и испытуемого образца с известной функцией Леверетта, помещенного между этими мембранами, измерении расхода жидкости через указанную систему при заданных значениях перепада давления АР на ней и водонасыщенности испытуемого образца, отличающийся тем, что, с целью расширения информативности путем одновременного определения трех коэффициентов влагопереноса, дополнительно измеряют расход жидкости через указанную систему из двух мембран и испытуемого образца при его полной водонасыщенности и отдельно через две мембраны при одном и том же значении напорного градиента, а коэффициенты влагопереноса рассчитывают:
коэффициент влагопроводности Kw/w,t,c) м2/ч, по формуле
Kw(w,t,c)(w,t,c
(Л./(а)). А ИПа
коэффициент термовлагопроводности Kt(w,t,c), кг/(м.ч.°С), по формуле
/C/(a.f.c)paa(/.c)..Pit(.c)X
Як
X
&ff1 - Да/-Г
коэффициент солевлагопроводности Kc(w,t,c), кг/(м.ч.н/л), по формуле
Kc(w,t,c)pM(t,c).pk(w,t,c)X
Xefc
где k(W,t,c)(t,c) (gj-0)3 5;
Ut,e. t-t.c)
,.ДР. (1-;,//„) 5
J 1 / / JJU&жо (t,C,)j
c4(f-l)/(-l) )Ml- До/-)(1+Дас-с)
I//Ј-,,„ (t,9y
еозв.
№
XJ(w);
30
35
40
45
50
m
w,t,c -
интегральная пористость материала;
соответственно водонасы- щенность образца, температура, концентрация раствора, проходящего через образец;
p(t,c),,(t,c) -соответственно плотность и вязкость жидкости (раствора) при температуре / и концентрации с); в - угол смачивания;
0о,АогьД(тс - соответственно поверхностное натяжение воды при , , коэффициента влияния t и С соли на поверхностное натяжение раствора;
&жо (t,c) - проницаемость образца при его полной водонасыщенности w, Па;
перепад давления, при котором измеряют расход жидкости через мембраны и через систему из мембран и испытуемого образца, Па; расход жидкости через систему, состоящую соответственно только из двух мембран, из двух мембран и образца при его полном водонасыщенности и водонасыщенности при соответственно толщина и площадь сечения образца.
АР -
Iji fa l
h,S -
О
t-/
э
О 0,2 0Ј 0,6 0,6 1,0
додонась/щемность, ti Фиг.1
а
бЛ
/
Д2
Й/г2
ДО W 0,8 1 Водонаеыщенность, /
