УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

Полезная модель относится к промышленности строительных материалов и может быть использована в приготовлении строительного раствора с использованием портландцемента.
Известна установка для приготовления строительных растворов, включающая смеситель непрерывного действия соединенный с дозаторами расходных бункеров строительной смеси и воды затворения (RU 39856, В28С 5/08, В28С 9/00, 2004).
Известна также установка для приготовления строительных растворов, содержащая перемешивающий узел, связанный каналами подачи с дозаторами расходных бункеров цемента, инертных материалов и воды (RU 22304, В28С 7/14, 2002).
Недостатком данных установок является невозможность использования между источником воды и расходным бункером установки средства подачи в воду реагента, при этом непосредственно перед расходным бункером воды установлен проточный электролизер диафрагменного типа, выполненный с возможностью придания водному раствору реагента щелочных свойств и отрицательного окислительно-восстановительного потенциала.
Задача, на раскрытие которой направлено заявленное решение выражается в применении водного раствора реагента, с щелочными свойствами и отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом, полученного с помощью средства подачи в воду реагента, а также электролизера диафрагменного типа, для приготовления строительных растворов, в качестве затворной жидкости.
Технический результат - полученные строительные растворы на водном растворе реагента с щелочными свойствами и отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом отличаются от строительных растворов, приготовленных на простой воде, достаточно высокими прочностными характеристиками.
Для достижения поставленной задачи установка для приготовления строительных растворов, содержащая перемешивающий узел, связанный каналами подачи с дозаторами расходных бункеров цемента, инертных материалов и воды, отличается тем, что между источником воды и расходным бункером установки размещено средство подачи в воду реагента, при этом непосредственно перед расходным бункером воды установлен проточный электролизер диафрагменного типа, выполненный с возможностью придания водному раствору реагента щелочных свойств и отрицательного окислительно-восстановительного потенциала. Кроме того, водному раствору реагента придают рН не менее 11, а окислительно-восстановительный потенциал доводят, по меньшей мере, до -600 мВ.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".
Результаты поиска показали, что заявленная полезная модель не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного технического решения, что обеспечивает положительную реакцию на решение технической задачи - применении водного раствора реагента, с щелочными свойствами и отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом, полученного с помощью средства подачи в воду реагента, а также электролизера диафрагменного типа, для приготовления строительных растворов, в качестве затворной жидкости.
На фиг.1 показана схема установки.
На чертеже показана установка для приготовления строительных растворов, содержащая расходные бункеры с дозаторами цемента 1 и инертных материалов 2, дозатор воды 3, растворосмеситель 4, проточный электролизер диафрагменного типа 5 с патрубком для подвода водного раствора реагента 9, патрубками выхода щелочного водного раствора реагента с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом 7 и кислого водного раствора реагента с положительным окислительно-восстановительным потенциалом 8. Также установка содержит средство подачи в воду реагента 6 с патрубками подачи воды и реагента 10, 11, получаемый водный раствор реагента направляется в патрубок 9. Патрубок щелочного водного раствора реагента 7 соединен с дозатором воды 3, а патрубок кислого водного раствора реагента 8 идет на сброс.
Расходные бункеры с дозаторами цемента 1 и инертных материалов 2, дозатор воды 3, растворосмеситель 4 выполнены известным образом. В качестве проточного электролизера диафрагменного типа 5 можно использовать установку СТЭЛ-НЕРЛЬ-1000-М производительностью до 1000 литров в час щелочного водного раствора со значением окислительно-восстановительного потенциала до -800 мВ при рН свыше 11. Средство подачи в воду реагента 6 выполнено известным образом с использованием емкостей, перемешивающих устройств и насосов. Патрубки щелочного водного раствора реагента 7, кислого водного раствора реагента 8, водного раствора реагента 9, подачи воды и реагента выполнены в виде шлангов с соответствующими размерами поперечного сечения.
Заявленное устройство используется следующим образом.
Из бункера с дозатором 2, в известном количестве и нужной фракции, в растворосмеситель 4 подается песок, туда же из бункера с дозатором 1 подается цемент. Затем, используя средство 6 и патрубки 10, 11, готовится водный раствор реагента, который направляется в электролизер диафрагменного типа 5 через патрубок 9. Получаемый в электролизере диафрагменного типа водный раствор реагента с щелочными свойствами и отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом чрез патрубок 7 направляется в дозатор воды 3, где осуществляется необходимая подача в растворосмеситель 4. Получаемый в электролизере диафрагменного типа водный раствор реагента с кислыми свойствами, выходящий из патрубка 8, направляется на слив. В растворосмесителе 4 осуществляется перемешивание компонентов строительного раствора до момента его однородности состава.
Пример. Для приготовления строительной растворной смеси в качестве цемента использовали портландцемент марки М-500-Д0 (ОАО Спасскцемент, Россия), а в качестве наполнителя песок. Затворной жидкостью служил водный раствор с щелочными свойствами. Его готовили с использованием водного раствора хлорида натрия с концентрацией 0,5 г/л, который пропускали через электролизер диафрагменного типа. В качестве электролизера диафрагменного типа была применена установка ИЗУМРУД-КФТО (НПП Изумруд, производство Россия). Применяя пневматический нагнетатель, обеспечивали подачу раствора хлорида натрия на установку ИЗУМРУД-КФТО, подключенную к электросети. Получали водный раствор со следующими характеристиками: 10≤рН≤11 и окислительно-восстановительный потенциал от -250 до -350 мВ. Характеристику рН определяли с помощью рН-метра/вольтметра МАРК-901 (ООО Взор, Россия) и электрода стеклянного комбинированного ЭСК-10601/7, а окислительно-восстановительный потенциал с помощью электрода сравнения ЭСр-10101 (используется хлорсеребряная электрохимическая система) и электрода редоксметрического ЭРП-101. Водный раствор с щелочными свойствами и отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом применяли для приготовления строительной растворной смеси и параллельно с ним готовили контрольный образец на водопроводной воде.
Через 28 суток полученные образцы строительного раствора были испытаны на прочность на сжатие и изгиб (табл.1) с помощью универсальной гидравлической машины на изгиб и сжатие фирмы «Testing», Германия.
Таблица 1.
Значения нагрузок при испытании образцов бетона
Нагрузка
Контрольный образец
Образец на католите
1
2
3
1
2
3
Сжатие [Н/мм<sup>2</sup>]
29,81
26,18
29,00
28,65
29,76
30,72
28,22
27,91
31,12
28,21
28,14
29,42
Изгиб [Н/мм<sup>2</sup>]
4,006
3,690
4,278
4,686
4,721
4,247
При выборе величин нагрузки на изгиб брали среднее арифметическое двух наибольших результатов каждого образца, а при выборе величин нагрузки на сжатие брали среднее арифметическое четырех наибольших значений каждого образца (см. табл.2).
Таблица 2.
Значения нагрузок на сжатие и изгиб
Нагрузка
Контрольный образец
Образец на католите
Сжатие [Н/мм<sup>2</sup>]
29,54
29,64
Изгиб [Н/мм<sup>2</sup>]
4,14
4,70
Результаты показали что значение устойчивости к нагрузке на изгиб в образцах приготовленных на водном растворе с щелочными свойствами, достоверно значимо превышают значение в контрольных образцах на 12%. Стоит отметить, что согласно технической документации универсальной машины на изгиб и сжатие фирмы «Testing», она имеет 1 класс точности и ошибку погрешности 0,3%. Что касается значений нагрузок на сжатие, то образцы на водном растворе с щелочными свойствами соответствовали контрольным образцам.
Таким образом, предполагаемая установка позволяет получать строительные растворы, с использованием в качестве затворной жидкости водного раствора реагента с щелочными свойствами и отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом, отличающиеся от строительных растворов, приготовленных на простой воде, достаточно высокими прочностными характеристиками.