Способ моделирования взаимодействия строительных материалов со средой, вызывающей биологические повреждения строительных изделий и конструкций


 


Владельцы патента RU 2609863:

Общество с ограниченной ответственностью "Сибирь" (RU)
Общество с ограниченной ответственностью Агро - Промышленная компания "ПаК" (ООО АПК "ПаК") (RU)

Изобретение относится к методам испытаний строительных материалов в условиях лабораторий заводов - изготовителей. Способ заключается в погружении образцов строительных материалов в слабоагрессивную среду. В качестве такой среды используют смесь органических кислот: уксусной, лимонной и щавелевой кислот. Далее выдерживают образцы в этой среде, причем выдержку проводят, изменяя температуру в диапазоне ±15 градусов относительно комнатной температуры. Достигается повышение точности моделирования указанной среды за счет учета температурного фактора. 6 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к методам испытаний строительных материалов в условиях лабораторий заводов - изготовителей.

Проблема биоповреждений актуальна для строительных материалов, так как биологические повреждения - явление, присущее естественной среде и приводящее к снижению прочностных характеристик материалов, изменению их формы и внешнего вида, а также к изменению состава окружающей среды (микроклимата) в зданиях и сооружениях.

Известен способ испытаний строительных материалов на биостойкость, при котором осуществляют моделирование взаимодействия строительных материалов со средой, вызывающей биологические повреждения строительных изделий и конструкций, путем погружения образцов строительных материалов в слабоагрессивную среду, в качестве которой используют смесь органических кислот: уксусной, лимонной и щавелевой кислот, и последующей выдержки образцов в этой среде (патент RU 2471188, МПК G01N 33/38, дата публикации 27.12.2012).

Реализация данного способа не требует воспроизведения среды с микроорганизмами, отсутствует необходимость использования специальных установок. Такой способ испытания образцов строительных материалов может быть применен в условиях лаборатории заводов-изготовителей строительных материалов без специального разрешения органов санитарно-эпидемиологического надзора и без вреда для здоровья человека, ввиду отсутствия контакта с патогенными микроорганизмами.

Недостаток способа состоит в том, что не учитывается воздействие температуры как фактора, реально существующего при воздействии среды с микроорганизмами и обуславливающего различные результаты.

Задача заключается в усовершенствовании моделирования взаимодействия строительных материалов со средой, вызывающей биологические повреждения строительных изделий и конструкций, использующегося при испытании строительных материалов.

Технический результат, достигаемый при решении указанной задачи, заключается в повышении точности моделирования указанной среды за счет учета температурного фактора.

Технический результат достигается тем, что в способе моделирования взаимодействия строительных материалов со средой, вызывающей биологические повреждения строительных изделий и конструкций, заключающийся в погружении образцов строительных материалов в слабоагрессивную среду, в качестве которой используют смесь органических кислот: уксусной, лимонной и щавелевой кислот, и последующей выдержке образцов в этой среде, выдержку образцов строительных материалов проводят, изменяя температуру в диапазоне±15 градусов относительно комнатной температуры.

Состояния среды, вызывающей биологические повреждения строительных изделий и конструкций, имитируют, варьируя факторы, моделирующие эту среду: концентрации и соотношения органических кислот, значения температуры, при которых проводят выдержку, по плану полного факторного эксперимента.

При этом используют смесь органических кислот следующих концентраций: уксусная кислота 0,9-1,1%, лимонная кислота 0,9-1,1%, щавелевая кислота 0,09-0,12%, и в соотношении 1,8:2,7:0,8-2,1:3,1:1,2.

При имитации состояния среды, вызывающей биологические повреждения строительных изделий и конструкций, используют минимальные и максимальные значения диапазонов концентраций и соотношений органических кислот.

Выдержку образцов строительных материалов проводят, используя заданные значения температуры в указанном диапазоне.

Предлагаемые усовершенствования позволяют расширить спектр моделируемых биосред, в том числе сократить пребывание испытуемых образцов в слабоагрессивной среде (например, четверо суток при повышенной температуре, в то время как при пониженной температуре это время превышает 28 суток).

Предложенный способ может быть проиллюстрирован примером матрицы планирования (МП) многофакторного эксперимента, где в качестве варьируемых факторов выбраны процентные уровни (концентрации) органических кислот (x1 - уксусной, х2 - лимонной, х3-щавелевой). В качестве уровней варьирования указанных факторов выбраны: минимальный (-) соответственно - 0,9; 0,9 и 0,04; и максимальный (+) соответственно - 1,1; 1,1 и 0,12 при соблюдении соотношений компонентов в композиции.

Введенный четвертый фактор (х4) - температура варьировалась на уровнях ±15°С относительно комнатной («-» - нижний уровень температуры, «+» - верхний уровень), где комнатная температура составляет от +15 до +25 градусов С согласно определению, которое представляет XII Государственная фармакопея Российской Федерации часть 1. Выдержку образцов строительных материалов проводят, выбирая крайние значения температуры в указанном диапазоне. Конкретные значения температуры выбирают согласно матрице планирования. Контролируемым параметром (Пк) является также продолжительность пребывания в слабоагрессивной среде, вызывающая повреждение.

Контроль осуществляется как визуально, так и путем измерения прочности образцов, подверженных воздействию слабоагрессивной среды.

МП для исследования сформирована традиционно для реализации полного факторного эксперимента (24) при четырех факторах. Средняя продолжительность пребывания образцов в слабоагрессивной среде показала идентичность повреждений при повышенной и пониженной температурах при нахождении всех факторов на нижнем уровне (увеличение времени экспозиции) и верхнем уровне (уменьшение времени экспозиции) при разных продолжительностях экспозиции.

Предложенный способ позволяет выбирать ту комбинацию варьируемых факторов, которая больше устраивает производителя строительных материалов, включая важный фактор эксплуатационной среды - температуру, и отражающий специфику биосреды, в которой применяются строительные материалы.

При разных составах сырья и добавок возможны изменения продолжительности экспозиции при разных сочетаниях факторов, что определит выбор изготовителя окончательной совокупности воздействий при моделировании процессов биоповреждений. Учитывая, что биостойкость строительных материалов - один из признаков качества, подтверждение должно происходить на этапе изготовления продукции, а выбор моделирующей композиции (совокупность факторов) - на этапе подготовки производства и отработки технологии изготовления строительных материалов

1. Способ моделирования взаимодействия строительных материалов со средой, вызывающей биологические повреждения строительных изделий и конструкций, заключающийся в погружении образцов строительных материалов в слабоагрессивную среду, в качестве которой используют смесь органических кислот: уксусной, лимонной и щавелевой кислот, и последующей выдержке образцов в этой среде, отличающийся тем, что выдержку образцов строительных материалов проводят, изменяя температуру в диапазоне ±15°С относительно комнатной температуры.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что состояния среды, вызывающей биологические повреждения строительных изделий и конструкций, имитируют, варьируя факторы, моделирующие эту среду: концентрации и соотношения органических кислот, значения температуры и интервалы времени, в течение которых проводят выдержку, по плану полного факторного эксперимента.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют смесь органических кислот следующих концентраций:

уксусная кислота 0,9-1,1%,
лимонная кислота 0,9-1,1%,
щавелевая кислота 0,09-0,12%.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют смесь уксусной, лимонной и щавелевой кислот, в соотношении 1,8:2,7:0,8-2,1:3,1:1,2.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что при имитации состояния, вызывающего биологические повреждения строительных изделий и конструкций, используют сочетания минимальных и максимальных значений диапазонов концентраций органических кислот.

6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что при имитации состояния, вызывающего биологические повреждения строительных изделий и конструкций используют сочетания минимальных и максимальных значений диапазонов соотношений органических кислот.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выдержку образцов строительных материалов проводят, варьируя ряд заданных значений температуры в указанном диапазоне.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству, системе и способу для измерения влажности в конструкциях зданий. Трубчатый корпус (100) может быть внедрен в материал во время его отливки.

Изобретение относится к производству строительных материалов. Способ включает подготовку пресс-порошка, прессование образца, фиксацию изменений деформаций при сжатии, построение компрессионных кривых и проведение испытания, причем прессование осуществляют одностадийно и непрерывно, с переменными значениями давления прессования и формовочной влажности пресс-порошка, при этом требуемое оптимальное соотношение влажности и давления прессования определяют положением оптимальной точки на компрессионной кривой, лежащей на ее пересечении с отрезком, перпендикулярным хорде, соединяющей начальное и конечное значения интервала давления прессования на кривой, и проходящим через точку пересечения касательных к кривой в области заданного интервала давления прессования.

Изобретение относится к изготовлению или получению изделий из стекла или стеклокерамики. Изобретение основано на том, чтобы обеспечить получение изделий из стекла или стеклокерамики, имеющих точно охарактеризованные термомеханические свойства.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления образцов из дорожно-строительных материалов. Форма содержит корпус, расположенный на подставках, и верхние и нижние вкладыши.

Группа изобретений относится к области строительной индустрии и предназначена для испытания гипсового вяжущего в заводских, строительных и научно-исследовательских лабораториях для оценки эффективности применения этого вяжущего в рецептурах штукатурных смесей.

Группа изобретений относится к области строительной индустрии и предназначена для испытания гипсового вяжущего для оценки эффективности применения этого вяжущего в рецептурах сухих строительных смесей, а именно напольных.

Группа изобретений относится к области строительства, в частности к испытаниям бетона монолитных вертикальных строительных конструкций методом отрыва со скалыванием.

Изобретение относится к способу лабораторного анализа характеристик строительных материалов, а именно к определению энергии напряжения и линейного расширения бетона, приготовленного на основе расширяющегося цемента.

Изобретение относится к области пожарной безопасности при реконструкции и надстройках зданий, в частности оно может быть использовано для классификации кирпичных столбов с железобетонной обоймой по показателям сопротивления их воздействию пожара. Сущность изобретения: испытание кирпичных столбов с железобетонной обоймой проводят без разрушения по комплексу единичных показателей качества, оценивая величину фактического предела огнестойкости по потере несущей способности. Для этого определяют геометрические размеры кирпичных столбов и железобетонной обоймы, условия обогрева столбов, коэффициент продольного изгиба, классы бетона и арматурной стали, их сопротивление на сжатие, показатели термодиффузии материалов бетона обоймы и кирпичной кладки; величину нормативной нагрузки при испытании на огнестойкость, степень напряжения опасных сечений железобетонной обоймы и кирпичной кладки. Предел огнестойкости кирпичных столбов с железобетонной обоймой определяют по полипараметрическим зависимостям, описывающим процесс сопротивления каменной конструкции огневому воздействию.

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий, в частности оно может быть использовано для классификации каменных столбов, простенков и стен со стальными обоймами по показателям сопротивления их воздействию пожара.

Изобретение относится к экспрессному контролю объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при создании подземных строительных конструкций струйной цементацией. Способ включает отбор проб исследуемого материала и определение рентгенофлуоресцентным методом количественного содержания химического элемента в отобранных пробах, причем перед струйной цементацией выбирают химический элемент для закачки его в грунт совместно с цементным раствором при струйной цементации, приготавливают цементный раствор замешиванием цемента в воде и при приготовлении цементного раствора вводят выбранный химический элемент в цементный раствор, отбирают пробу цементного раствора, закачивают цементный раствор под давлением в грунт для образования в грунте строительной конструкции и выделения из грунта грунтоцементной пульпы, при проведении струйной цементации отбирают пробу грунтоцементной пульпы, рентгенофлуоресцентным методом производят измерение весовой концентрации химического элемента в пробах и плотности материалов проб, вычисляют объемную концентрацию цементного раствора в грунтоцементной пульпе. Достигается возможность экспресс-определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе с достаточной точностью для контроля, своевременной корректировки процесса цементации и повышения качества подземных конструкций. 8 з.п. ф-лы, 3 пр.
Наверх