Способ определения равновесного влагосодержания капиллярно-пористых материалов Советский патент 1992 года по МПК G01N25/00 

Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств материалов.

Известен способ определения равновесного влагосодержания капиллярно- пористого материала, включающий помещение испытываемого образца в герметически закрывающийся сосуд над поверхностью воды, нагнетание в сосуд сжатого воздуха до заданного относительного давления пара воды, выдерживание образца до установления равновесного состояния, сбрасывание давления, извлечение образца и определение его влагосодержания.

Недостатком способа является низкая точность определения влагосодержания.

Наиболее близким к предлагаемому является способ Определения равновесного влагосодержания капиллярно-пористого материала, включающий помещение сухого испытуемого образца и увлажненного эталонного влагоемкого тела в полиэтиленовую пленку, герметизацию, попеременное нагревание полученной системы до 50-90°С

с охлаждением до 20-25°С, затем термоста- тирование системы с выдержкой до влаж- ностного равновесия между эталонным телом и испытуемым образцом с последующим определением влагосодержания эталонного тела и соответствующего ему равновесного влагосодержания испытуемого образца.

Однако попеременный нагрев закрытой системы до 90°С и охлаждение до 20°С приводит к возникновению обратного потока влаги (от испытуемого материала к эталонному телу) в результате неравномерного нагрева по толщине и проявления эффекта термодиффузии, что переводит процесс влагопередачи из области сорбции в десорбцию с отличающимися величинами влаго- содержаний вследствие гистерезиса, что снижает точность измерений.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение процессов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в помещении испытуемого образца ифильтроваль- ной бумаги в полиэтиленовую пленку, герметизации, термостатировании системы до установления влажностного равновесия между фильтровальной бумагой и испытуемым образцом с последующим определением влагосодержания фильтровальной бумаги, относительного давления пара в системе и соответствующего ему равновесного влагосодержания испытуемого образца, испытуемый образец и фильтровальную бумагу помещают в полиэтиленовую капсулу, запаивают ее и перед термостатированием выдерживают в муфельной печи при 800°С 3-5 с, а относительное давление пара в системе определяют по величине относительной влажности воздуха р, получаемой из уравнения

Wfp-WfpMBKcf 1. 1577-7,886 )0,197+ +5,3716-10 .ехр(7.31 р)-0,1975ехрк х(-4,458 0,(1)

где t - температура термостатирования, °С, Wfp - равновесное влагосодержание фильтровальной бумаги;

WfpMaicc - то же, при 20°С и относительной влажности воздуха р 1.

В качестве примера конкретного выполнения из бетонных призм были выпилены образцы в виде пластин размерами 70x70x20 мм весом 220-238 г. Фильтровальная бумага марки ФНС по ГОСТ 12.026-76, величина WfpMaKc 0.265, нарезана квадратами 65x65 мм и сложена в пакеты по 4 слоя. Пакеты приложены к большим граням пластик. Каждая пластина с фильтровальной бумагой запаяна в полиэтиленовой капсуле. Обжиг капсул проведен при 800±10°С в течение 3 с. Термостатирование проведено при 40, 50 и 70°С в течение соответственно

5, 4 и 3 сут. Плотный контакт между пакетами фильтровальной бумаги и бетонными пластинами обеспечен в течение всего периоде термостатирования. Данные влагосодержания бетонных образцов, фильтровальной бумаги и относительной влажности воздуха р, определенной из уравнения, приведены в таблице,

Ф о рмул а и зоб рете н и я

Способ определения равновесного влагосодержания капиллярно-пористых материалов, заключающийся в помещении исследуемого образца и фильтровальной

бумаги в полиэтиленовую оболочку, герметизации и термостатировании до установления влажностного равновесия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения и упрощения способа, образец и фильтровальную бумагу запаивают в полиэтиленовую капсулу и перед термостатированием выдерживают от 3 до 5 с при 800±20°С, после термостатирования определяют относительную влажность ф воздуха в системе из уравнения

...Wfp И577-7.886 1 Q-3tXO, 197+

WfpMatcc

+5,3716-10 4exp(7.31 0-0,1975 exp(-4,458p)J,

где t - температура термостатирования, °С;

Wfp - равновесное влагосодержание фильтровальной бумаги;

WfpMaKc - то же при температуре 20°С и относительной влажности воздуха, . а затем рассчитывают относительное давление пара в системе и влагосодержание об

разца.

Использование: исследование физико- механических свойств материалов. Сущность изобретения: помещают исследуемый образец и фильтровальную бумагу в полиэтиленовую капсулу, запаивают ее и выдерживают в муфельной печи при 800±20°С в течение 3-5 с. Определяют относительное давление пара по величине относительной влажности воздуха р по формуле Wfp WfnMaKc