Способ определения относительной газоемкости пористых материалов Советский патент 1993 года по МПК G01N15/08 

ел

С

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для определения относительной газоемкости широкого класса пористых материалов, Пробу материала известного объема помещают в герметичную камеру, снижают давление воздуха в камере до заданного уровня, инжектируют в камеру индикаторный газ, определяют объем введенного в камеру индикаторного газа до момента выравнивания давления вне и внутри камеры, определяют концентрацию индикаторного газа и рассчитывают относительную газоемкость. Давление в камере снижают 680-720 мм рт.ст. В качестве индикаторного газа используют радиоактивный газ радон и его концентрацию определяют по радиоактивности в камере. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и преимущественно может быть использовано для определения газоемкости (пористости) пористых материалов.

Цель изобретения - ускорение и упрощение определения относительной газоемкости материалов.

Поставленная цель достигается тем, что образец исследуемого материала известного геометрического объема V0 помещают в герметичную камеру объемом VK, инжектируют в нее индикаторный газ в объеме q, предварительно отобрав из ее объема такое же количество воздуха, и после установления равновесной концентрации индикаторного газа в камере, о чем судят по результатам последовательных замеров концентраций, пористость материала рассчитывают по формуле

(i--ffii)%, (D;

V0LM «к -

где Си - равновесная концентрация индикаторного газа в камере, об.%

В самом деле, если под относительной газоемкостью (пористостью) материала по- нимать отношение объема Vn к герметическому объему образца V0 этого материала, то расчетная формула (1)дюжет быть получе00

о

00

00

ю о

на из следующих соображений. Изокориче- ская инжекция индикаторного газа в объеме q в камеру объемом VK приведет к повышению объемной концентрации газа до уровня

CM 100q/ VK-(Vo-Vn)%.

(2)

Решая уравнение (3) относительно Vn/Vo, получают

10

ш

V П . 1ЛГ О/

- -1UU h V100

И -7741-7 -)% VK

Следует отметить, что если равновесная концентрация Си измеряется в относительных единицах, то в выражении (3) отношение 100/Си необходимо заменить на 1 /Си; в формуле же (3) величина Си соответствует равновесной объемной концентрации.

Осуществление предлагаемого способа поясняется следующими примерами.

ГГр и м е р 1. Для определения газоем- костй материалов используют герметичную камеру из оргстекла объемом VK 55,3 л с герметичным люком и входным и выходным штуцерами. Для анализа берут образцы материалов (в основном различных типом бетонов, от легких пено- и газобетонов плотностью 700-800 кг/м3 до тяжелых конструкционных бетонов плотностью 2200- 2500 кг/м3) объемом около 1 дм3 правильной формы, которые выпиливают из испытываемых блоков. Отобранный обра- зец материала помещают в камеру и ее герметизируют. Затем с помощью насоса (использован насос Комовского) создают в

камере разряжение до уровня 680-720 мм

.

рт.ст., подсоединяют к камере источник ин дикаторного газа (использован газообразный -диоксид углерода) и через газовый счетчик (с точностью ±10 мл) инжектируют в камеру газ; момент выравнивания давле.

ния внутри и вне камеры определяют по показаниям микроманометра (использован микроманометр типа ЦАГЙ с точностью ± 0,.125 мм вод.ст.). Затем к камере через штуцера (размещены с противоположных сторон камеры) подсоединяют вход и выход газоанализатора (использован анализатор ГВВ-2, имеющий погрешность не более +0,1 об% 0,001 отн.ед).

Результаты анализа двух образцов бетона приведены в таблице.

Весь процесс анализа одного образца занимает не более 1-1,5 ч и, главным образом, зависит от интенсивности перемешивания газовоздушной смеси в камере и

10

15

. 2

525

30

40

структуры порового пространства материала (их размера и формы). Время же, необходимое для аналогичного анализа по способу-прототипу, составляет не менее 5- 10ч.

П р и м е р 2. Другим вариантом анализа материалов предложенным способом является определение относительной газоемкости образцов с использованием в качестве индикаторного, газа радиактивных благородных газов.

При этом в герметичную камеру с образцом инжектируется радиоактивный газ, например радон, а к выходному штуцеру подсоединяют радиометр радиоактивных газов, с помощью которого определяют концентрацию радона Си и далее по формуле

(1).

Использование предлагаемого изобретения позволяет существенно упростить технологический процесс анализа, сократить время определения структурометриче- ских характеристик пористых материалов. Формула изобретения 1. Способ определения относительной газоемкости пористых материалов, включающий отбор пробы и измерение их объемов, помещение пробы в герметичную камеру, снижение давления воздуха в камере до заданного уровня, инжектирование в камеру индикаторного газа, отличающийся тем, что, с целью ускорения и упрощения определения, определяют объем введенного в камеру индикаторного газа до момента выравнивания давления вне и внутри камеры, определяют равновесную концентрацию индикаторного газа в камере и рассчитывают относительную газоемкость по формуле

оо (1

VQ

Ж.3.)%.

V-И VK

где (а- относительная газоемкость материала, %;

Vo - объем пробы, м

VK - объем камеры, м ;

q - объем индикаторного газа, м ;

С - равновесная концентрация индикаторного газа в камере, об.%.

относительной газоемкости материала судят по радиоактивности воздуха в камере.

4. Способ по п.З, отличающийся тем, что в качестве радиоактивного газа используют радон.