Способ определения относительной газоемкости пористых материалов

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной 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.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 15/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4780317/25 (22) 09.01.90 (46) 23.03.93. Бюл.М 11 (71) Ленинградский научно-исследовательский институт радиационной гигиены (72) Э.Б,Ершов и И.ll.Ñòàìàò (56) Черемской П.Г. Методы исследования пористости твердых тел. M,: Энергоиздат, 1985, с.44.

Там же, с.46. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ГАЗОЕМКОСТИ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для .определения

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и преимущественно может быть использовано для определения гэзоемкости (пористости) пористых матери- алов, Цель изобретения — ускорение и упрощение определения относительной газоемкости материалов.

Поставленная цель достигается тем, что образец исследуемого материала известного геометрического объема Ч0 помещают в герметичную камеру объемом Ч», инжектируют. в нее индикаторный газ в объеме q, предварительно отобрав из ее объема такое же количество воздуха, и после установления равновесной концентрации индикатор Ы,, 1803820 А1 относительной газоемкости широкого класса пористых материалов. Пробу материала известного объема помещают в герметич-. ную 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 радиоак- . тивный газ радон и его концентрацию определяют по радиоактивности в камере, 3 з.п;ф-лы, 1 табл. ного газа в камере, о чем судят по результатам последовательных замеров концентраций, пористость материала рассчитывают по формуле

100 (1 — — "(1 — — - -)) %, (1) где Си — равновесная концентрация индика- @ торного газа в камере, об.

В самом деле, если под относительной газоемкостью (пористостью) материала по- нимать отношение объема V> к герметическому объему образца Ч этого материала, то расчетная формула (1)уиожет быть получе1803820 нэ из следующих соображений, Изокорическая инжекция индикаторного газа в объеме

q в камеру объемом Ч, приведет к повышению объемной концентрации газа до уровня

Си = 100q/(Ч» (Vo Чп)) g (2)

Решая уравнение (3) относительно

Vn/Vo, получают и = — 100 "/о =

Vo

=100 (1 — — "(1- — ))% (3)

V» 1QQ

Vo С V»

Следует отметить, что если равновесная концентрация Си измеряется в относительных единицах, то в выражении (3) отношение 100/С необходимо заменить на 1/С, в формуле же (3) величина Си соответствует равновесной объемной концентрации, Осуществление предлагаемого способа поясняется следующими примерами, Пример 1, Для определения газоемкостй материалов используют герметичную камеру из оргстекла объемом Ч» = 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 гэзобетонов плотностью 700-800 кг/м до тяжелых конз струкционных бетонов плотностью 2200—

2500 кг/мз) объемом около 1 дмз правильной формы, которые выпиливают из испытываемых блоков. Отобранный образец материала помещают в камеру и ее герметизируют. Затем с помощью насоса (использован насос Комовского) создает в камере рэзряжение до уровня 680-720 мм рт.ст., подсоединяют к камере источник индикаторного газа (использован газообразный диоксид углерода) и через газовый счетчик (с точностью 10 мл) инжектируют в камеру газ; момент выравнивания давления внутри и вне камеры определяют по показаниям микромэнометра (использован микроманометр типа ЦАГИ с точностью 4- 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 P = 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 структуры порового пространства материала (их размера и формы). Время же, необходимое для аналогичного анализа по способу-прототипу, составляет не менее 510ч, Пример 2. Другим вариантом анализа материалов предложенным способом является определение относительной газоемко10 сти 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

20 (1), Использование предлагаемого изобретения позволяет существенно упростить технологический процесс анализа, сократить время определения структурометриче25 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

35 определения, определяют обьем 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

<д = 1QQ () — "(1 =- -.Я )) %

Ч 100

Чо Си V» где в- относительная газоемкость материала,%; з, Чо — объем пробы, м

Ч» — объем камеры, м;

q — объем индикаторного газа, м; з, С вЂ” равновесная концентрация индикаторного газа в камере. об.(,.

2. Способ по и 1, отличающийся

55 тем, что давление воздуха в камере снижает до 680 — 720 мм рт,ст, 3. Способ по п,2, о т л и ч э ю шийся тем, что в качестве индикаторного газа используют радиоактивный газ, а о величине

1803820

Составитель Э.Ершов

Техред М,Моргентал

Редактор

Корректор Н.Ревская

Заказ 1053 Ч и раж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101 относительной газоемкости материала судят по радиоактивности воздуха в камере.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве радиоактивного газа используют радон.