Способ очистки металлических опалубочных щитов Советский патент 1993 года по МПК B28B7/38 

Изобретение относится к технологии строительного производства, в частности к технолотии возведения монолитных конструкций в металлической инвентарной опалубке, и может быть использовано на предприятиях сборного железобетона для очистки элементов форм.

Цель изобретения - снижение расхода электроэнергии и повышение производительности.

Поставленная цель достигается размещением в одной емкости с водным раствором нитритов или нитратов щелочных металлов не менее двух щитов, соединяют их с равными полюсами источника постоянного тока, и, пропуская через электролит постоянный ток с периодическим изменением его полярности, одновременно осуществляют катодное и анодное травление.

Положительный эффект в нашем предложении достигается:

- одновременным в одном объеме катодным и анодным травлением двух щитов, на одном из которых (катоде) очищаемый слой пропитывается электролитом, а на другом (аноде) производится очистка рабочей поверхности.

При этом каждый из обрабатываемых щитов одновременно выполняет как функции, связанные с очисткой, так и функции токопроводящего элемента - электрода по отношению парного щита;

- электролитическим травлением в водном нейтральном растворе нитритов и нитратов щелочных металлов, образующих в католите едкие щелочи. При этом в анолите образуются концентрированные растворы азотистой и азотной кислоты.

& ч

СлЭ

Это условие вытекает из результатов исследований механизма очистки металла от затвердевших остатков бетона анодным травлением.

Загрязняющую рабочую поверхность опалубки затвердевшие остатки бетона представляют материал со слоистой структурой, поры и капилляры которой заполнены затвердевшими остатками защитных смазок, имеющих, как правило, широкую основу. Поэтому для повышения интенсивности насыщения очищаемого лоя и, в первую очередь, его контакта с металлом, раствором электролита необходимо растворить и удалить из структуры эти широкие остатки.

Очистка анодным травлением, как показали наши исследования, достигается разрушением структурных связей цементного камня с металлом без разрушения структуры загрязняющего слоя. Это достигается воздействием на цементный камень концентрированными растворами кислоты, которая образуется в энолите из анионов кислоты.

Однако образовавшиеся концентрированные растворы кислоты воздействуют не только на цементный камень, но и на очиа1а- емую металлическую поверхность.

Это воздействие может привести к травлению (коррозии) рабочих поверхностей опалубки, существенно снижающих технические свойства, а, как следствие, качество бетонных поверхностей.

Дополнительно наше предложение в качестве условий действия предусматривает электролитическое травление в нейтральных водных растворах, при которых: в католите образуются едкие щелочи

. М++ РН -МОН, (1) а в анолите азотистая

HN02 (2) или азотная кислота

1МОз -+Н+-НМОз. (3)

Химическое воздействие щелочей растворяет жировые составляющие при катодном травлении, а азотистой и азотной кислот - разрушает структурные связи цементного камня, а на поверхности очищаемого металла образует пассивирующие пленки.

Пример. Металлические щиты подъемно - переставной опалубки попарно размещают в металлической электролитической ванне с диэлектрической внутренней футеровкой. Щиты закрепляют и изолируют от прямого электрического контакта. Обьем ванны выше уровня очищаемых щитов заполняется водным раствором нитрата натрия с объемной массой 1,1 , ю кг/см 3. Очищаемые щиты соединяются с полюсами источника постоянного тока - выпрямителем типа ВСМР-600: подготавливаемый к

0 очистке с отрицательным полюсом, а очищаемый - с положительным. Обработку током проводят в течение 5-8 минут до устойчивого ожижения электрического сопротивления системы - электролитической ванны.

5 После обработки щит, подвергающийся загрязнению анодному травлению, извлекают из ванны, удаляют отслоившийся загрязняющий слой, и очищенную поверхность промывают водой, а при длительном хране0 нии покрывают защитной смазкой.

Изменяют полярность щита, который ранее подвергался катодному травлению, например, с помощью переключателя.

Устанавливают в ванну следующий щит

5 и соединяют его с освободившимся полюсом источника постоянного тока.

Совмещая по времени и в одном агрегате анодное и катодное травление повторяют совмещенный цикл. Это совмещение катод0 ного и анодного травления обеспечивает получение .положительного эффекта по сравнению с основным изобретением - ис- ключение из цикла времени на анодное травление и резкое, до 90% снижение рас5 хода электроэнергии.

Достоверность механизма комплексного электрохимического процесса, обеспечивающего эффективность совмещенного травления в одной электролитической ван0 не с водными растворами нитритов или нитратов щелочных металлов при очистке опалубки от затвердевших остатков бетона подтверждена экспериментально-теоретическими исследованиями автора в Ростов- 5 ском инженерно-строительном институте.

При одновременном катодном и анодном травлении стальных поверхностей, загрязненных затвердевшими остатками бетона, в результате электролита водных

0 растворов солей щелочных металлов в католите образуются щелочи, а в анолите - кислота. Это изменение свойств раствора может характеризоваться изменением показателя рН.

5 На чертеже приведены кривые, характеризующие эти изменения в католите и анолите водных растворов солей натрия: нитрита (1), нитрата (2) и сульфата (3). Все приведенные растворы характерны образованием в католите одной щелочи, с показателем рН 13,0- 13,5, а ванолите кислоте рН 1,5-2.0.

Аналогичные результаты нами получены при совмещении анодного и катодного травления двух загрязненных затвердев- шим бетоном стальных пластин в водном растворе хлорида калия.

Образующиеся в анолйтё растворы кислоты (в рассмотренном примере азотистой, азотной, серной и соляной) интенсивно раз- рушают цементный камень и, как следствие, его структурные связи с металлом.

Однако образовавшиеся в анолите растворы перечисленных выше кислот различно влияют на интенсивность анодного травления электролита, то есть на коррозию металла очищаемой поверхности. Это различие подтверждается приведенными ниже результатами наших лабораторных исследований, которое характеризуется измене- нием массы электродов из стальных пластинок размером 32 х 32 х 0,1 мм при их одновременном катодном и анодном травлении в 4-х различных нейтральных водных растворах щелочных металлов, образующих едкие щелочи:

- нитрата натрия (NaNOs).

- нитрита натрия (NaN02J,

- сульфита натрия (Na2S04),

- хлорида калия (KCI).

Коррозия стальных электродов при одновременном катодном и анодном электролитическом травлении в водных нейтральных растворах электролитов.

Формула изобретения Способ очистки металлических опалубочных щитов, включающий размещение щитов в ванне с водным раствором нейтрального электролита, изоляцию их от массы ванны, соединение с источником постоянного тока и пропуск через раствор электролита тока с изменением полярности, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии и повышения производительности, не менее двух электрически изолированных друг от друга щитов размещают в одной ванне с водным раствором нитрита или нитрита щелочного металла и соединяют их с разными полюсами источника тока.

Изобретение относится к технологии строительного производства, в частности к технологии возведения монолитных конструкций в металлической инвентарной опалубке, и может быть использовано на предприятиях сборного железобетона для очистки элементов форм. Целью изобретения является снижение расхода электроэнергии и повышение производительности, Сущность изобретения: размещают в одной емкости с водным раствором нитритов или нитратов щелочных металлов не менее двух щитов, соединяют их с разными полюсами источника постоянного тока и, пропуская через электролит постоянный ток с периодическим изменением его полярности, одновременно осуществляют катодное и анодное травления. 1 табл., 1 ил.