Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИНЕТИКИ КАРБОНИЗАЦИИ БЕТОНА

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 1 с установленными в них вентиляторами 2, ванны 3 с насыщенным раствором соли, на каждой камере установлены U-образные трубки 4 заполненные водой; и системы автоматического контроля концентрации газа в камерах, которая состоит из впускного 5 и выпускного 6 газовых 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 14 и сети проводов 15, связывающих ЭВМ с устройствами установки.

Герметичная камера 1 выполняет 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 2 необходимы для перемешивания газо-воздушной среды и создания одинаковой концентрации газа во всем объеме камеры 1. Ванна 3 с насыщенным раствором соли требуется для создания и постоянного поддержания заданной относительной влажности внутри камеры 1. U-трубка 4 необходима 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 11 служит для анализа концентрации газа в камерах. ЭВМ 13 с записанной командно-контролирующей программой осуществляет автоматизацию контроля за концентрацией газа в камерах 1 и подачей газа в камеры 1 при 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 1 с помощью побудителя расхода газа 10, через фильтр очистки воздушно-газовой среды 8 и газового распределительного коммутатора 9. Взятая смесь поступает в автоматический газоанализатор 11. Затем смесь поступает в выпускной газовый коллектор 6 и по трубопроводу 14 возвращается 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 9 выполняется с помощью программы, записанной на ЭВМ 13. Связь коммутатора 9 и 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 12 через 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.