Способ определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при струйной цементации



Способ определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при струйной цементации
Способ определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при струйной цементации
Способ определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при струйной цементации
Способ определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при струйной цементации
Способ определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при струйной цементации

 


Владельцы патента RU 2611373:

Гришко Дмитрий Алексеевич (RU)

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.

 

Изобретение относится к способам экспрессного контроля объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при создании подземных строительных конструкций струйной цементацией.

Струйная цементация применяется при возведении подземных строительных конструкций и заключается в нагнетании под давлением цементного раствора в грунт. В околоствольном пространстве происходит интенсивное перемешивание цементного раствора с грунтом, и часть полученной смеси в виде грунтоцементной пульпы выносится на поверхность земли (Струйная цементация грунтов. А.Г. Малинин. - Пермь: Престайм, 2007. - С. 10-13, 21).

По требованиям нормативной документации: «Расход инъекционного раствора при струйной цементации грунта должен регулироваться по выносу раствора с грунтовой пульпой из скважины. Нормальный процесс цементации сопровождается незначительным выносом раствора от 30 до 40% от инъектируемого объема раствора. При чрезмерном выносе расход раствора должен быть уменьшен, при отсутствии выноса - должен быть увеличен (СТО НОСТРОЙ 2.3.18-2011. Укрепление грунтов инъекционными методами в строительстве. М.: - Изд. БСТ-2011-п.6.5.11). Это означает, что при проведении работ по цементации требуется оперативное определение объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе для контроля и корректировки технологического процесса цементации.

В настоящее время количественное определение сложных по химическому составу веществ, в том числе определение количества цемента в бетоне, цементосодержащих растворах и пульпах производится рентгенофазовым анализом. Известен, например, способ количественного рентгенофазового анализа поликомпонентных цеолитсодержащих пород (RU 2088907 C1, G01N 23/20, опубл. 27.08.1997), включающий облучение анализируемой и эталонных проб в дифрактометре пучком рентгеновских лучей, регистрацию дифракционного спектра, расчет содержания определяемых минералов по значениям относительных интенсивностей, в котором выбирают участок дифракционного спектра, проводят над общей фоновой линией разложение профиля перекрывающихся дифракционных рефлексов на составляющие и по измеренным интегральным интенсивностям рассчитывают одновременно содержание всех слагающих пробу минералов.

Недостатком рентгенофазового анализа является длительность подготовки образцов для анализа из проб продукта. Так, при определении количества цемента в грунтоцементной пульпе струйной цементации прибором для рентгенофазового анализа ARL X 'tra (Швейцария) подготовка образцов включает сушку проб, измельчение, сушку до постоянной массы, измельчение в планетарной мельнице, просеивание через сито. Затем образцы помещают в прободержатель и производят анализ содержания цемента в образцах (Технический отчет по теме: «Определение процентного содержания цемента в представленных грунтоцементных образцах методом рентгенофазового анализа». М., МГСУ, 2013. С. 6). Длительность подготовки образцов к анализу исключают экспрессное определение концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе рентгенофазовым методом анализа.

Известен способ определения количества цемента в грунтоцементном материале конструкции (RU 2513567, C1 E02D 3/12, G01N 27/22, опубл. 20.04.2014), в котором в цементный раствор добавляют порошок графита, измеряют электропроводность цементного раствора и грунтоцементной пульпы и по приведенной формуле определяют количество цемента в грунтоцементном материале строительной конструкции.

Недостатком этого способа является то, что грунт содержит электропроводные растворы солей и окислов, которые влияют на результат замера электропроводности грунтоцементной пульпы и вносят значительную ошибку в результат вычисления количества цемента в пульпе.

Для определения наличия и количественного содержания химических элементов в сложных по химическому составу веществ применяется рентгенофлуоресцентный анализ (Лосев Н.Ф. Количественный рентгеноспектральный флуоресцентный анализ. - М.: - Наука - 1969. - 336 с.).

Известен способ измерения микроэлементного состава цемента (JP 2002082076 А), в котором для определения количественного содержании элемента в цементе используется рентгенофлуоресцентный анализ. Способ подходит для обеспечения практического измерения микроэлементов V, Cr, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Mo, Ba, Zr и/или Pb, содержащихся в цементе. Rh используется в качестве мишени и LiF используется в качестве анализирующего кристалла. Микроэлементы измеряются посредством K[альфа] спектра.

Недостатком способа является невозможность количественного определения сложных химических веществ, в том числе цемента, в цементных растворах и грунтоцементной пульпе.

Наиболее близким является способ оценки количества цемента (JP 2011163810 А или JP 5659496 В2), предназначенный для оценки массы цемента в свежеприготовленных бетоне или строительном растворе с определенной точностью. Способ предполагает отбор проб исследуемого материала (бетонного раствора), удаление из пробы крупного наполнителя (щебня), обезвоживание пробы, взвешивание пробы до и после обезвоживания, рентгенофлуоресцентный количественный анализ химических элементов (кальция и кремния, входящих в состав цементных зерен) в сухой пробе и последующий расчет содержания цемента в бетонном растворе.

Недостатки этого способа следующие:

- способ неприменим для определения количества цемента в грунтоцементной пульпе при струйной цементации, так как грунтоцементная пульпа представляет собой смесь цемента и грунта, состоящий из одинаковых химических элементов;

- способ не является экспрессным, так как время обезвоживания пробы составляет от 5 до 90 мин (абзац 0093 JP 2011163810 А).

Задачей изобретения является создание способа определения текущих значений объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе для контроля и корректировки процесса цементации.

Задача решается способом определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при струйной цементации, включающим отбор проб исследуемого материала и определение рентгенофлуоресцентным методом количественного содержания химического элемента в отобранных пробах, в котором:

- 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,

- 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 по формуле

где Cv - объемная процентная концентрация цементного раствора в грунтоцементной пульпе;

Сп - весовая концентрация химического элемента в грунтоцементной пульпе, мг/кг;

Сс - весовая концентрация химического элемента в цементном растворе, мг/ кг;

ρп - плотность грунтоцементной пульпы, кг/л;

ρс - плотность цементного раствора, кг/л.

При этом выбор химического элемента должен осуществляться из условия непревышения его весового содержания 0,1% в грунте и возможности его количественного определения рентгенофлуоресцентным методом.

Минимальное количество химического элемента, вводимого на 1 кг цементного раствора при его приготовлении, могут определять по формуле:

Рр мин=5Спо

где Рр мин - минимальное количество химического элемента в миллиграммах, вводимого на 1 кг цементного раствора (мг/кг); Спо - предел обнаружения применяемым спектрометром химического элемента (мг/кг).

Минимальное количество химического элемента, вводимого на 1 л цементного раствора при его приготовлении, могут определять по формуле

Pv минр мин×ρс

где Pv мин - минимальное количество химического элемента в миллиграммах, вводимого на 1 л цементного раствора (мг/л); ρс - плотность цементного раствора, кг/л.

Химический элемент могут вводить в цементный раствор в виде простого вещества в твердом или жидком состоянии с условием равномерного распределения химического элемента по объему цементного раствора при приготовлении цементного раствора.

Химический элемент могут вводить в цементный раствор в виде сложного вещества, содержащего выбранный химический элемент, в твердом или жидком состоянии с условием равномерного распределения химического элемента по объему цементного раствора при приготовлении цементного раствора.

Химический элемент могут вводить в цементный раствор в виде смеси сложных веществ, содержащих выбранный химический элемент, в твердом или жидком состоянии с условием равномерного распределения химического элемента по объему цементного раствора при приготовлении цементного раствора.

Химический элемент могут вводить в цементный раствор в твердом состоянии, хорошо растворяющегося в воде цементного раствора. Химический элемент могут вводить в цементный раствор в виде раствора или смеси растворов с неограниченной растворимостью в воде цементного раствора.

Химический элемент могут вводить в цементный раствор в виде нерастворимых кристаллов или порошка с размерами кристаллов или частиц порошка, сопоставимыми с размерами зерен цемента.

Технический результат заключается в обеспечении возможности экспресс-определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе с достаточной точностью для своевременной корректировки процесса цементации и повышения качества подземных конструкций.

Сущность предлагаемого изобретения основана на следующем.

Элементный химический состав цемента и грунта, в котором производится струйная цементация, идентичен (см. Цемент 500 http://prokcement.ru/doc/10178_85_pz500M500 и. Фролов В.Т., Литология., Кн. 1., гл. 2, Табл. 2.2. - М., Изд-во МГУ, 1992, - С. 28, 29). Поэтому определение количества цемента в грунтоцементной пульпе после смешивания цементного раствора с материалом грунта по элементному составу невозможно. В способе предлагается вводить в цементный раствор при его замешивании химический элемент, не содержащийся в грунте или весовое содержание которого не превышает 0,1%. Весовое содержание элемента менее 0,1% не влияет на точность определяемых искомых величин до единиц процента (Методы измерения физических величин. Пастушенков А.Г. Часть 1 - Тверь, ТГУ, 2001 - С. 50). При выборе химического элемента, вводимого в цементный раствор, его количественное содержание в исследуемом материале должно определяться спектрометром для рентгенофлуоресцентного анализа.

Определение концентрации химического элемента предлагается производить рентгенофлуоресцентным методом из-за преимуществ, присущих этому методу для проведения экспресс-анализа (Модели рентгенофлуоресцентных спектрометров DELTA и их аналитические возможности, http://instruments.zp.ua/ru/products/analyzers/oly analyzers/delta/models mpus): большая скорость анализа (от 1 с), широкая номенклатура исследуемых химических элементов (от 24 до 36 элементов у различных типов спектрометров), высокая точность определения (до 0,0001% для почв), высокий предел обнаружения элемента (от 3-200 ppm), малое время подготовки проб для анализа (не более 20 с). Результат измерения спектрометра выводится на его дисплей и записывается в память спектрометра или внешнего компьютера в весовых единицах концентрации ppm (мг/кг) или процентных единицах. Существуют переносные портативные спектрометры весом 1,5-2 кг с возможностью работы на месте проведения струйной цементации.

Весовая концентрация химического элемента, введенного в цементный раствор, соответствует 100% веса цементного раствора. По концентрации химического элемента в грунтоцементной пульпе определяют процентный выход цементного раствора с пульпой. С помощью плотностей цементного раствора и грунтоцементной пульпы производят перевод процентной весовой концентрации в объемную и по формуле определяют объемную процентную концентрацию цементного раствора в пульпе.

Минимальное количество химического элемента, вводимого в цементный раствор, на 1 кг цементного раствора определяют в зависимости от предела обнаружения этого элемента для применяемого спектрометра. Поскольку выход цементного раствора с грунтоцементной пульпой не может быть менее 20%, то минимальное количество химического элемента, вводимого в цементный раствор на 1 кг цементного раствора, будет в пять раз больше предела обнаружения химического элемента.

Минимальное количество химического элемента, вводимого в цементный раствор на 1 л цементного раствора, определяется через плотность цементного раствора, величина которой зависит от водоцементного отношения приготовляемого цементного раствора.

Точность определения концентраций химического элемента зависит от равномерности распределения химического элемента по объему цементного раствора и поэтому в способе введены следующие ограничения:

- при введении в цементный раствор химического элемента в составе твердого вещества оно должно хорошо растворяться в воде цементного раствора; или

- при введении химического элемента с раствором, раствор с водой цементного раствора должны иметь неограниченную растворимость; или

- при введении химического элемента в виде нерастворимых в воде кристаллов или порошка, размеры кристаллов или частиц порошка должны быть сопоставимыми с размерами зерен цемента (Смешивание порошков, http://www.himikatus.ru/art/htlab/74smeshivani.php).

Из литературных источников известно, что такие «элементы, как напр., фтор и фосфор из числа элементов-минерализаторов; титан, ванадий, медь из числа тяжелых металлогенных элементов, или стронций, барий, петрогенные элементы, находящиеся в состоянии большого рассеяния в земной коре, являются вообще редкими в осадочных породах» (Введение в петрографию, http://vodospad.com/book-58.html.С.11) и наиболее применимы для осуществления предлагаемого способа.

Возможность осуществления заявляемого изобретения показана следующими примерами.

Пример 1. При строительстве подземного сооружения укрепление грунтов осуществляют созданием поля грунтоцементных свай струйной цементацией. Укрепляемый грунт состоит из слоев глины и суглинок.

В качестве вводимого в цементный раствор химического элемента выбирают барий (В). Экологический мониторинг показал отсутствие следов бария в грунте, и спектрометром Delta-50 (Innov-X Systems, США) возможно количественное определение бария в исследуемом материале.

Техническая характеристика спектрометра Delta-50:

- определяемые элементы от Mg до Pu
по таблице Д.И. Менделеева
- подготовка образцов 20 с
- скорость анализа 1-2 с
- предел обнаружения 3-200 ppm
- точность 0,001% (для почв)
- одновременный анализ 37 элементов
- показания мг/кг (ppm) или %
- выход на ПК есть

Барий соответствует всем критериям выбора химического элемента для определения объемной концентрации цементного раствора в пульпе. В цементный раствор барий вводят входящим в состав хлорида бария двухводного (BaCl2⋅2Н2О) ГОСТ4108-72 в виде бесцветных ромбических кристаллов, хорошо растворяющихся в воде. Хлорид бария применяется в лакокрасочной промышленности, для закалки стали, а также он добавляется в бетон для ускорения твердения бетона (Ускорители схватывания и твердения в технологии бетонов. wvvw.Ibeton.ru/a62.php).

Замес цементного раствора осуществляют в растворосмесителе МА 500 С компании «Паккиози», Италия (объем - 800 л, частота вращения - 1600 об/мин). При водоцементном отношении раствора В/Ц=0,9 в растворосмеситель загружают 500 кг цемента марки М 500 ДО и заливают 450 л воды, что составляет 950 кг цементного раствора. В раствор необходимо ввести минимально 5×60 мг/кг × 950 кг = 285 г бария, где 60 мг/кг - предел обнаружения бария спектрометром Delta-50 (XRF анализатор DELTA для экологического мониторинга. http://www.ndt-instrument.ru/pdf/DELTA_Enviro_RU_A4_201310.pdf.С.5). По атомному весу определяют, что в 244,3 г хлористого бария двухводного содержится 137,3 г чистого бария или 285 г бария содержатся в 508 г хлористого бария двухводного. Из проведенного расчета в цементный раствор необходимо ввести не менее 508 г хлористого бария двухводного. В раствор вводят 600 г хлористого бария.

В растворосмесителе все компоненты тщательно перемешивают до однородной пластичной массы. Отбирают пробу цементного раствора и в процессе цементации отбирают пробу грунтоцементной пульпы. Определяют концентрацию бария в пробах и плотность проб. Замеры производят спектрометром DELTA 50 и портативным плотномером Densito 30 РХ (Mettler-Toledo, Италия).

Техническая характеристика плотномера Densito 30 РХ:

- диапазон измерений 0…2 кг/л (г/см3)
- погрешность 0,001 кг/л (г/см3)
- время замера 1 с
- выход на ПК есть

Результаты замеров:

ρс=1,52 кг/л Сс=292 мг/кг
ρп=1,81 кг/л Сп=107 мг/кг

Расчет объемной концентрации:

Так как значение объемной концентрации выходит из допустимого диапазона 30-40% по СТО НОСТРОЙ 2.3.18-2011, то требуется корректировка процесса цементации, а именно уменьшение подачи цементного раствора в скважину.

Пример 2. Строительство противофильтрационной завесы производят грунтоцементными сваями на глубину 8 м, сооружаемых струйной цементацией.

По данным геологоразведки грунт состоит из суглинистых пластов толщиной до 2 м, чередующихся с глинистыми пластами толщиной до 1 м. Грунт содержит до 6% халькопирита (медный колчедан) и до 0,3% никеля и кобальта. Содержание остальных редких элементов менее 0,1%.

В качестве вводимого в цементный раствор химического элемента выбирают олово (Sn), входящее в дисульфид олова (SnS2) ТУ6-02-1-013-89, в виде кристаллов, нерастворимых в воде, с размерами кристаллов 10-30 мкм, соизмеримых с размерами зерен 1-100 мкм (Улучшение качества мелкозернистого бетона путем механоактивации цемента. http://cyberleninka.ru/article/n/uluchshenie-kachestva-melkozernistogo-betona-putem-mehanoaktivatsii-tsementa.С.4) применяемого цемента М500 ДО. Дисульфид олова применяется в производстве краски, имитирующей золотое покрытие.

На 1 п.м. грунтоцементной сваи расходуется 550 литров цементного раствора. Раствор приготавливают с водоцементным отношением В/Ц=0,8.

В раствор на 1 п.м. сваи необходимо ввести минимально 5×40 мг/кг × 1,58 кг/л × 550 л = 176 г олова, где 40 мг/кг - предел обнаружения олова спектрометром Delta-50, 1,58 кг/л - плотность цементного раствора. При пересчете по атомному весу дисульфида олова, в цементный раствор необходимо ввести 284 г дисульфида олова. В смесительную установку при приготовлении цементного раствора вводят 320 г дисульфида олова. Замеры концентрации олова и плотности цементного раствора и грунтоцементной пульпы производят спектрометром DELTA 50 и плотномером Densito 30 РХ. Замеры производят при проведении цементации на глубине от 8 до 7 м.

Результаты замеров:

ρс=1,58 кг/л Сс=194 мг/кг
ρп=1,91 кг/л Сп=60 мг /кг

Расчет объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе:

Так как значение объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе лежит в допустимом диапазоне 30-40%, то корректировка процесса цементации не требуется.

Пример 3. Цементацию проводят в условиях и на оборудовании, приведенных в примере 2. Грунт содержит до 1,6% сфалерита (соединения цинка), соединения меди не превышают 0,1%. Для определения объемной концентрации цементного раствора в пульпе, в цементный раствор добавляют порошок латуни Cu-Zn ТУ 1791-003-36280340-2008, содержащий 60% меди (Cu) и 40% цинка (Zn). Определение объемной концентрации цементного раствора в пульпе производят по меди, входящей в состав порошка латуни. Размеры частиц порошка 80-100 мкм сопоставимы с размерами зерен цемента. Порошок в воде не растворим. Для закачки в грунт производят замес 950 кг цементного раствора. Расчет минимального количества меди, вводимой в цементный раствор: 5×30 мг/кг × 950 кг = 143 г, где 30 мг/кг - предел обнаружения меди спектрометром Delta-50. С учетом содержания в порошке латуни 60% меди, минимальное количество порошка латуни, вводимого в раствор, составляет 239 г. В раствор вводят 300 г латунного порошка.

Результаты замеров:

ρс=1,52 кг/л Сс=148 мг/кг
ρп=1,84 кг/л Сп=42 мг/кг

Расчет объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе:

Процесс цементации корректировки не требует.

Во всех приведенных примерах время определения объемной концентрации не превышает 2-3 мин.

Для определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе с вкраплениями или прожилками редких или рассеянных элементов в цементный раствор вводится химический элемент, заведомо не содержащийся в грунте. Например, если грунт содержит халькопирит (медный колчедан), то объемную концентрацию определяют, вводя в цементный раствор цинк или кобальт, если грунт содержит сфалерит (цинковая руда), то концентрацию определяют, вводя в цементный раствор кобальт или олово.

Из приведенных примеров видно, что предлагаемый способ:

- позволяет проводить экспресс определение объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе с достаточной точностью, производить своевременную корректировку процесса цементации и за счет этого повышать качество подземных конструкций;

- вывод результатов измерения спектрометра и плотномера на ПК позволяет осуществить автоматизацию расчета значения объемной концентрации на ноутбуке;

- открывает возможность создания системы пошагового или постоянного контроля «в потоке» измеряемых параметров, что позволяет автоматизировать контроль и корректировку процесса цементации.

Анализ патентной и научно-технической литературы, содержащей описания аналогичных технических решений в рассматриваемой и смежных областях техники, позволяет сделать вывод, что предложенное техническое решение является новым и для специалистов явным образом не следует из уровня техники, имеет изобретательский уровень, промышленно осуществимо и применимо в указанной области, то есть соответствует критериям патентоспособности изобретения.

1. Способ определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при струйной цементации, включающий отбор проб исследуемого материала и определение рентгенофлуоресцентным методом количественного содержания химического элемента в отобранных пробах, в котором

- 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,

- 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 по формуле

где Cv - объемная процентная концентрация цементного раствора в грунтоцементной пульпе;

Сп - весовая концентрация химического элемента в грунтоцементной пульпе, мг/кг;

Сс - весовая концентрация химического элемента в цементном растворе, мг/кг;

ρп - плотность грунтоцементной пульпы, кг/л;

ρс - плотность цементного раствора, кг/л.

При этом выбор химического элемента осуществляют из условия непревышения его весового содержания 0,1% в грунте и возможности его количественного определения рентгенофлуоресцентным методом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что минимальное количество химического элемента, вводимого на 1 кг цементного раствора при его приготовлении, определяют по формуле

Рр мин=5 Спо

где Рр мин - минимальное количество химического элемента в миллиграммах, вводимого на 1 кг цементного раствора (мг/кг); Спо - предел обнаружения применяемым спектрометром химического элемента (мг/кг).

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что минимальное количество химического элемента, вводимого на 1 л цементного раствора при его приготовлении, определяют по формуле

Ρv минр мин×ρс

где Ρv мин - минимальное количество химического элемента в миллиграммах, вводимого на 1 л цементного раствора (мг/л); ρс - плотность цементного раствора (кг/л).

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что химический элемент вводят в цементный раствор в виде простого вещества в твердом или жидком состоянии с условием равномерного распределения химического элемента по объему цементного раствора при приготовлении цементного раствора.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что химический элемент вводят в цементный раствор в виде сложного вещества, содержащего выбранный химический элемент, в твердом или жидком состоянии с условием равномерного распределения химического элемента по объему цементного раствора при приготовлении цементного раствора.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что химический элемент вводят в цементный раствор в виде смеси сложных веществ, содержащих выбранный химический элемент, в твердом или жидком состоянии с условием равномерного распределения химического элемента по объему цементного раствора при приготовлении цементного раствора.

7. Способ по любому из пп. 4, 5, 6, отличающийся тем, что химический элемент вводят в цементный раствор в твердом состоянии, хорошо растворяющегося в воде цементного раствора.

8. Способ по любому из пп. 4, 5, 6, отличающийся тем, что химический элемент вводят в цементный раствор в виде раствора или смеси растворов с неограниченной растворимостью в воде цементного раствора.

9. Способ по любому из пп. 4, 5, 6, отличающийся тем, что химический элемент вводят в цементный раствор в виде нерастворимых кристаллов или порошка с размерами кристаллов или частиц порошка, сопоставимыми с размерами зерен цемента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к методам испытаний строительных материалов в условиях лабораторий заводов - изготовителей. Способ заключается в погружении образцов строительных материалов в слабоагрессивную среду.

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.

Использование: для анализа пульп и растворов в потоке. Сущность изобретения заключается в том, что автоматический рентгеновский анализатор пульп и растворов в потоке включает стойку с измерительными кюветами, спектрометрический блок с источником первичного рентгеновского излучения, детектором и анализатором вторичного рентгеновского излучения, механизм перемещения спектрометрического блока и систему автоматического управления, при этом спектрометрический блок выполнен герметичным, оснащен узлом термоэлектрической стабилизации температуры всех электронных компонентов спектрометрического блока, при этом в качестве детектора вторичного рентгеновского излучения используют полупроводниковый детектор с термоэлектрическим охлаждением, в качестве анализатора вторичного рентгеновского излучения используют многоканальный амплитудный анализатор импульсов, а в качестве источника первичного рентгеновского излучения используют малогабаритную рентгеновскую трубку рабочей мощностью до 10 Вт.

Использование: для рентгенофлуоресцентного определения содержания компонентов в материалах сложного химического состава. Сущность: заключается в том, что формируют единую группу градуировочных образцов, охватывающих весь диапазон содержаний определяемых и мешающих элементов для анализируемых проб, измеряют интенсивности аналитических линий только определяемых i (Ii) элементов от анализируемых проб и градуировочных образцов, устанавливают градуировочную функцию в форме уравнения регрессии, затем, с целью компенсации неучтенного влияния неопределяемых компонентов наполнителя на Ii, зарегистрированные от пробы интенсивности сопоставляют с характеристиками одного градуировочного образца-соседа и находят содержание элемента i (Ci) по определенному выражению, выбирая состав образца-соседа наиболее близким к составу пробы.

Использование: для энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного анализа. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного анализа на основе вторичных излучателей включает рентгеновскую трубку, вторичные излучатели, устройство подачи контролируемого материала, кювету или транспортер с образцом, устройство для регистрации рентгеновского излучения и индикатор, самописец и/или исполнительный механизм, при этом в состав устройства дополнительно введены коллиматор излучения рентгеновской трубки, четное число n чередующихся вторичных излучателей, электромотор, коллиматор излучения вторичных излучателей, коллиматор флуоресцентного излучения образца, в качестве устройства для регистрации рентгеновского излучения использован сцинтилляционный детектор, балластное сопротивление, разделительный конденсатор и узкополосный усилитель, настроенный на частоту смены излучателей.

Использование: для рентгенофлуоресцентного определения примесей. Сущность изобретения заключается в том, что рентгенофлуоресцентное определение содержаний примесей конструкционных материалов включает измерение интенсивностей аналитических линий контролируемых примесей в группе образцов этого материала, дополнительно измеряют интенсивности аналитических линий примесей в стандартных образцах референтного материала, содержащего те же примеси, по результатам этих измерений строят градуировочные графики зависимости интенсивности аналитических линий элементов от содержания, при этом дополнительно проводят измерение обзорного спектра исследуемого конструкционного материала и определяют основной элемент исследуемого конструкционного материала наполнителя, дополнительно измеряют интенсивности аналитических линий элементов контролируемых примесей в образцах, состоящих из этого элемента, абсорбционные факторы и наклоны градуировочных графиков рассчитывают для образцов, состоящих из среднего значения содержания элемента в референтных градуировочных образцах и наполнителя исследуемого конструкционного материала, после чего получают истинные содержания примесей в исследуемом конструкционном материале умножением условных содержаний на отношение наклонов градуировочных графиков в референтном и исследуемом материалах по соответствующим математическим формулам.

Использование: для определения содержания тяжелых металлов в техническом углероде. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют градуировку прибора рентгенофлуоресцентной спектрометрии для каждого элемента, регистрируют интенсивность аналитической линии элемента на соответствующей ему длине волны Iэ (имп/с), строят на основании полученных данных градуировочную характеристику, представляющую собой зависимость относительной интенсивности аналитической линии элемента Iотн от массовой доли определяемого элемента в эталонных образцах С (%), измеряют интенсивность аналитической линии элемента на соответствующей ему длине волны Iэ (имп/с), измеряют интенсивности фона в точках спектра, соответствующих началу и концу диапазона измерения элемента, вычисляют среднеарифметическое значение интенсивности фона в точках спектра соответствующих началу и концу диапазона измерения элемента Iфэ (имп/с), рассчитывают относительную интенсивность аналитической линии каждого элемента Iотн, находят по градуировочной характеристике массовую долю элемента в золе.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для регистрации направленного рентгеновского или гамма-излучения. Спектрозональный однокоординатный детектор рентгеновского и гамма-излучений содержит слой сцинтиллятора, непрозрачный вдоль направления распространения излучения и прозрачный в перпендикулярном направлении, при этом слой сцинтиллятора состоит из параллельных друг другу и оптически разделенных сборок пластин сцинтилляторов, непрозрачных вдоль направления распространения излучения и прозрачных в направлении, перпендикулярном поверхности сцинтиллятора, расположенных вплотную друг к другу в порядке возрастания среднего атомного номера сцинтилляторов в направлении распространения излучения, длина пластин сцинтилляторов l выбирается из условия: где µ(Еф-к) - коэффициент линейного ослабления излучения с энергией Еф-к, при которой сравниваются сечение фотопоглощения и сечение комптоновского рассеяния в материале пластины сцинтиллятора, поверхность сцинтиллятора находится в оптическом контакте с двухкоординатным позиционно чувствительным фотоприемным устройством.

Использование: для определения источников сырья для керамических артефактов. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения источников сырья для археологических керамических артефактов включает рентгеновское облучение исследуемого материала, получение графиков термостимулированной люминесценции облученного материала.

Использование: для определения минерального состава глиноподобных образований. Сущность изобретения заключается в том, что отбирают пробы минералов, возбуждают в них рентгенолюминесценцию в оптическом диапазоне длин волн с последующим определением минерала, при этом для приготовленных проб снимают спектры рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-400 нм и определяют минерал галлуазит по рентгенолюминесценции в спектральном диапазоне 290-400 нм с максимальным излучением при λ=290-315 нм; определяют минерал нонтронит по максимальному высвечиванию в полосе 330-340 нм; определяют минерал ломонтит по широкой полосе рентгенолюминесценции в спектральном диапазоне 280-400 нм с максимальным излучением при λ=342 нм; определяют минерал палыгорскит по максимальному высвечиванию в полосе с максимумом при λ=345 нм; определяют минерал осоризаваит по наличию двух широких низкоинтенсивных полос рентгенолюминесценции в спектральных диапазонах 270-310 и 310-360 нм с максимальным излучением при λ=289 нм и λ=340 нм; определяют минерал алунит по очень слабой рентгенолюминесценции в спектральном диапазоне 200-400 нм с максимальным излучением в полосе при λ=350 нм.

Изобретение относится к способам определения тяжелых сернистых соединений и молекулярной серы в углеводородной жидкости, в частности в сжиженных углеводородных газах (СУГ), в том числе в широкой фракции летучих углеводородов (ШФЛУ), и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности и обеспечивает расширение диапазона использования способа определения серы методом энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии.

Использование: для рентгенофлуоресцентного анализа исследуемого материала. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для рентгенофлуоресцентного анализа исследуемого материала содержит источник первичного рентгеновского излучения, формирователь потока возбуждения, прободержатель с образцом исследуемого материала, размещенным внутри формирователя потока возбуждения параллельно направлению распространения этого потока, и детектор рентгенофлуоресцентного излучения, расположенный напротив прободержателя с образцом, формирователь потока возбуждения представляет собой плоский рентгеновский волновод-резонатор с зазором между рефлекторами наноразмерной величины, при этом формирователь имеет отверстие для введения в поток образца исследуемого материала так, чтобы его исследуемая поверхность лежала в плоскости рефлектора, расположенного напротив детектора рентгенофлуоресцентного излучения, и расположенный на выходе волновода-резонатора детектор регистрации излучения, выполненный с возможностью юстировки устройства относительно источника первичного излучения, при этом прободержатель выполнен с возможностью перемещения независимо от волновода-резонатора в направлении, перпендикулярном направлению распространения потока возбуждающего излучения, при этом детектор регистрации излучения выполнен с возможностью регистрации излучения, прошедшего через волновод-резонатор, и контроля ввода образца в поток возбуждающего излучения.

Использование: для рентгеноспектрального анализа тяжелых элементов. Сущность изобретения заключается в том, что рентгеновский анализатор содержит источник рентгеновского или гамма-излучения, держатель образца, устройство детектирования с множеством детекторов, регистрирующую аппаратуру, входы которой подключены к выходам детекторов, коллиматор первичного пучка, коллиматор и фильтр вторичного пучка, при этом держатель образца выполнен с возможностью установки образца с плоской или вогнутой по сфере рабочей поверхностью на сфере, источник или его фокус расположен на упомянутой сфере, коллиматор вторичного пучка содержит поперечные пучку перегородки с отверстиями, его выходное отверстие расположено в противоположной источнику точке, а детекторы компактно расположены во вторичном пучке. Технический результат: упрощение коллиматора вторичного пучка, обеспечение однородности образца и снижение порога обнаружения редкоземельных и более тяжелых элементов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх