УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА БИОСТОЙКОСТЬ

Полезная модель относится к области испытаний строительных материалов: в частности к устройствам для испытания образцов стандартных размеров на биостойкость.
Известно устройство для испытания образцов строительных материалов на биостойкость по ГОСТ 9.048-89 в виде специальных подставок или кассет, изготовленных из материалов, стойких к воздействию плесневых грибов. Образцы размещают таким образом, чтобы расстояние между ними было не менее 20 мм.
Использование данного устройства для испытаний в условиях необходимых для роста микроорганизмов не представляется возможным для образцов больших размеров (70*70*70, 100*100*100, 160*40*40) ввиду специфики устройств и отсутствия специальных приспособлений (креплений и пр.) для образцов.
Известно устройство для испытания материалов на биостойкость в виде вкладной решетки-подставки в эксикаторе. В этом случае образцы располагаются на расстоянии друг от друга не менее 10 мм (ГОСТ 25336-82).
Это устройство также неприемлемо для испытаний образцов в водоочистных сооружениях, в виду специфики конструкции.
Известно также техническое решение (устройство), предложенное в диссертации Жеребятьевой Т.В. [Жеребятьева Т.В. - Автореф. дисс. на соиск. степени к.т.н., Волгоград, ВолГАСУ, 2010], в котором бетонные образцы испытывались в градирнях. При установки образцов, испытуемых строительных материалов, использовалось следующее приспособление: к металлическому тросу прикреплялись металлические крюки; через каждый крюк, как через блок, перекидывалась веревка, на концах которой и крепились образцы.
Недостатком данного устройства является то, что при погружении описанной конструкции в сооружение, под действием водной среды, воздушных потоков, образцы соприкасаются друг с другом и с металлическим тросом, что может привести к их механическому разрушению.
Известно также устройство для испытания образцов строительных материалов в аэротенках, представляющее собой полимерную сеть с накладными карманами из того же материала, для размещения образцов. Устройство погружают в водную, биологически-активную среду (БАС) аэротенка и закрепляют в нем с помощью тросов и карабинов на ограждениях (патент РФ №115076, Б №11, 20.04.12).
Недостатком данного устройства являются: неудобство и трудоемкость размещения и закрепления образцов, не рациональное использование возможностей аэротенка: не полное использование всей ширины его коридора, различная нагрузка на активный ил в зависимости от места установки по длине коридора.
В качестве прототипа выбрано устройство для закрепления образцов испытываемых материалов, установленное в водоочистном сооружении (аэротенке), выполненное в виде блоков, состоящих из П-образных направляющих, в которых установлены рамы для размещения вкладных рамок, в которых закреплены полимерные сетки с накладными карманами (патент РФ №126142, опубл. 20.03.13)
Недостатком данного устройства является возможное нарушение гидродинамического режима работы аэротенка при установке большего количества образцов, обусловленное высоким гидродинамическим сопротивлением, что определяется как конструкцией, так и положением устройства в водоочистном сооружении (поперек коридора аэротенка).
Недостатком является также сложность и трудоемкость размещения устройства в водоочистном сооружении.
Задачей полезной модели является создание устройства, исключающего нарушение и обеспечивающего стабильность гидродинамического режима работы аэротенка и условий испытания образцов, а также облегчающего установку и извлечение рам с образцами за счет продольного расположения устройства относительно стен коридора аэротенка.
Полезная модель направлена на увеличение точности и надежности испытания образцов строительных материалов на биостойкость путем обеспечения стабильности гидродинамического режима потока БАС.
Результат достигается тем, что устройство для испытания образцов строительных материалов на биостойкость включающем П-образные направляющие, в которых установлены рамы с закрепленными в них полимерными сетками с накладными карманами для размещения испытуемых образцов, согласно полезной модели, установлено вдоль стены аэротенка и выполнено в виде решетчатого каркаса, верхние и нижние основания, которого выполнены из продольных и поперечных профилей, с приваренными к ним П-образными боковыми и Н-образными центральными направляющими для установки рам. К верхнему основанию каркаса приварен профиль с образованием треугольника, к которому приварена рама Г-образный формы для крепления на стене аэротенка. Кроме того на П-образных и Н-образных направляющих установлены пластины, образующие конфузор.
Результат достигается также тем, что П-образные и Н-образные направляющие установлены в конструкции с наклоном к верхней части стены аэротенка.
На фиг. 1 схематично представлено предлагаемое устройство для испытания образцов, закрепленное на стене аэротенка, на фиг. 2 вид Α-A, на фиг. 3 представлены рамы с закрепленными в них сетками с накладными карманами.
Устройство для испытания образцов строительных материалов на биостойкость выполнено в виде решетчатого каркаса, установленного вдоль стены аэротенка с наклоном к ее верхней части. Решетчатый каркас состоит из верхнего и нижнего оснований, выполненных из продольных 1 и поперечных 2 металлических профилей, защищенных антикоррозионным покрытием, перпендикулярно к которым приварены П-образные боковые 3 и Н-образные центральные 4 направляющие для установки рам 5 с закрепленными в них полимерными сетками 6 с накладными карманами 7 для размещения испытываемых образцов строительных материалов.
Предлагаемое устройство устанавливают вдоль стены аэротенка в удобной для обслуживания и для оптимальной для испытания образцов зоне (от 0.2 до 1.0 м).
Для исключения возможного влияния «пристеночного» эффекта и обеспечения стабильного гидродинамического режима работы аэротенка со стороны входящего в устройство потока на П-образных 3 и Н-образных 4 направляющих под углом закреплены пластины, с образованием конфузора 8. Конфузоры 8, устанавливаемые между рамами 5 для завихрения потока БАС, обеспечивают стабильные и оптимальные характеристики потока. Конфузоры 8 представляют собой пластины, изготовленные из ПВХ или винипласта, длина которых соответствует высоте рам, а зазор между пластинами должен быть 0.2 м при ширине пластин 0.1 м.
К верхнему основанию каркаса приварен металлический профиль с образованием треугольника 9, к которому приварена рама Г-образной формы 10 для крепления на стене аэротенка.
Размеры рам 5 зависят от размеров и массы образцов. Возможны варианты установки или одной рамы 5 или нескольких рам 5 в зависимости от размеров и массы образцов. В соответствии с которыми выбираются и размеры накладных карманов 7. Их подбирают таким образом, чтобы в них можно было без усилий поместить образец, но, в то же время, необходимо, чтобы карман 7 сетки 6 надежно фиксировал образец, последнее обусловлено необходимостью обеспечения уменьшения трения образца о сетку 6 при погружении образцов и во время их испытания. Карманы 7 в полимерной сетке 6 располагают на расстоянии 4-10 см друг от друга, что исключает вероятность контакта образцов между собой в процессе испытания.
Размер ячеек сетки 6 обусловлен размером образцов и выбирается таким образом, чтобы площадь контакта сетки 6 и образца была минимальна.
Образцы загружают в карманы 7 сетки 6 за пределами аэротенка, затем раму 5 вставляют в направляющие 3,4. Устройство закрепляется на стене аэротенка таким образом, чтобы уровень водной среды для верхней части образцов был на 20-30 сантиметров выше верхней грани рамы 5.
Установка устройства вдоль стены аэротенка, а также наличие конфузоров-завихрителей БАС обеспечивают оптимальные гидродинамические условия при использовании предлагаемого устройства для испытания образцов строительных материалов на биостойкость и тем самым увеличивают надежность и точность результатов испытаний. Использование предлагаемой полезной модели в несколько раз позволяет увеличить количество испытуемых образцов, в т.ч. образцов больших размеров без нарушения гидродинамического режима работы очистного сооружения. Кроме того значительно упрощается и облегчается установка и изъятие рам с образцами.