CS9002525A2 - Method of porous building materials' electrochemical treatment - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu elektrochemické úpravy po-rézních stavebních materiálů, zejména elektro - osmické-ho vysoušení k odstraňování vody z nasycených porézníchstavebních materiálů, jako jsou beton, sádra, cihly, ur-čité druhy kamenů a mnoho izolačních materiálů, majícíchkapilární pórovitý systém. Tyto po^rovité systémy se mohoučasto vyplnit vodou, zvláště tam, kde jsou materiály vestyku' se zdrojem vlhkosti, jako je vlhká půda nebo podob-ně. V mnoha případech způsobí déletrvající pokračovánípodmínek, kdy stavební materiál je nasycen vlhkostí, ne-žádoucí prostředí a/nebo podmínky pro rozpad materiálů.»

Známé postupy pro vysoušení nasycených,porézních ma-teriálů se ukázaly být nevyhovujícío Jedním z tradičníchzpůsobů je použití kombinace topení a větrání. Avšak tytopostupy jsou nejenže velmi pomalé, ale používají rovněžvelká množství energie. Navíc je zde další riziko, jako

i Π O L. A. O V ú < C deformace a/nebo popraskání konstrukce. u všech procesu vyuz ívsjícich tepis, upc.r.

Další známou technikou pro odstraňování vody z poréz-ních materiálů je elektroosmosa. Je známo, že steny kapi-lár ve většině běžných stavebních materiálů jsou povleče-ny elektricky nabitým filmem adsorbované vody, někdy uvá-děným jako elektrická dvojvrstva. Bylo zjištěno, že jestli-že takovéto těleso je vystaveno elektrickému poli, částtakzvané dvojvrstvy bude mít pod vlivem pole tendenci k - 2 migraci. Určité množství volné kapaliny v pórech je tím-to procesem odváděno, což může mít za následek zřetelnésnížení obsahu vnitřní vlhkosti porézního tělesa.

Bez ohledu na teoretickou přitažlivost elektroosmo-tického procesu, má její použití Ve skutečné praxi vážnénedostatky. Jednou z příčin je extrémně nízká účinnost,dosahovaná konvenčními systémy. V tomto ohledu použitíelektrického náboje pro stěnu z porézního stavebního ma-teriálu zahrnuje použití elektrod dodaných v/nebo do po-rézního materiálu osazených a propojených skrze materiálse zemnící elektrodou. Když jsou elektrody polarizovány,dochází k migraci molekul vody ve směru k záporné elektro-dě. Avšak po určité době provozu systému se elektrody po-kryjí souvislými plynnými filmy, běžně na katodě plynnývodík a v jiných případech oxidovými, sirníkovými nebojinými filmy, vytvářejícími se elektrochemickými reakcemina površích elektrod. Tyto filmy mají velmi vysoký elek-trický odpor, který vede k rozpadu elektrických charakte-ristik systému a výsledkem je nízká provozní účinnost.

Další důležitý problém, spojený s konvenčním provádě-ním elektroosmosy, vyplývá ze skutečnosti, že kladně na-bité elektrody systému podléhají ve vysoké míře elektroly-tické korozi. Tam, kde jsou elektrody instalovány speciál-ně k tomuto účelu, má taková koroze zpočátku za následeksnížení účinnosti systému a nakonec kompletní elektrické

- 3 - přerušení u elektrody. V mnoha případech však je žádoucípoužívat jako kladnou elektrodu ocel výztuže. V takovýchpřípadech může silná koroze kladné elektrody konstrukcisamotnou silně degradovat.

Bylo navrženo používat k dosažení elektroosmosy vy-sokofrekvenčních impulsů rychle se střídajících asymetric-kých tvarů signálu. Takový postup je však považován zazcela nepraktický, protože extrémně vysoká cyklovací rych-lost způsobuje značné zatížení výkonnosti a vysoké radia-ce vysokofrekvenčního rušení.

Způsob podle vynálezu poskytuje pro provádění elektro-osmického vysoušení porézních konstrukcí nový a vylepšenýsystém a postup, aby se zabránilo problémům, které běžněvznikají od polarizace elektrod a průvodní ztráty provoz-ní účinnosti a/nebo zhoršení systému nebo pravděpodobněi konstrukce samotné. Vynález má zvláště význam pro zá-kladové stěny.a podobné konstrukce. Je například důleži-tý pro redukci tekutiny v popech ve velkých sklepních stě-nách. Ostatní konstrukce, u kterých může být způsob podlevynálezu úspěšně použit jsou vodní nádrže, opěrné steny,mostovky, konstrukční sloupy, a tak dále, to jest ve spo-jení s jakoukoliv konstrukcí z betonu nebo z jiného poréz-ního stavebního materiálu, který je vystaven působení vodya podléhá degradaci od kapilárního vzlínání.

Určitých aspektů vynálezu je také užitečné použít u realizace železobetonu, který se zakarbonováním stalkyselým. Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na výkre-se, na němž obr. 1 je schéma,idealizovaného průběhu křiv-ky napětí - čas činnosti elektro - osmického systému,obr. 2 a 3 jsou charakteristické dílčí příčné řezy u spo-jení s nadzákladovými konstrukcemi, obr. 4-6 jsou cha-rakteristické dílčí příčné řezy u spojení s podzemnímikonstrukcemi, jako jsou základy a obr. 7 je zjednodušenákřivka napětí - čas referenčního napětového cyklu připoužití pro řízení činnosti elektroosmatického systému.

Na obr. 2 je znázorněna železobetonová stěna 10, cožmůže být železobetonová opěrná stěna nebo podobně, kteráje vystavena působení zdroje vlhkosti a pravděpodobně bu-de nasycena v popech vodou. Je to betonová stěna s vnitř-ní výztuží tyčí 11 konvenčního typu.

Pro použití elektro - osmického vysoušení stěny 10je výhodné použít kov vnitřní výztuže v systému jakokladnou elektrodu nebo anodu. Pro kompletní propojení okru-hu na zápornou elektrodu je v popsaném systému výhodnépoužít elektrolytickou maltovinovou omítku, nebo jinouvhodnou, porézní vodivou omítku 12, nanesenou na vnějšílíc stěny 10. Omítka 12 z vodivé malt oviny bude v typic-kém případě mít v sobě zalitou elektrodu 13, která můžemít tvar drátěné mřížky nebo podobně."K odpovídajícím

'i r - 5- záporným a kladným elektrodám je vodiči ló. připojenovládaný zdroj 14 napětí, aby bylo možno přivést dosystému řízená napětí tak, jak bude popsáno dále.

Napětí jsou přiváděna na elektrody El, 13 tak, jakje zobrazeno na obr. 1 grafickým znázorněním křivkynapětí - čas jednoho provozního cyklu se dvěma hlavnímifázemi. V první hlavní fázi se na elektrody El, 13 při-vede stejnosměrný napěťový impuls 17, s vnitřní elektro-dou El trořící anodu nebo kladnou elektrodu a elektroda1J na vnějším líci stěny 10 tvoří katodu nebo zápornouelektrodu. 7 druhé hlavní části provozního cyklu se na-pětí obrátí na napěťový impuls 18j takže elektrody El, 13 si obrátí polaritu a stanou se katodou nebo anodou. V průběhu první nebo hlavní části· cyklu způsobuje napě-ťový impuls 17 tečení proudu ve směru, kdy dochází kelektro-osmickému vysoušení. Druhý napěťový impuls 18s opačnou polaritou se přivádí periodicky proto, aby sezabránilo nebo bylo sníženo na přijatelnou úroveň tvoře- ní plynných nebo jňých izolujících filmů na elektrodáchEl, 13 a/nebo tvoření produktů koroze.

Aby došlo k elektro - osmickému vysoušení, musí býtpříkon sítěve správném směru po dobu průběhu celého cyklu.Proto by měl příkon během prvního cyklu napěťového impul-su 17 být alespoň dvojnásobkem příkonu během druhé částicyklu napěťového impulsu 18. Velikost příkonu v průběhu

první části cyklu by ve skutečnosti měla být maximali-zována vzhledem k příkonu během druhé části cyklu, při-čemž je třeba se vyhnout dosažení poměru takové velikos-ti, aby nedocházelo k nežádoucímu tvoření plynného filmua/nebo nadměrnému tvoření produktů koroze. Typická zkuše-nost ukazuje, že velikosti příkonů od dva - do desetkrátjsou účinné, ale v určitých případech mohou být velikostizřetelně vyšší než uvedené. U daného setavení mohou býttyto velikosti optimalizovány použitím osciloskopu tak,aby mohl byt výkon okruhu během spouštění monitorován.

Pro derivování optimálních provozních výkoností může býtke stálému optimalizování period cyklu použito mikropro-cesoru. Obecně bude velikost napěťového impulsu ΐχ částiprvního cyklu stejná jako napěťový impuls 18 části druhé-ho cyklu. Rovněž tak bude příkon pro každou část cyklufunkcí doby trvání impulsu a velikosti příkonů budou fun-kcí trvání impulsu. U typického případu konstrukce, na kterou se způsobmůže použít, zobrazené na obr. 2 může mít sama konstrukcedost značný kapacitní odpor. Způsob podle vynálezu tedyzabezpečuje řízenou změnu napětí od kladného k zápornémua naopak.. Takto řízená změna bere v úvahu ztrátu jakéhokolkapacitního náboje a podstatně zabraňuje radiaci vysoko-frekvenčního rušení.

Velikost napěťových impulsů 17, 18 bude normálně alespoň 20 voltů stejnosměrného proudu. Teoreticky je možné

použít napětí nižších. Eoba potřebná k uskutečnění jaké-hokoli zřetelného stupně vysušení se však může stát ne-úměrnou. Na horní hranici rozsahu je maximem 40 voltůstejnosměrného proudu. Teoretická hranice na špičce můžebýt mnohem vyšší než 40 voltů. Avšak se zvyšováním hod-noty napětí vystupují do popředí stále zřetelněji bezpeč-nostní hlediska. V tomto smyslu se dává u typických komer-čních systémů přednost napětím v rozsahu 20 - 40 voltůstejnosměrného proudu. Je žádoucí, aby přechod od klad-ného k zápornému a naopak byl ovládán tak, aby neprobíhalrychleji než asi S voltů za sekundu, takže přechodové ča-sové úseky 19, 20 z obr. 2 od + 40 voltů do -40 voltůnebo obráceně by se blížily přibližně 10 sekundám nebovíce. Je-li potřeba, lze tyto úseky empiricky zkrátit,ale měly by být dostatečně řízeny tak, aby nedošlo k pod-statným radiacím vysokofrekvenčního rušení a/nebo bylamožná ztráta kapacitního náboje.

Rychlost opakování pracovního cyklu může být značněměněna. Je však žádoucí tohoto používat jen v "kladném"směru, to je směru, ve kterém je elektroosmotícke vytěsňo-vání vody účinné. V předkládaném systému je cyklování ovládáno monitorováním stavu pasivity/nepasivity ocelové výz-tuže uvnitř betonu. Toho se dosáhne zalitím referenčníhopoločlánku do betonu, například olovo - kysličník olovna-tý, mě<5 - síran mědnatý, stříbro - chlorid stříbrný, atd. 8

Poločlánek je umístěn uvnitř betonu, v oblasti poblíž(mezi 10 - 20 mm) ocelové výztuže, nebo vložených elektrod,jestliže porézní materiál v sobě nemá výztuž. Podle dob-ře známých vztahů je potenciál poločlánku odrazem paši—vovaného/depasivovaného stavu vnitřní oceli. Podle jedno-ho z aspektů vynálezu, jestliže potenciál poločlánku uka-zuje, že dochází k depasivování oceli, potenciál se říze-ným přechodem převrátí, jak bylo předtím uvedeno, a nane-sený potenciál se udržuje až do té doby, kdy potenciálpoločlánku ukazuje dostatečně pasivovaný stav oceli, na-čež se po předtím zmíněném řízeném přechodu znovu nanesekladný potenciál.

Za určitých okolností může být počáteční stav staveb-ního materiálu takový, že řízení procesu výlučným porovná-váním na pasivovaný nebo depaávovaný stav vnitřní oceliby nebylo účinné. V takových případech se použije řízenípotlačené tak, že celková energie (napětí x čas) nanesenáv "kladném" směru, to je ve směru, ve kterém je elektro-osmotické vysoušení účinné, je přinejmenším dvojnásobekenergie, nanesené v opačném směru. V typické situaci jsourelativně mimořádné okolnosti, za kterých je nutno říze-ní elektrody poločlánku potlačit relativně časově a s po-stupujícím ošetřováním se zlepšují. Systém se může vrátitznovu k řízení pomocí elektrody poločlánku. Čas potřebný pro dosažení požadované úrovně účinnosti ..i„.......'.h'........... vysoušení dané konstrukce je funkcí mnoha proměnných,včetně velikosti konstrukce a rychlosti, kterou konstrukce vodu z okolního prostředí absorbuje. V jednom případěbyl vysoušen velký, silný základ jedné elektrárny z úrov-ně vlhkosti 100 % (plné nasycení) na asi SO % (značněsuchý) v období asi devíti měsíců při použití napěťovýchimpulsů plus/mínus 40 voltů stejnosměrného proudu, pro v sklepní stěnu domu o tlouštce stěny asi 300 m/m je možnésnížit vlhkost z přibližně 100 % na přibližně 77 % v prů-běhu dvou měsíců při nanesení plus/mínus 40 voltů stejno-směrného proudu. Takový proces se může řídit sám v tomsmyslu, že při úrovních vlhkosti pod 80 % se spojitostsloupce vody v pórech stane nejistá. 7 takovýchto přípa-dech má elektroosmické působení tendenci skončit v důsledku nedostávající $ spojitosti obvodu.

Sklepní stěna často ocelovou výztuž nemívá. V tako-vém případě je nutno prvky elektrody do stěny implantovatVýhodným modelem pro takovéto elektrody je umístit každé-ho 0,5 m jednu elektrodu ve vodorovné řadě asi do polovi-ny výšky sklepní stěny. Obvykle je nutné nebo je záhodnozea navrtat tak, aby elektrody mohly být do zdi hlubokozapuštěny. Doporučuje se, aby primární a reversní napěťo-vé impulsy měly stejnou velikost. Není však známo, že bytoto bylo kritické a je zjištěno, že jedno z napětí můžemít jinou velikost než druhé. V takovýchto případech, aby !'·" - 10 - bylo dosaženo předem stanovené velikosti příkonu primár-ním impulsem ve srovnání s příkonem reversním impulsem,musela bybýt dostatečně prodloužena doba nanesení niž-šího napětového impulsu tak, aby byla zachována požadova-ná proporcionalita velikosti příkonu.

Na obr. 2 je znázorněn zdroj 14 napětí, který jepřipojen na monitorovací elektrody El, Ξ2. Elektroda Elje napojena přímo na ocelovou výztuž nebo na jinou vlože-nou elektrodu uvnitř betonové masy, zatímco elektroda E2představuje poločlánek předem stanoveného složení, před-nostně olovo - kysličník olovnatý, vzhledem k jeho rela-tivně nízké ceně.

Na tyč 11 výztuže se nanese positivní napětí, abyuvnitř betonové stěny 10 vznikla elektroosmotická akti-vita. Jak tato elektroosmotická aktivita pokračuje, tyčevýztuže se postupně zpolarizují nakonec až do stupně, kdybude podporována koroze tyče výztuže. Tak, jak se tyč 11výztuže postupně zpolarizuje, mezi elektrodami El, E2 s evyvine postupně se měnící napětí. Specifická velikost na-pětí je funkcí složení poločlánku. Nicméně obrys křivkynapětí - čas referenčního napětí poločlánek - tyč výztu-že (obr. 7), zde uváděného jako referenční napětí, je dos-ti zřetelný a lze jej použít k řízení obracení napětí,nejlépe za použití jednoduchých obvodů mikroprocesoru.

Jak je tedy možno pozorovat na obr. 7, když je přiveden . - '

11 ·- k elektrodám prostřednictím vnějšího zdroje 14 napětíkladný napěťový impuls, vzrůstá referenční napětí nejdří-ve velmi postupně, ale potom rychle, až dosáhne maxima^Referenční napětí 60 zůstává chvíli relativně stálé před-tím, než začne klesat, jak je zobrazeno na obr. 7»

Jestliže začne referenční napětí klesat v průběhukladného napěťového impulsu z venkovního zdroje 14 napě-tí, ukazuje se, že ocel se stává depasivovanou v takové mrozsahu, že problémem bude koroze. Z toho vyplývá použítobráceného referenčního napětí k iniciování obrácenéhonapetového impulsu z venkovního zdroje 1£ napětío

Obrácení venkovního napětí způsobí relativně ostrýpokles referenčního napětí 61, jak je vidět na obr. 7,až do té doby, kdy referenční napětí dosáhne záporné hod- noty. Krátce nato dosáhne referenční napětí 62záporné hodnoty, zobrazené ne obr. 7. Tento, že ocelová výztuž se stává depolarizovanou stabilní v ux a z u j e, tudíž re- C t

kw- V pasivovanou. Stabilního záporného napětí je možno tudížpoužít k znovuzahájení kladného napěťového impulsu 17 zvenkovního zdroje 14 napětí. Tento cyklus operací se vprůběhu procesu vysoušení opakujeo

Trvání impulsů, ovládaných elektrodou poločlánku semůže ve velmi širokém rozmezí měnit v závislosti na tako-vých faktorech, jako je obsah vlhkosti, elektrická vodivosta množství a typ okysličujících a redukujících látek v - 12 - betonu. V typických případech se může kladný impuls pro-táhnout až na jednu hodinn nebo dokonce na celý den, nežse ocelová výztuž zpolarizuje do takové míry, že se koro-ze stane problémem, což je možné ovládat automaticky po-mocí monitorování napětí poločlánkue

Za určitých podmínek by automatické ovládání, pouzev souladu s napětími indikovanými mezi elektrodami El, E2způsobilo anomální výsledky. Tam, kde množství energie,přenášené v průběhu kladného impulsu, není dostatečně vět-ší než energie, přenášená během záporného impulsu, budouzákladní cíle ošetřování podstatně narušeny. Když je přiřízení elektrodou poločlánku kladná přivedená energie men-ší než polovina energie během záporného impulsu, je říze-ní elektrodou poločlánku potlačeno programovou regulacítak, že v každém případě kladné napětí násobené dobou jehotrvání, je alespoň dvojnásobné než záporné napětí, násobe-né dobou trvání.

Obvyklé okolnosti, za kterých může být automatickéřízení potlačeno, jsou následující : beton nebo jiné po-rézní stavehní materiály obsahují velká množství oxidačněredukčních látek, problém "otrávení" poločlánku v důsledkupřítomnosti škodlivých látek, plísní nebo baktérií, na ty-če výztuže jsou přiloženy rušivé elektrické podmínky, na-příklad určité typy uzemňovacích systémů, nebo v ovládacímsystému poločlánku se objeví chyba v důsledku spojení na-krátko, přerušeného obvodu,a tak dále.

- 13 - U každé ze shora uvedených okolností by měl být pro-ces ovládán záložním řízením potlačování, aby byla jisto-ta, že "kladná" energie bude alespoň přibližně dvakrátvětší než přiváděná "záporná" energie»

Podmínky, za kterých musí být automatické ovládáníelektrody poločlánku potlačeno, jsou v průběhu vysoušeníeliminovány. V souladu s tím, se v normálním případěautomatické řízení při monitcrování systému elektrody po- ločlánku stane možným v určitém bodě velmi brzy od počát-ku celého způsobu vysoušení,, ''Způsob podle vynálezu může být použit na nasycenékonstrukce mnoha určitými způsoby. Například na obr» 3je nadžákladová stěna 25, která je přístupná z obou stranna jedné straně vybavena porézním elektrolytickým malto-vinovým materiálem _2o;se zalitou elektrodou 27. Opačnástřena stěny je opatřena vodivým povrchem 25 jako je vodi-vý nátěr nebo podobně. K elektrodě 27 a vodivému povrchu28 je připojen programovaný zdroj 14 napětí, používajícívodivý povrch 28 jako anody a zalité elektrody 27 jakokatody. Po zaktivování systému dojde k elektroosmotickémigraci vody do maltovinového materiálu 26 s dostatečněporézní strukturou, která umožňuje ánadné vysoušení odpa-řováním, když do něho přechází vlhkost z vlastní zdi. V uspořádání na obr. 4 je podzemní konstrukce tvoře-ná základovou stěnou 30 se systémem výztužných .tyčí 31, - 14 - které jsou propojeny se zdrojem 14, generujícím progra-mované napětí. Do země 33 je zaražena jedna nebo vícezemnících elektrod 32, které přiléhají ke stěně 30, avšaknedotýkají se jí a tyto zemnící elektrody 32 jsou propo-jeny se zápornou stranou zdroje 14 generujícího napětítak, aby sloužily jako prostředky záporné elektrody. Vevyobrazeném uspořádání je systém zemnících elektrod 32.umístěn na té straně stěny 30, která je od systému výztuž-ných tyčí 31 vzdálena nejvíce, takže působení elektro-osmozy zasahuje maxrmalnj. objem konstrukce zciio U konstrukce základové zdi na obr. 5 je stěna 40bez vnitřní výztuže. V takových případech jsou do stěnynavrtány směrem šikmo dolů prodloužené otvory 41, do nichžse vloží elektrody 42. Zdroj 14 napětí je napojen kladnýmposlem na vložené elektrody 42 a záporným na zemnící elek-trody 43 ve formě jednoho nebo více elektrodových prvků,zaražených do země 44, přičemž vzdálenost elektrod 0,5 mse ukázala jako vyhovující. U konstrukce na obr. 6 je betonová stěna 50, kterámůže být například stěnou sklepní nebo opěrnou, na jednéstraně 51 volná a na opačné straně 53 se stýká se zemí .T;*' 52.’ Pro takovéto uspořádání je vhodné nanést na exponova-V-'· nou plochu stěny 51 elektrolytický maltovinový materiál 54 a vybavit ji zalitou mřížkou elektrody 5j>, nebo můžebýt například ve tvaru drátěného pletiva. Zdroj 14 gene-

- 15 - rující naprogramované napětí je svým kladným pólem pro-pojen s do omítky zalitou elektrodou '55 a záporným pos-lem se systémem zemnících elektrod 56_, zaražených dozemě, 52. ' z

Lze vidět, že uspořádání na obr* 6 se liší od uspo-řádání na obr. 3 v tom, že propojení se zdrojem 14 na-pětí, jsou obrácená. Na obr. ó jde elektroosmotická mig-race vodních částeček ve směru okolní země. V tomto smys-lu je třeba rozumět, že odkazy na obr0 2 - 6 na ase týkají polarity hlavního napětového impulsu 17, jakje znázorněno na obr. 1.

Způsob podle vynálezu představuje zřetelnou výhoduoproti známým způsobům vysoušení betonových konstrukcía jiných konstrukcí z porézních materiálů, které jsouzcela či téměř úplně vodou nasyceny. Přestože jsou elektro-osmotické procesy všeobecně známy, jejich por.žctí v ne-měřením kontextu nebylo uskutečněno pro praktické potíže,spojené s vyvíjením isolujících plynných filmů, speciál- ně na katodě, a hořením produktů koroze na anodě. V pří-padě isolujícího plynného filmu se proces stává rychleneúčinným, protože s vytvářením plynného filmu roste hod-nota odporu. V případě vytváření produktů koroze, navíck zavádění značného odporu nebo porušení elektrické spo-jitosti může být vysoušená konstrukce vážně poškozenazeslabením vnitřní výztuže a/neto popraskáním okolního - 16 materiálu, způsobeném vnitřními tlaky, vzniklými rozpí-náním produktů koroze. Při použití způsobu podle vynálezu slouží řízenécyklická změna polarity impulsů energie k zabráněnítvorby nežádoucích plynných filmů a produktů koroze, za-tímco současně umožní tok energie v síti tak, že elektro-osmotické procesy mohou postupovat dopředu s pozoruhodnouúrovní účinností a bez dělání neporušenosti konstrukce,,

Způsob podle vynálezu je samozřejmě použitelný nejenpro elektroosmotické vysoušení porézních stavebních mate-riálů, ale také k realkalizaci betonu elektrochemickýmiprocesy. V případě realkalizačních vysoušení je žádoucízpůsobit elektrolytickou migraci hydroxylních iontů zjedné oblasti stávající betonové konstrukce do oblastijiné, která byla zakar bon ována a tím okyselena do takovémíry, kdy může hrozit vážná koroze vnitřní výztužné kon-strukce. Obnovení konstrukcí ze železobetonu, které sedostaly na nežádoucí stupeň karbonizace, může být prove-deno přivedením napětí mezi od sebe oddálené elektrody,z nichž jedna je umístěna uvnitř poměrně zakarhonovanéoblasti betonu a druhá je umístěnq uvnitř poměrně nezakarhonované oblasti tého betonu, nebo je zalita uvnitř na-nesené vrstvy elektrolytického materiálu, který je boha-tý na hydroxylové ionty. V závislosti na specifickém tva-ru vysoušené konstrukce mohou byt tyče výztuže vystaveny - 17 - depacifikaci nebo povlaku plynného filmu. V každém pří-padě může být řízený způsob vysoušení podle vynálezu,zahrnující řízené připojování přiváděného napětí, svelkou výhodou použit při ochraně vnitřní ocelové výztu^že proti korozi a/nebo zlepšení účinnosti operace,. U způsobu podle vynálezu se změna polarity provádíve všech případech podle řízené změny tak, že se účinněvylineme radiaci vysokofrekvenčního rušení a/nebo vlastníkepacitance konstrukce má možnost se vybít v souladu sjejí vybíjecí rychlostí tak, že změny polarity nezahrnu-jí zbytečné spotřeby energie na překonávání opačných zbytkových napětí»

Zvláštní výhodou je řízení procesu pomocí monitoro-vání napětí poločlánku, čímž v každém stadiu procesu mů-že být tendence ke zpolarizování, čepasivování a podléhá-ní korozi u vnitřní ocelové výztuže, nebo zalitých elek-trod tam, kde není výztuž a přivedené napětí převráceny v a převrácený napětový impuls udržován az do doby, kdyje obnoven uspokojivý stav pasivity. Tento postup umožňu-je dosažení optimálních účinností do té míry, že kladnýnebo ošiřujíeí impuls elektrické energie může být udržo-ván v největším možném rozsahu a periody převrácené po-larity mohou být minimalizovány.

Claims (16)

18 PATENTOVÉ nároky

1. Způsob elektrochemické úpravy porézních staveb-( )VlCl-ft H'<1 UČ nich)a jim podobných materiálů, u něhož kladné elektrod yjsou spojeny s vlhkým, porézním materiálem, záporné elek-trody jsou situovány oddělené a jsou elektricky propojenys kladnou elektrodou přes alespoň část porézního materi-álu a na elektrody se přiloží napětí, což má za následekelektrolytické působení mezi elektrodami, vyznačující setím, že se přiloží elektrolyticky účinné první napětína elektrody pro první část pracovního cyklu, dále sepřiloží druhé napětí obrácené polarity na elektrody prodruhou část pracovního cyklu, zabezpečí se řízený přechodod prvního napětí ke druhému napětí k podstatnému zameze-ní radiací vysokofrekvenčního rušení, přičemž mezi prvníma druhým napětím a první a druhou částí pracovního cykluje takový vztah, že energie použitá v první části cyklu je podč tatně v » v / vets i nez energie, použitá v druhé části cyk- lu při stálém opakování pracovního cyklu po časové obdobík uskutečnění předem stanoveného vysoušení porézního ma-teriálu.

' V· -λ

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že elek- trolýtické působení 'zahrnuje, elektroosmotickou migraci ;; : · k é . ' : ‘ "V \ vody z oblasti jedné elektrody do oblasti druhé elektrody.

3. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že po-

- 19 - rézní stavební materiál je železový beton, jehož určité• venkovní oblasti se staly poměrně zakarbonované a kyse- lé, přičemž jedna elektroda je umístěna v zakarbonované venkovní oblasti a druhá elektroda je umístěna v oblastivyšší alkality a elektrolytické působení zahrnuje elektrolytickou migraci iontů z oblasti vyšší alkality do poměr-ně zakarbonované oblasti k uskutečnění realkalizace po-měrně zakarhonovaných oblastí.

4. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že tr-vání první a druhé části cyklu pomocí monitorování pola-rizace kladné elektrody, je řízené s přechodem od prvníčásti cyklu ke druhé části cyklu, když polarizace kladnéelektrody dosáhne úrovně, vedoucí ke tvorbě produktů ko-roze a změnou od druhé části cyklu k první části cyklu,když se polarizace kladné elektrody sníží na úroveň dos-tatečně pod úrvní, která vede k vytváření produktů koroze (>. Způsob podle bodu 4j vyznačující se monitorovánímpolarizace kladné elektrody referenční elektrody poločlánku dovnitř porézního materiálu, přilehlou kladnou elektrodou a měřením referenčního napětí mezi poločlánkem a kladnou elektrodou,

6. Způsob podle bodu 2, vyznačující se takovým osa-zením elektrody a takovým nastavením osmoticky účinného napětí, aby se v porézním materiálu dosáhlo počáteční2 2 hustoty, proudu v rozmezí od 0,01 amp/m do 1,0 amp/m . 20

7.Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, žeprvní a druhé napětí jsou v rozsahu od 20 do 40 voltůstejnosměrného proudu.

8. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že klad-ná elektroda je zalita v maltovinovém materiálu, nanese-ném na jedné vnější straně porézního materiálu, zápornáelektroda je osazena na opačné straně porézního materiá-lu, přičemž materiálem prochází proud ze sítě.

9. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že poréz-ní materiál vytváří například sklepní stěnu, přičemžkladné elektrody zahrnují množství jednotlivých elektrod,osqzených ve zdi nebo nad její spodní částí a jsou od se-be odsazeny přibližně o 0,5'm.

10. Způsob podle bodu 1, vyznačující se přiloženímelektroosmoticky účinného prvního napětí na elektrody pro první část pracovního cyklu, uskutečněním řízenéhopřechodu od prvního napětí k napětí druhému s opačnou po-laritou, přičemž v průběhu přechodného intervalu se vlast-ní kapacitence systému elektroda - porézní materiál vybi-je a je účinně zabráněno radiacím vysokofrekvenčního ru-šení, přiložením druhého napětí během druhé části cyklu, i čímž dochází k znatelné disipaci izolujících plynných• filmů nebo korozi vytvářejících produktů, vznikajících na elektrodě a spojitým opakováním pracovního cyklu po urči-tou dobu, aby došlo k odstranění vlhkosti z porézního

21 materiálu.

11. Způsob podle bodu 10, vyznačující se monitorová-ním stavu pasivity kladné elektrody, pokračováním prvníčásti cyklu až do té doby, kdy kladná elektroda v podsta-tě de-pasivována a je náchylná ke korozi a následným po-kračováním druhé části cyklu až do té doby, kdy je klad-ná elektroda v podstatě re-pasivována.

12. Způsob podle bodu 11, vyznačující se tím, žepříkon druhé části cyklu je omezen na ne více než asipolovinu příkonu v průběhu první části cyklu, bez ohle-du na stav pasivity kladné elektrody.

13. Způsob podle bodu 1, vyznačující se přiloženímnapětí od asi 20 do asi 40 voltů mezi elektrody v průbě-hu první části cpelu a napětí podobného velikostního roz-sahu v p..ůběhu druhé části cyklu, ale opačné polarity, mo-nitorováním pasivity elektrody, na kterou je přiloženo vprůběhu první části cyklu kladné napětí, rozpojením prv-ní části cyklu a zahájením druhé části cyklu, potom kdyžjsou monitorované elektrody v podstatě de-pasivovány anáchylné ke korozi, rozpojením druhé části cyklu a zahá-jením první části cyklu potom, když jsou monotorovanéelektrody v podstatě re-pasivovány.

14. Způsob podle bědu 13, vyznačující se tím ,že po- stup vysoušení, zehrnující přiložení kladného napětí na elektrodu ocelové výztuže v průběhu první Části cyklu k - 22 οι uskutečnění elektroosmické migrace vody ve směru k dru-hé elektrodě, přičemž druhá elektroda je obsazena vněbetonu k uskutečnění migrace vody ven z betonu.

15. Způsob podle bodu 13, vyznačující se tím, žezpůsob vysoušení zahrnuje v průběhu první části cyklu realkalizaci železobetonu s oblastmi vyššího zakarbono-vání a s oblastmi nižšího zakarbonování, přičemž dochá-zí k elektrolytické migraci hydroxylových iontů z oblas-tí více zakarhonované elektrody do oblastí nižšího zakar-bonován í.

16. Způsob podle bodu 13, vyznačující se tím, ženapětí přiložené v průběhu první části cyklu násobeno dobou jejího trvání je ve všech případech přinejmenším dvojnásobek napětí, přiloženého v průběhu druhé části cyklu a násobeného dobou trvání části cyklu.

17. Způsob podle bodu 13, vyznačující se tím, žeobrácení napětí od první části cyklu ke druhé části cyk-lu se provádí v souladu s řízeným přechodem pro přizpů-sobení vybití vlastní kapacitance a/nebo zabránění radi- . ; aci vysokofrekvenčního rušení. ;18.. Způsob podle bodu 13, vyznačující se tím, že r ' '' ·· . , „ . 'převrácené napětí od první části cyklu· ke druhé části- cyklu se provádí rychlostí v podstatě ne větší, než 8 vol- tů za sekundu. Z 3021 Zástupce: