установка для определения кинетики карбонизации бетона

Формула изобретения

Установка для определения кинетики карбонизации бетона, содержащая не менее 2-х герметичных камер с заполненной водой U-образной трубкой для сброса избыточного давления в камере, впускным и выпускным газовыми распределительными коллекторами, фильтрами для очистки забираемой из камер газо-воздушной среды и с установленными внутри каждой камеры вентилятором и ванной с насыщенным раствором соли для создания и постоянного поддержания заданной относительной влажности воздуха внутри камеры, подсоединенный к герметичным камерам через впускной газораспределительный коллектор и установленные на трубопроводах электромагнитные клапаны источник углекислого газа, автоматический газоанализатор с побудителем расхода газа, газовый распределительный коммутатор для попеременного забора пробы из камер и передачи ее в газоанализатор через побудитель расхода газа, кроме того газоанализатор соединен с ЭВМ для автоматизации контроля за концентрацией газа в герметичных камерах и подачей в них газа через электромагнитные клапаны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области исследования физико-химических свойств бетона в условиях воздействия на образец углекислого газа заданной концентрации.

Известна полезная модель для ускоренной карбонизации бетонных образцов (св-во на полезную модель CN 201673151), которая включает в себя емкость для хранения газа, несколько герметичных камер, впускных клапанов, датчика давления, воздухозаборника, выпускного клапана, регистрирующего прибора, газоанализатора.

Недостатком данной модели является отсутствие методов контроля постоянства температурно-влажностных условий, необходимых для проведения карбонизации образцов, отсутствие механизма создания в камерах одновременно различных концентраций газа СO₂, отсутствие возможности подключения к ЭВМ для автоматического контроля концентрации и подачи газа в камеру.

Наиболее близким к заявляемому является установка для определения кинетики карбонизации бетона (авт. св-во № 388227), содержащая герметичную камеру, с установленными внутри вентилятором и емкостью с раствором для поддержания постоянной влажности, трубопровод, соединяющий герметичную камеру с источником углекислого газа, автоматическое устройство поддержания концентрации углекислого газа, выполненное с электромагнитным клапаном, установленным на трубопроводе, и автоматический газоанализатор с побудителем расхода газа.

Недостатки данной установки следующие: определение кинетики карбонизации бетона осуществляется только при одной концентрации углекислого газа; отсутствует в схеме непрерывная система автоматического контроля концентрации газа внутри камеры и подача требуемого количества газа в камеру.

Задачей изобретения является создание установки для получения экспериментальных результатов по кинетике карбонизации бетона при различной концентрации углекислого газа и сокращение сроков проведения эксперимента по кинетике карбонизации бетона.

Поставленная задача достигается тем, что установка для определения кинетики карбонизации бетона, содержащая герметичную камеру с установленным внутри вентилятором, соединенную трубопроводом с источником углекислого газа, автоматическое устройство поддержания концентрации углекислого газа, выполненное с электромагнитным клапаном, установленным на трубопроводе, и автоматический газоанализатор с побудителем расхода газа согласно изобретению дополнительно содержит по меньшей мере две герметичных камеры с установленными в них вентиляторами; U-образной трубкой, заполненной водой; газовыми распределительными коллекторами; фильтрами для очистки газо-воздушной среды; газовым распределительным коммутатором; кроме того газоанализатор соединен с ЭВМ, принимающей решения с помощью программы и передающей команды на электромагнитные клапана, регулирующие поступление газа вовнутрь камеры.

На фиг.1 изображена принципиальная схема предложенной установки.

Установка состоит из: герметичных камер 1с установленными в них вентиляторами 2, ванны 3с насыщенным раствором соли, на каждой камере установлены U-образные трубки 4заполненные водой; и системы автоматического контроля концентрации газа в камерах, которая состоит из впускного 5 и выпускного 6газовых распределительных коллекторов, электромагнитных клапанов 7; фильтров для очистки воздушно-газовой среды 8; газового распределительного коммутатора 9, побудителя расхода газа 10, автоматического газоанализатора 11, источника углекислого газа 12, электронно-вычислительной машины (ЭВМ) 13, сети трубопроводов 14и сети проводов 15, связывающих ЭВМ с устройствами установки.

Герметичная камера 1выполняет в установке функцию «реактора», т.е. в нее помещаются бетонные образцы, которые необходимо подвергнуть процессу карбонизации, затем создаются температурно-влажностные условия и заданная концентрация углекислого газа, в результате физико-химических процессов образцы видоизменяются во времени. Вентиляторы 2необходимы для перемешивания газо-воздушной среды и создания одинаковой концентрации газа во всем объеме камеры 1. Ванна 3с насыщенным раствором соли требуется для создания и постоянного поддержания заданной относительной влажности внутри камеры 1. U-трубка 4необходима для сброса избыточного давления в камере 1. Впускной 5 и выпускной 6 газовые распределительные коллекторы необходимы для одновременного забора и подачи газа. Фильтры 8 для очистки газовоздушной среды необходимы для защиты газоанализатора 11 от воздействия попутных газов, образующихся в результате взаимодействия раствора соли с газом. Газовый распределительный коммутатор 9 служит для попеременного забора пробы из камер и передачи ее в газоанализатор 11. Газоанализатор 11служит для анализа концентрации газа в камерах. ЭВМ 13 с записанной командно-контролирующей программой осуществляет автоматизацию контроля за концентрацией газа в камерах 1и подачей газа в камеры 1при необходимости, позволяет одновременно получать электронные графические и цифровые данные с автоматического газоанализатора 11.

Для возможности подачи требуемого объема газа с целью поддержания постоянной концентрации углекислого газа в камерах 1,на каждом патрубке, присоединенном к герметичной камере, устанавливается электромагнитный клапан, открывание и закрывание которого управляется с помощью ЭВМ.

Газовоздушная смесь забирается поочередно из каждой герметичной камеры 1с помощью побудителя расхода газа 10, через фильтр очистки воздушно-газовой среды 8и газового распределительного коммутатора 9. Взятая смесь поступает в автоматический газоанализатор 11. Затем смесь поступает в выпускной газовый коллектор 6 и по трубопроводу 14возвращается в ту же камеру 1, где был произведен забор газовой смеси. Следующий забор осуществляется уже из камеры с другой концентрацией. Контроль за очередностью забора проб в газовом распределительном коммутаторе 9выполняется с помощью программы, записанной на ЭВМ 13. Связь коммутатора 9и ЭВМ 13 осуществляется через систему проводов 15.

Результаты анализа газовоздушной среды от автоматического газоанализатора 11 передаются по проводам 15 на ЭВМ 13, где с помощью записанной командно-контролирующей программы принимаются командные решения, в соответствии с заданными исходными данными, и передаются на электромагнитные клапаны 7 через сеть проводов 15. При понижении требуемой концентрации в герметичной камере 1 электромагнитный клапан 7 открывается, и углекислый газ поступает из источника 12через впускной газовый распределительный коллектор 5 и электромагнитный клапан 7 в герметичную камеру 1.

Таким образом, установка для определения кинетики карбонизации бетона позволят проводить исследования физико-химических свойств образцов из бетона при воздействии на них различной концентрации углекислого газа.