СПОСОБ ПРОТЕКТОРНОЙ ЗАЩИТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

СПОСОБ ПРОТЕКТОРНОЙ ЗАЩИТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2299955 (13) C1

(51) МПК
E04B 1/64 (2006.01)
C23F 13/16 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.05.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005132790/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.10.25 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.10.25 
(45) Опубликовано: 2007.05.27 
(56) Аналоги изобретения: WO 9429496 А, 22.12.1994. SU 1620555 A1, 15.01.1991. RU 2019654 C1, 15.09.1994. WO 03/095393 A1, 20.11.1993. WO 2005/035831 A1, 21.04.2005. US 2004238376 A1, 02.12.2004. 
(72) Имя изобретателя: Шилин Андрей Александрович (RU); Дымбренов Тимур Николаевич (RU); Немков Сергей Александрович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: ЗАО "Триада-Холдинг" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 123308, Москва, пр-т маршала Жукова, 6, стр.2, ЗАО "Триада-Холдинг" 

(54) СПОСОБ ПРОТЕКТОРНОЙ ЗАЩИТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Изобретение относится к области строительства, а именно к способам протекторной защиты железобетонных конструкций, применяемым при возведении таких конструкций, а также при проведении ремонтных работ на ранее сооруженных железобетонных конструкциях. Способ протекторной защиты железобетонных конструкций заключается в изготовлении, по крайней мере, одного протекторного элемента в виде анода из цинка или цинкового сплава, размещенного в оболочке из отвержденной бетонной смеси и покрытого слоем тканого или нетканого текстильного полотна. Указанный протекторный элемент размещают в предварительно подготовленном канале в железобетонной конструкции, а затем осуществляют закрепление соединительных элементов на элементах арматуры и производят заполнение канала бетонной смесью. Бетонная смесь для изготовления оболочки анода содержит следующие компоненты, мас.%: цемент 13-17; вспученный песок 41-57; гидроксид натрия или калия 8-10; нитрат натрия или калия, или кальция 0,8-3; вода остальное. Технический результат: увеличение срока действия протекторной защиты, улучшение прочностных характеристик протекторного элемента и его связи с железобетонной конструкцией. 8 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области строительства, а именно к способам протекторной защиты железобетонных конструкций, применяемым при возведении таких конструкций, а также при проведении ремонтных работ на ранее сооруженных железобетонных конструкциях.

В настоящее время известны различные способы для гальванической защиты железобетонных конструкций. Одним из таких способов является размещение в конструкции металлического сердечника, окруженного металлическим трубчатым элементом, вокруг которого расположены последовательно слой электропроводного бетона, коксовой мелочи и тонкостенный металлический кожух (см. SU №1339164, М. кл. С23F 13/00, 29.09.87).

Недостатком этого способа является высокая металлоемкость конструкции и сложность ее изготовления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу протекторной защиты железобетонной конструкции является способ, включающий изготовление, по крайней мере, одного протекторного элемента в виде анода из цинка или цинкового сплава, размещенного в оболочке из отвержденной бетонной смеси, с соединительными элементами для связи анода с элементами арматуры, размещение, по крайней мере, одного протекторного элемента в предварительно подготовленном канале в железобетонной конструкции, закрепление соединительных элементов на элементах арматуры, заполнение канала бетонной смесью и ее отверждение (патент № WO 9429496, опублик. 06.06.1994).

Недостатком этого способа является сложность его применения, особенно при проведении ремонтных работ, ввиду относительно больших размеров электрода, а также значительное накопление с течением времени трудно растворимых продуктов реакции на поверхности анода, что ведет к снижению уровня катодной защиты арматурных элементов железобетона.

Изобретение направлено на решение задачи по созданию способа протекторной защиты железобетонных конструкций, позволяющего просто и надежно производить установку усовершенствованного протектора в теле железобетонных конструкций, как вновь строящихся, так и подлежащих ремонту.

Технический результат, который может быть получен при использовании способа, заключается в увеличении срока действия протекторной защиты при повышении за счет стабилизации величины потенциала, эффективности протекторной защиты во времени, улучшении прочностных характеристик протекторного элемента и его связи с железобетонной конструкцией.

Поставленная задача решена за счет того, что в способе протекторной защиты железобетонной конструкции, включающем изготовление, по крайней мере, одного протекторного элемента в виде анода из цинка или цинкового сплава, размещенного в оболочке из отвержденной бетонной смеси, с соединительными элементами для связи анода с элементами арматуры, размещение, по крайней мере, одного протекторного элемента в предварительно подготовленном канале в железобетонной конструкции, закрепление соединительных элементов на элементах арматуры, заполнение канала бетонной смесью и ее отверждение, оболочку анода дополнительно покрывают слоем тканого или нетканого текстильного полотна, а бетонная смесь для изготовления указанной оболочки содержит следующие компоненты, мас.%:

цемент 13-17 
вспученный песок 41-57 
гидроксид натрия или калия 8-10 
нитрат натрия или калия, или кальция 0,8-3 
вода остальное 


Предпочтительно в качестве вспученного песка использовать вспученный перлитовый или вермикулитовый, или керамзитовый песок.

Целесообразно дополнительно вводить в бетонную смесь для заполнения канала гидроксид лития в количестве до 10 мас.% сверх 100% смеси.

Кроме того, целесообразно выполнять анод с контуром поперечного сечения, образованным ломаной линией.

Предпочтительно выполнять анод из цинка высокой степени очистки.

Кроме того, целесообразно выполнять анод из сплава цинка с алюминием, при содержании алюминия в сплаве 0,01-5 мас.%.

Также целесообразно выполнять анод из сплава цинка с кремнием, при содержании кремния в сплаве 0,01-5 мас.%.

Кроме того, целесообразно выполнять анод из сплава цинка с кадмием, при содержании кадмия в сплаве 0,01-5 мас.%.

Предпочтительно при проведении ремонтных работ, по крайней мере, один канал подготавливать удалением бетона, поврежденного хлоридами, производить очистку элементов арматуры от продуктов коррозии, а после размещения протекторного элемента и закрепления его соединительных элементов на элементах арматуры производить замену поврежденного бетонного слоя конструкции и заполнять оставшуюся незаполненной часть образованного канала.

Существо изобретения поясняется чертежом, на котором показано поперечное сечение протекторного элемента.

Предлагаемый способ протекторной защиты железобетонной конструкции осуществляется следующим образом. Предварительно производится изготовление протекторного элемента, который состоит из анода 1, изготовленного из цинка или цинкового сплава, оболочки 2, представляющей собой отвержденную бетонную смесь, и дополнительного покрытия 3 в виде слоя тканого или нетканого текстильного полотна. Для связи анода 1 с арматурой железобетонной конструкции (на чертеже не показана) используют соединительные элементы 4.

Бетонная смесь для изготовления оболочки протекторного элемента была подобрана опытным путем и представляет собой по существу щелочной активатор, содержащий определенное количество гидроксида натрия или гидроксида калия. Кроме того, экспериментально было установлено, что эффективность протекторной защиты повышается при добавлении в бетонную смесь определенного количества нитратов.

Для повышения эффективности работы протекторного элемента за счет улучшения условий поступления и сохранения влаги вокруг анода, что необходимо для обеспечения стабильного протекания тока и функционирования протекторного элемента, в бетонную смесь, из которой выполняют оболочку, включают вспученный песок, обладающий большей поверхностной площадью, а также покрывают оболочку слоем тканого или нетканого текстильного полотна.

В наиболее предпочтительном варианте бетонная смесь, из которой выполняется оболочка протекторного элемента, содержит следующие компоненты, мас.%:

цемент 13-17 
вспученный песок 41-57 
гидроксид натрия или калия 8-10 
нитрат натрия или калия, или кальция 0,8-3 
вода остальное 


В качестве вспученного песка с высокой пористостью и, следовательно, с увеличенной поверхностной площадью наиболее целесообразно использовать вспученный перлитовый или вермикулитовый, или керамзитовый песок.

Изготовленный протекторный элемент устанавливают в теле железобетонной конструкции, подлежащей протекторной защите. Для этого в конструкции выполняют канал, в котором размещают протекторный элемент, который затем посредством соединительных элементов 4 соединяют с элементами металлической арматуры железобетонной конструкции, подлежащими протекторной защите. После установки и присоединения протекторного элемента, канал, в котором он установлен, заполняют бетонной смесью. При этом эффективность протекторной защиты повышается (см. таблицу), если дополнительно вводить в бетонную смесь для заполнения канала гидроксид лития в количестве до 10 мас.% сверх 100% смеси.

В таблице приведены экспериментальные данные, показывающие изменение величины потенциала (мВ) во времени при использовании в способе протекторной защиты протекторного элемента, выполненного по изобретению.

Для сравнения приведены данные для протекторных элементов, оболочка которых либо изготовлена из бетонной смеси, не содержащей добавок нитратов, но содержащей щелочной активатор в виде 10% добавки гидроксида натрия, либо не покрыта слоем тканого или нетканого текстильного полотна. Один из образцов дополнительно был покрыт бетонной смесью с добавкой 2% LiOH.

Данные таблицы подтверждают, что только использование бетонной смеси охарактеризованного в формуле состава, совместно с размещением на оболочке тканого или нетканого текстильного полотна, обеспечивает достаточную стабильность величины потенциала во времени, а следовательно, стабильную протекторную защиту строительной конструкции.

ТАБЛИЦА 
№ п/п Потенциал, мВ Время испытан. (суток) 
NaNO 3+КОН+слой текстильного полотна KNO 3+NaOH+слой текстильного полотна Са(NO 3)2+КОН+слой текстильного полотна KNO3+NaOH+слой текстильного полотна+бетонная смесь с добавкой 2% LiOH KNO3+NaOH Без полотна Без добавок 
1 999 999 999 999 999 999 1 
2 999 999 999 999 999 999 2 
3 999 999 999 999 981 961 4 
4 999 999 999 999 978 908 6 
5 999 999 999 999 974 899 8 
6 989 986 984 994 972 870 10 
7 986 985 981 991 969 860 16 
8 984 984 979 989 967 830 19 
9 984 982 978 987 963 827 24 
10 981 980 974 986 959 816 29 
11 979 977 971 985 955 794 32 
12 977 974 968 983 951 779 35 
13 974 972 964 980 946 744 37 
14 972 969 961 978 940 724 40 
15 970 967 958 977 932 703 44 
16 967 964 955 973 925 683 47 
17 965 962 951 971 921 662 50 
18 963 959 948 969 915 641 54 
19 960 956 945 967 912 621 57 
20 958 954 941 966 906 600 60 
21 956 951 938 965 901 579 64 
22 953 949 935 962 894 559 67 
23 951 946 932 958 889 538 70 
24 949 944 928 955 883 518 74 
25 946 941 925 951 877 497 77 
26 944 938 922 950 869 476 80 
27 942 936 918 948 861 456 83 
28 939 933 915 945 857 435 87 


Для интенсификации процесса защиты целесообразно увеличить площадь активной поверхности сердечника, но это ведет к увеличению габаритов и, соответственно, увеличению трудоемкости при установке протекторного элемента, в особенности, когда для этого необходимо сверлить каналы или удалять нарушенный бетон при ремонте конструкции. Поэтому для увеличения контактной поверхности анода 1, его целесообразно выполнять такой формы, чтобы контур поперечного сечения был образован попеременным чередованием выступов и впадин, т.е. имел как можно больший периметр. При этом выступы и впадины могут быть соединены как прямыми отрезками, так и отрезками кривых различной формы.

Как правило, рекомендуется выполнять анод из цинка высокой степени очистки. Однако, такой цинк достаточно дорог. Испытания показали эффективность использования протекторного элемента с анодом из сплава цинка с алюминием, или с кремнием, или с кадмием при содержании этих компонентов в сплаве от 0,01 до 5 мас.%.

В тех случаях, когда протекторная защита применяется при проведении ремонтных работ, первоначально производят удаление бетона, поврежденного хлоридами. Затем очищают элементы арматуры от продуктов коррозии, а после размещения протекторного элемента и закрепления его соединительных элементов на элементах арматуры производят замену поврежденного бетонного слоя конструкции и заполнение оставшейся не заполненной части образованного при этом канала.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ протекторной защиты железобетонных конструкций, включающий изготовление, по крайней мере, одного протекторного элемента в виде анода из цинка или цинкового сплава, размещенного в оболочке из отвержденной бетонной смеси, с соединительными элементами для связи анода с элементами арматуры, размещение, по крайней мере, одного протекторного элемента в предварительно подготовленном канале в железобетонной конструкции, закрепление соединительных элементов на элементах арматуры, заполнение канала бетонной смесью и ее отверждение, отличающийся тем, что оболочку анода дополнительно покрывают слоем тканого или нетканого текстильного полотна, а бетонная смесь для изготовления указанной оболочки содержит следующие компоненты, мас.%:

Цемент 13-17 
Вспученный песок 41-57 
Гидроксид натрия или калия 8-10 
Нитрат натрия, или калия, или кальция 0,8-3 
Вода Остальное 


2. Способ протекторной защиты по п.1, отличающийся тем, что в качестве вспученного песка используют вспученный перлитовый, или вермикулитовый, или керамзитовый песок.

3. Способ протекторной защиты по п.1, отличающийся тем, что в бетонную смесь для заполнения канала дополнительно вводят гидроксид лития в количестве до 10 мас.% сверх 100% смеси.

4. Способ протекторной защиты по п.1, отличающийся тем, что анод выполняют с контуром поперечного сечения, образованным ломаной линией.

5. Способ протекторной защиты по п.1, отличающийся тем, что анод выполняют из цинка высокой степени очистки.

6. Способ протекторной защиты по п.1, отличающийся тем, что анод выполняют из сплава цинка с алюминием при содержании алюминия в сплаве 0,01-5 мас.%.

7. Способ протекторной защиты по п.1, отличающийся тем, что анод выполняют из сплава цинка с кремнием.

8. Способ протекторной защиты по п.1, отличающийся тем, что анод выполняют из сплава цинка с кадмием.

9. Способ протекторной защиты по п.1, отличающийся тем, что при проведении ремонтных работ, по крайней мере, один канал подготавливают удалением бетона, поврежденного хлоридами, очищают элементы арматуры от продуктов коррозии, а после размещения протекторного элемента и закрепления его соединительных элементов на элементах арматуры производят замену поврежденного бетонного слоя конструкции и заполняют оставшуюся незаполненной часть образованного при этом канала.






ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru