Способ определения проницаемости пористого материала Советский патент 1982 года по МПК G01N15/08 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА

1

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 поглош,ении его жидкой или парообразной фазы адсорбентом, например, силикагелем и определении по разности весов сухого и насыш,енного 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 фильтрата мерником, снабженным поплавковым или другим измерителем урЬвня 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

5 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, прощедшего через образец. Количество фильтрата изме5 ряют в виде объема газообразной фазы

фильтрата|ЬЗ

Способ характеризуется невозможностью учета жидкой фазы фильтрата; низкой точностью определения, поскольку не учиты20 Бается изменение давления газа. При разных давлениях в фиксированном объеме содержится различное количество газа, что особенно существенно учитывать при малых объемах фильтрующей среды. Целью изобретения является повышение точности измерения количества жидкого и газообразного фильтрата, прошедшего сквозь образец пористого материала. t Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения проницаемости пористого материала, заключаюш.емуся в подаче на образец фильтрующей среды под давлением и определении количествафильтрата, 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 , -PZ, где PI давление, значение которого равно, или меньше, чем давление насыщенных паров фильтрата при фиксированной температуре в камере, а Р - заданное давле}1ие, меньшее, чем Р|, и регистрируют число откачиваний во времени. 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 температуры 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 образца бетона применена приемная камера для сбора фильтрата объемом 350 см. В камере поддерживается +30°. Откачивание фильтрата из камеры производится при давлении паров Pj 0,03 кгс/см и заканчивается по достижении давления конца откачивания Р, 0,01 кгс/см. В этих условиях масса водяных паров одного откачивания определяется следующим образом. При I +30°С давление насыщенных пароБ воды РН 0,0424 кгс/см, а масса 1 м паров при данных параметрах равна пт 30,3 г. По закону Бойля Мариотта PiY, Р2 V2 при t Const; m Const масса водяных паров 30,3 г занимает объемы приР 0,01 кгс/см V, 4,24 м при PZ 0,02 кгс/см2 V2 2,12 м при РЗ 0,03 кгс/см УЗ 1,413 мз Принятые давления обеспечивают полный переход . фильтрата в парообразное состояние. Соответственно масса водяных паров одного смз т, 0,007146 мг, mj 0,014292 лг, т, 0,021444 мг. При выбранных параметрах масса водяных паров, извлекаемая из камеры за одно откачивание. 350 X (0,021444-0,007.146) 5мг. В случае, если при этих же параметрах в камере начало откачивания осуществлять при Р 0,02 кгс/см2, то масса водяных паров одного откачивания 350 X (0,014292-0,007146) 25 мг. Если установить в камере сбора фильтрата температуру t +50°С (давление насыщенных паров Р, 0,1233 кгс/см и масса 1 м паров 83 г), то соответствен- . но при давлении начала откачивания равным Pj 0,003 кгс/см и конца откачива i кгс/см. Масса водяных паров одного откачивания 4,71 м, а при давлении начала откачивания Р2 0,02кгс 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 гидротехничес их тоннелей, ирригационных сооружений, резервуаров, отстойников и других сооружений. Формула изобретения Способ определения проницаемости пористого материала, заключающийся в подаче на образец фильтрующей среды под давлением и определении количества фильтрата, прощедщего через образец, отличающийся 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 ЛЯ PI-Pj, где PI - давление, значение которого равно

56

или меньше, чем давление насыщенных па-1. ГОСТ 19426-74. Бетоны. Метод опров фильтрата при фиксированной темпера-ределения коэффициента фильтрации воды,

туре в камере, а Рд - заданное давление2. Авторское свидетельство СССР

меньшее, чем Р,, и регистрируют число отка-№ 201754, кл. G 01 N 15/08, 1967.

чиваний во времени.3. Чеховский Ю. В. Понижение прониИсточники информации,5 цаемости бетона. М. «Энергия, 1968,

принятые во внимание при экспертизес. 163 (прототип).

. 920471