Способ замера капиллярного давления в капиллярнопористом теле

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАН

ИЗОБРЕТЕН

К ов,воТОУСК9МУ СВИДЕТЕЛЬ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено24.12.75 (21)23035 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.01.78. Бюлле (45) Дата опубликования описания 1 (11! 587346

2 (51) М. Кл.

С. т 01 Ь 7/00

Государственный комитет

Соввто Инннстроо СССР по делам нзабретвннй н открытнй (53) УДК 531.787 (088.8) Л. А, Малинина, Н, Н. Куприянов, Н, В, Чураев, A. Е, Афанасьев и Д. М. Лебедев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт бетона и железобетона

Госстроя СССР (54) СПОСОБ ЗАМЕРА КАПИЛЛЯРНОГО ДАВЛЕНИЯ

В КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТОМ ТЕЛЕ

Р-V P.

Изобретение относится к технике измерения давления капиллярно-пористых тел, пренмушественно бетонов, асбестоцемента и растворов, на основе вяжуших.

Известен способ %амона, заключаюшийся 5 в определении отрицательного капиллярного давления через избыточное давление в объеме материала при его насышении водой Т).

Известен способ замера отрицательного 10 капиллярного давления, заключаюшийся в измерении давления манометром j2) .

Недостатки этих способов связаны с большими погрешностями измерения, так как капиллярное давление материала переводится 15 в положительное путем сжатия воздуха, цаходяшегося в исследуемом материале под действием капиллярных сил.

1Тель изобретения — повышение точности из ". ерения. -, 20

Для этого тупиковый капилляр поедваритольно заполняют жидкостью с известным коэффициентом поверхностного натяжения, после чего капилляр погружают в исследуемое тело и по изменению столба жидкости вычисляют давление в теле по следукмцей формуле: где P - капиллярное давление в исследуемом теле;

Р— атмосферное давление; — длина незаполненной части калило ляра при предварительном заполнении; — длина капилляра; — длина незаполненной части капилх ляра после погружения его в тело.

На фиг. Т изображена схема заполнения жидкостью стеклянного (кварцевого) капилпара; на фиг. 2 — схема возникновения отрицательного капилляра давления в бетоне.

Подготовка капилляра к эксперименту заключается в следуюшем, Берут цилиндрический капилляр длиной

4-5 см, один конец которого запаивают, и определяют длину канала капилляра под микроскопом при 100-120-кратном увеличении.

Открытый конец вводят в соприкосновение

587346 с жидкостью с известным коэффициептом поверхностного натяжения, например с дистиллированной водой, которая под действием капиллярных -сил входит в капилляр, сдавливая находящийся там воздух. Жидкость пере- 5 мешается в капилляре до тех пор, пока давление сжатого воздуха Р не уравновесит капиллярное давление Р, и атмосферное давление Р ° Затем под микроскопом определяют длину незаполненной тупиковой части капилляра, ые вынимая капилляр из воды, определяют радиус стеклянного (кварцевого) капилляра по следующей формуле: (Р (1 ) ) где à — радиус капилляра; — коэффициент поверхностного натяжения жидкости;

Р— атмосферное давление;

20 о — длина капилляра, — длина незаполненной части капило ляра.

Подготовленный к эксперименту капилляр

25 опускают в капиллярно-пористое тело (материал). Для снятия более широкого диапазона величин отрицательного капиллярного давления замеры производят на двух-трех стеклянных (кварцевых) капиллярах радиу30 сом от 3-5 до 0,03-0,1 Ц

Возникшее отрицательное капиллярное давление в капиллярно-пористом теле (материале) на рушит установившееся равновесие в стеклянно.л капилляре и вызовет пере35 мещение мениска до тех пор, пока не наступит новое равновесное состояние при незаполненной части капилляра, равной Р < которую определяют под микроскопом. При этом величину возникшего отрицательного

Ю капиллярного давления вычисляют по следующей формуле: (1 . 1

Р Р где г — капиллярное давление, возникшее в материале; 45

Р— атмосферное давление; — длина канала стеклянного капило ляра;

- длина незаполненной части као пилляра при погружении в жид- 50 кость в период его поцготовки к эксперименту; — длина незаполненной части капилх пара, и ам енивш ейся на величину отрицательного капиллярного давления в данный момент времени.

Наличие контакта жидкости стеклянного (кварцевого) микрокапилляра с жидкостью исследуемого капиллярно-пористого тела (материала) позволяет проследить за кинетикой процесса и определить отрицательное капиллярное давление в микрообъемах и по сечениям капиллярно-пористого тела (материала).

Формула изобретения

Способ замера капиллярного давления в капиллярно-пористом теле путем заполнения капилляра жидкостью и помещения его открытым.концом в исследуемое тело, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, тупиковый капилляр предварительно заполняют жидкостью с известным коэффициентом поверхностного натяжения, после чего капилляр погружают в исследуемое тело и вычисляют давление по следующей формуле: где Р— капиллярное давление в исследуемом теле;

Р— атмосферное давление; о

- длина незаполненной части као пилляра для предварительного заполнения; — длина капилляра;

0 - длина незаполненной части капилх ляра после погружения его в тело.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Корчунов С. С., Могилевский И. И. и др. Изучение водного режима осушенная торфяных залежей. Труды ВНИНТП. Выпуск

17. 1960.

2. Хволостян О. Д. физика, 1. 1923, с, 337, 5873 46

Фиг. d

Уиг. 2

Состлнитечь И. Коновалов

Top . Мур гдян екрг л al. Kenei enr Ki>ppexxop С арасггняк

3at(na 1 ? 3/31 Тн1,гж 1112 !!оллисное

1lfff fff!ff f Госудлрственгго о комитета Совета Министров СССР > делам ггзобретенггй н открг,тггй

I 1:. 035, Москва, Ж-35, Раугнская нпг1., л. 4/5 f . нл.t П!П! "Патент", r, Ужг ород, ул, 11роектная, 4