Термоэмиссионный способ количественного определения аммиака в бетоне

Авторы патента:

Черевко Сергей Александрович (RU)

Пухаренко Юрий Владимирович (RU)

Миронов Денис Адольфович (RU)

Морозов Валерий Иванович (RU)

G01N33/38 - бетона; извести; цемента; гипса; кирпичей; керамики; стекла; строительных растворов

G01N25/00 - Исследование или анализ материалов с помощью тепловых средств (G01N 3/00-G01N 23/00 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2552914:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (RU)

Изобретение относится к области технологии строительного производства и заключается в количественном определении аммиака в бетонных конструкциях, используемых в жилом строительстве. Способ заключается в предварительном увлажнении образца бетона и его последующем нагреве, в котором термоэмиссия проводится при разряжении 700 мм рт.ст. и температуре 80-300°C. Достигается повышение эффективности и ускорение анализа. 1 ил.

Изобретение относится к области технологий строительного производства и может быть использовано для количественного определения аммиака в бетонных конструкциях, применяемых в жилом строительстве.

При использовании бетонных перекрытий применяют добавки типа диамид уксусной кислоты, поташ (отход аммиачного производства), цемент с зольной пылью и др. Впоследствии в жилых помещениях из-за реакции гидролиза аммонийно-содержащих соединений выделяется аммиак, что создает дискомфортные условия для жилья. Для выбора способа снижения аммиака в помещениях необходимо учитывать содержание аммиака в бетоне.

Известен способ определения аммиака из герметично закрытых термостатированных камер с помещенными в них образцами при температуре 23±2°C и насыщении, выраженном как соотношение площади поверхности образца к объему камеры

При этом химические исследования воздушной среды камер осуществляют с помощью газового хроматографа «Кристалл 5000-2» (см. Санитарно-гигиеническая оценка полимерных и полимерсодержащих строительных материалов и конструкций, предназначенных для применения в строительстве жилых, общественных и промышленных зданий. Методические указания. МУ 2.1.2.1829-04, утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 06.01.2004).

Недостатком известного способа является то, что анализ проводят в течение 5 суток. Кроме того, при температуре 23±2°C гидролиз неполный и термоэмиссия аммиака неэффективна. Определенная данным способом концентрация аммиака в мг/м воздуха не позволяет оценить массовое содержание аммиака на тонну перекрытия, что не дает возможность выбрать оптимальную технологию по снижению аммиака в объеме помещения.

Известен способ Кьельдаля, заключающийся в нагреве азотосодержащего вещества до кипения с достаточным количеством концентрированной серной кислоты (Г. Мейр / Анализ и определение строения органических веществ: пер. с нем. / Под ред. проф. В. Родионова и проф. А. Киприянова. - 5-е изд. - Харьков-Киев: Гос .науч.-техн. изд-во Украины, 1936. - С. 129-130).

Недостатком данного способа является длительность процесса кипения и последующей дистилляции. При этом концентрированная серная кислота при высокой температуре частично разлагается до SO₃, что приводит к неточному определению аммиака.

Техническая задача, решаемая заявляемым изобретением, заключается в уменьшении времени количественного определения содержания аммиака в бетоне за счет быстрого и полного извлечения аммиака из бетона.

Поставленная задача решается тем, что термоэмиссионный способ количественного определения аммиака в бетоне заключается в предварительном увлажнении образца бетона и его последующем нагреве, в котором термоэмиссия проводится при разряжении 700 мм рт. ст. и температуре 80-300°C.

Сущность заявляемого термоэмиссионного способа количественного определения аммиака в бетоне поясняется чертежом, на котором схематично изображена установка термоэмиссионного анализа.

Установка термоэмиссионного анализа содержит камеру 1, изготовленную из фторопласта и выполненную в виде цилиндра с двумя завинчивающимися крышками. Одна из крышек камеры 1 снабжена двумя патрубками, один из которых соединен с выполненными из стекла поглотителями Рихтера 2. Поглотители Рихтера 2 заполнены раствором серной кислоты концентрацией 0,05 н и объемом 5 см³. Камера 1 размещена в электропечи 3 с терморегулятором 4.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

Для более быстрого и полного выделения аммиака образец бетона предварительно увлажняют. Увлажненный образец бетона помещают в камеру 1 вышеописанной установки термоэмиссионного анализа. Для извлечения аммиака из камеры 1 подключают вакуумный насос 3, который создает разряжение 700 мм рт. ст. для интенсификации процесса эмиссии аммиака из бетона. При температуре 150°C нагревать достаточно 40 минут, при 200°C - 20 минут. При указанных условиях происходит быстрый гидролиз аммонийно-содержащих компонентов бетона. После проведения термоэмиссии раствор из поглотителей Рихтера 2 переносят в коническую колбу и титруют раствором NaOH (едкий натр) концентрацией 0,05 н. Количество аммиака С в исследуемом образце бетона вычисляют по следующей формуле

С - масса аммиака в исследуемом образце, мкг/кг;

m - масса образца, г;

1,225 - количество серной кислоты в 5 мл поглотительного раствора;

V - объем раствора NaOH, пошедшего на титрование раствора из поглотителей Рихтера, мл;

n₁ - число поглотителей Рихтера;

n₂ - поправочный коэффициент, определяемый по формуле

V₁- объем раствора NaOH (≈0,005 н), пошедшего на титрование 5 мл (0,005 н) раствора серной кислоты (холостая проба), мл.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет сократить время количественного определения содержания аммиака в бетоне за счет быстрого и полного извлечения аммиака из бетона.

Термоэмиссионный способ количественного определения аммиака в бетоне, заключающийся в предварительном увлажнении образца бетона и его последующем нагреве, в котором термоэмиссия проводится при разряжении 700 мм рт. ст. и температуре 80-300°C.

Изобретение относится к строительству, а именно к способу исследования процесса дисперсного армирования и микроармирования бетонов для повышения их трещиностойкости.

Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений // 2547348

Изобретение относится к строительству, в частности к определению параметров деформирования бетона в условиях циклических нагружений до уровня, не превышающего предела прочности бетона на сжатие Rb и на растяжение Rbt.

Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона // 2545781

Изобретение относится к области строительства, в частности к испытанию строительных материалов на прочность при растяжении и сжатии, и может быть использовано для определения параметров деформирования бетона при статическом и динамическом приложении нагрузки.

Способ определения марки бетона по морозостойкости // 2543669

Способ относится к методам испытаний пористых водонасыщенных тел. Он предусматривает изготовление серии бетонных образцов, насыщение образцов водой, измерение образцов, определение начального их объема, их замораживание-размораживание до нормативных температур и регистрацию при этом деформации.

Способ определения состава сухой строительной смеси для бетона // 2540426

Изобретение относится к теоретическому и прикладному материаловедению и может быть использовано в различных областях науки и техники в целях создания новых и совершенствования известных методик создания сухих строительных смесей для бетона с заданными эксплуатационными свойствами.

Способ определения долговечности керамических изделий // 2526299

Изобретение относится к способам испытаний прочностных свойств изделий из хрупкого материала путем приложения к ним повторяющихся механических, температурных и иных усилий и может использоваться, в частности, для определения долговечности керамических изделий.

Способ определения предельной растяжимости цементных штукатурных составов // 2506587

Изобретение относится к области испытаний цементных штукатурных составов на предельную растяжимость при статическом нагружении. Сущность: величину предельной растяжимости определяют испытанием стальных балочек с нанесенным штукатурным составом по схеме двухточечного изгиба с плавным нагружением малыми ступенями и фиксацией ступени нагружения, соответствующей моменту трещинообразования, а значение предельной растяжимости рассчитывают по формуле.

Способ контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке // 2504773

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при проведении тепловой обработки бетонных конструкций. Способ включает определение температуры твердеющего бетона в заданные моменты времени и расчет прочности, при этом определяют трехсуточную прочность бетона при твердении в нормальных условиях, а прочность бетона определяют по формуле: , где R, % - прочность бетона, набранная за время τ, сут. Kt - температурный коэффициент, определяемый в зависимости от температуры твердения бетона и трехсуточной прочности.

Установка для определения кинетики карбонизации бетона // 2502711

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

Способ определения зависимости марки по морозостойкости бетона от водоцементного отношения // 2490631

Изобретение относится к способам исследования свойств строительных материалов и предназначено для выбора максимально допустимого: водоцементного отношения по требуемой марке морозостойкости на стадии проектирования бетона.

Малогабаритный прибор для экспресс-оценки огнезащитных свойств огнезащитной обработки древесины // 2548386

Изобретение относится к технике экспериментального исследования огнезащитной обработки древесины и может быть использовано для определения качества огнезащитной обработки непосредственно на месте выполнения работ по огнезащите деревянных конструкций.

Способ повышения термоокислительной стабильности смазочных масел // 2547263

Настоящее изобретение относится к способу повышения термоокислительной стабильности смазочных масел, по которому пробы смазочного масла термостатируют нагреванием в герметичном стакане без перемешивания в течение постоянного времени при атмосферном давлении и фиксированной температуре, которую при каждом термостатировании новой пробы ступенчато повышают в диапазоне температур, определяемых назначением смазочного масла, после нагревания проводят отбор и испытание термостатированных проб на сопротивляемость окислению, при этом отбирают пробу постоянной массы, которую затем нагревают в присутствии воздуха с перемешиванием в течение установленного времени в зависимости от базовой основы смазочного масла при постоянной температуре и постоянной скорости перемешивания, окисленные пробы фотометрируют, определяют коэффициент поглощения светового потока, строят графическую зависимость изменения параметра оценки термоокислительной стабильности от температуры термостатирования, по которой определяют оптимальную температуру термостатирования, обеспечивающую наибольшее сопротивление окислению, отличающемуся тем, что критерием оценки термоокислительной стабильности смазочнного масла принимают ресурс работоспособности термостатированного масла, причем при испытании каждой новой термостатированной пробы на сопротивляемость окислению отбирают пробу окисленного масла через равные промежутки времени, фотометрированием определяют коэффициент поглощения светового потока, строят графические зависимости коэффициента поглощения светового потока от времени окисления термостатированных масел при каждой температуре термостатирования, по которым определяют время достижения коэффициента поглощения светового потока выбранного значения для каждого окисленного термостатированного масла при разных температурах, строят графическую зависимость времени достижения выбранного значения коэффициента поглощения светового потока окисленных термостатированных масел от температуры термостатирования, и по точке этой зависимости с максимальной ординатой, характеризующей ресурс работоспособности, определяют температуру термостатирования, обеспечивающую наибольшее сопротивление окислению.

Устройство для исследования малоцикловой термоусталости конструкционных материалов в газовых потоках // 2546845

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для исследования термической усталости конструкционных материалов, и может быть использовано для экспериментального подтверждения расчетного прогноза малоцикловой прочности конструкционных материалов.

Способ определения весовой концентрации полимера, проникшего в пористую среду // 2543700

Изобретение относится к способам анализа образцов пористых материалов и может быть использовано для количественного исследования ухудшения свойств околоскважинной зоны нефте/газосодержащих пластов из-за проникновения в нее полимеров, содержащихся в буровом растворе.

Способ теплового контроля содержания металла в руде и устройство для его осуществления // 2539127

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для автоматического определения концентрации металла в руде. Согласно заявленному способу перед проведением контроля содержания металла в руде по конвейеру пропускают руду без примесей металла.

Стенд для испытаний объекта на температурные воздействия // 2536099

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано при испытании объектов на температурные воздействия. Стенд содержит приспособление для установки объекта испытаний, источник температурного воздействия с системами подачи и слива воды, установленный под объектом испытаний, вертикальный экран, расположенный по периметру источника температурного воздействия, закрепленный на колоннах и приподнятый над уровнем грунта, выполненный с возможностью изменения расстояния от уровня грунта до его нижнего края, а также систему защиты от спутникового наблюдения за процессом испытаний и объектом испытаний.

Способ нагрева и определения температуры образцов // 2533338

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для нагрева и измерения температуры образцов, прозрачных в инфракрасной области излучения (ИК).

Способ определения огнезащитной эффективности защитных составов и покрытий для древесины и материалов на ее основе и установка для его осуществления // 2532601

Группа изобретений относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования огнезащитной эффективности защитных составов и покрытий для древесины.

Способ оценки степени охрупчивания материалов корпусов реакторов ввэр-1000 в результате термического старения // 2531342

Использование: для оценки степени охрупчивания материалов корпусов реакторов ВВЭР-1000 в результате термического старения. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют нагрев образцов стали корпуса реактора до температуры от 300°С, дальнейшее их старение при этой температуре в течение определенного времени, последующие испытания образцов на ударный изгиб и анализ результатов испытания с определением величины сдвига критической температуры хрупкости, при этом образцы стали корпуса реактора в процессе старения при температуре эксплуатации корпуса реактора 300-320°С дополнительно подвергают нейтронному облучению флаксом 1011-1013 н/см2·сек в течение 103 часов, после этого производят отжиг при температуре 400-450°С продолжительностью не менее 30 часов, а оценку степени охрупчивания стали определяют по величине сдвига критической температуры хрупкости ΔTk(t) вследствие термического старения за время, составляющее более 5·105 часов, по определенному математическому выражению.

Способ мониторинга состава дымовых газов, получающихся в результате термического процесса // 2518593

Изобретение относится к способу мониторинга состава дымовых газов, получающихся в результате термического процесса. Способ является в особенности подходящим для использования при мониторинге функционирования парового котла, сжигающего хлорсодержащее топливо, но он также может быть использован и в связи с пиролизом, газификацией и другими такими процессами.

Способ выявления параметров локального пожара // 2552920

Изобретение относится к области исследования материалов строительных конструкций здания с помощью тепловых средств. Способ выявления параметров локального пожара включает проведение технического осмотра строительных конструкций деревянного перекрытия здания, подвергавшихся действию термического градиента в условиях локального пожара; выявление схемы огневого воздействия на составные элементы перекрытия; установление породы и сорта строительной древесины, показателей ее плотности и влажности в естественном состоянии, массивности элементов деревянного перекрытия, нахождение нормативного сопротивления строительной древесины на изгиб и скорости ее выгорания, отличающийся тем, что технический осмотр деревянного перекрытия здания дополняют инструментальными измерениями геометрических размеров площади горения, назначают контрольную ячейку перекрытия в очаге пожара, измеряют площадь поперечного сечения проемов ячейки перекрытия, вычисляют показатель проемности ячейки перекрытия; определяют толщину слоя обугливания поперечного сечения элементов деревянного перекрытия; вычисляют величину горючей загрузки, массовую скорость выгорания строительной сосновой древесины в ячейке перекрытия и коэффициент снижения скорости выгорания сосновой древесины, затем выявляют длительность локального пожара и максимальную температуру локального пожара, которые вычисляют из заданных соотношений. Достигается получение достоверной оценки основных параметров разрушительности прошедшего пожара, а также снижение трудоемкости и сокращение сроков проведения технического осмотра термоповрежденных элементов деревянного перекрытия здания. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 пр.