CZ285180B6 - Zařízení k elektrokinetickému odstranění solí ze zdiva - Google Patents

Zařízení k elektrokinetickému odstranění solí ze zdiva Download PDF

Info

Publication number
CZ285180B6
CZ285180B6 CS902643A CS264390A CZ285180B6 CZ 285180 B6 CZ285180 B6 CZ 285180B6 CS 902643 A CS902643 A CS 902643A CS 264390 A CS264390 A CS 264390A CZ 285180 B6 CZ285180 B6 CZ 285180B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
masonry
buffer
layer
salts
electrode
Prior art date
Application number
CS902643A
Other languages
English (en)
Inventor
Karl Heinz Dr. Dipl. Ing. Steininger
Original Assignee
Karl Heinz Dr. Dipl. Ing. Steininger
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karl Heinz Dr. Dipl. Ing. Steininger filed Critical Karl Heinz Dr. Dipl. Ing. Steininger
Publication of CZ264390A3 publication Critical patent/CZ264390A3/cs
Publication of CZ285180B6 publication Critical patent/CZ285180B6/cs

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/70Drying or keeping dry, e.g. by air vents
    • E04B1/7007Drying or keeping dry, e.g. by air vents by using electricity, e.g. electro-osmosis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Insulators (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

Řešení se týká zařízení k elektrokinetickému odstranění solí ze zdiva, tvořené alespoň jednou elektrodou pro odstranění solí pro uložení ve zdi nebo na zdi, ve styku s pufrem, imobilizujícím ionty a alespoň jedné negativní elektrody, pro přivádění stejnosměrného napětí, přičemž anoda je až na své přívody zcela uložena do vrstvy pufru, přičemž pufr je obklopen vrstvou separátoru, tvořenou mikroporézní membránou, popřípadě selektivní pro ionty. ŕ

Description

Zařízení k elektrokinetickému odstranění solí ze zdivá
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení k elektrokinetickému odstranění solí ze zdivá. Zařízení je tvořeno alespoň jednou kladnou elektrodou, uloženou na zdivu nebo ve zdivu v porézním pufru s obsahem vody a z alespoň jedné negativní elektrody pod stejnosměrným napětím.
Dosavadní stav techniky
Princip elektrokinetického dělení iontů v elektrickém poli podle jejich náboje pod vlivem stejnosměrného napětí je znám a je v technickém měřítku využíván například k získání solí z mořské vody. Způsob odstraňování solí ze zdivá na základě elektrokinetického účinku je rovněž znám a využíván.
Nejčastěji se vyskytující nežádoucí soli ve zdivu jsou sírany, chloridy a dusičnany. Původ těchto solí je velmi různý, například
- ze stavebního materiálu, který je vyráběn většinou z přírodních surovin,
- z hnojiv z okolní půdy, které se do zdivá dostávají kapilárním transportem,
- ze solí, použitých například k sypání chodníků a cest a
- z atmosféry, například při kyselých deštích.
Soli ve zdivu jsou většinou hygroskopické a přijímají tedy v závislosti na relativní vlhkosti vodu ze vzduchu.
Toto zvýšení objemu krystalků solí vyvolává veliké tlaky, které mohou postupně rozrušovat stavební materiál.
Uvedené soli mimoto rozrušují ocel v betonu a předpínací ocel v důsledku koroze.
Sušení elektrofyzikálními postupy na principu elektroosmózy v porézním zdivu může být funkční pouze v tom případě, že se mezi zdivém a elektrolytem vytváří dostatečný elektrokinetický potenciál (Zeta). Při vysoké koncentraci rozpustných solí ke vzniku tohoto potenciálu nedochází a sušení elektroosmózou je nemožné. Je proto zapotřebí před použitím elektroosmózy zbavit zdivo solí.
Podstata odstraňování solí ze zdivá spočívá ve využití elektrokinetického dělení na bázi odlišného náboje.
Při vložení stejnosměrného napětí postupují z elektrolytu ionty s různým napětím v elektrickém poli k odpovídajícím elektrodám a hromadí se na těchto elektrodách a v jejich okolí. Anionty, které jsou negativně nabité putují k anodě a kladně nabité kationty putují ke katodě. Je pak možno vysoké koncentrace aniontů průběžně odstraňovat z okolí anody ze zdivá. Rychlost putování iontů závisí na jejich povaze, velikosti a na zevních podmínkách, jako tlaku, teplotě, koncentraci a podobně. Důležitým faktorem je také použité rozpouštědlo. Pro některé ionty bude dále uvedena rychlost putování.
OH’ Cl'
NOý so40,00167 cm2/sV
0,00062 cm2/sV
0,00058 cm2/sV
0,00059 cm2/sV.
-1 CZ 285180 B6
Ve zdivu je postup iontů podstatně pomalejší, avšak ještě dostatečný k tomu, aby bylo možno zdivo v přijatelném časovém období zbavit solí.
Známé postupy pro elektrokinetické odstraňování solí ze zdivá většinou využívají kovových anod, které mohou podléhat korozi ajejichž kapalné produkty koroze je obvykle zapotřebí odstraňovat ze zdivá žlábkem z plastické hmoty.
Je znám také další postup k odstranění solí z betonu, přičemž armatura betonu slouží jako katoda a anionty jsou na své cestě k povrchově uložené anodě vázány na iontoměničové pryskyřice nebo na hydroxid, uhličitan a/nebo oxid vápenatý. Při obou uvedených postupech může docházet ke zpětné difúzi reakčních produktů do zdivá. Tím se snižuje proud a provedení postupu se stává nákladným a složitým.
Vynález si klade za úkol navrhnout zařízení pro elektrokinetické odstraňování solí ze zdivá při odstranění nevýhod známých zařízení a postupů. Použití zařízení by mělo být jednoduché a nenákladné a mělo by být možné použít zejména také předem připravených elektrod, popřípadě zařízení s obsahem těchto elektrod.
Podstata vynálezu
Podstatu vynálezu tvoří zařízení k elektrokinetickému odstranění solí ze zdivá, tvořené alespoň jednou elektrodou pro odstranění solí pro uložení ve zdi nebo na zdi, ve styku s pufrem, immobilizujícím ionty a alespoň jedné negativní elektrody, pro přivádění stejnosměrného napětí, přičemž anoda je až na své přívody zcela uložena do vrstvy pufru, přičemž pufr je obklopen vrstvou separátoru, tvořenou mikroporézní membránou, popřípadě selektivní pro ionty.
Výhoda tohoto uspořádání spočívá především v tom, že elektroda je vrstvou pufru chráněna optimálně před korozí, mimoto vytváří vrstva separátoru bariéru proti zpětné difúzi reakčních produktů do zdivá. Vrstva separátoru má být po celém povrchu ve styku s vrstvou pufru tam, kde vrstva pufru přímo naléhá na zdivo.
Další výhodná provedená zařízení podle vynálezu spočívají vtom, že pufr může být zcela uzavřen do vrstvy separátoru nebojím může být oddělen od zdivá v případě plošného provedení. Separátor je tvořen s výhodou mikroporézní membránou, popřípadě selektivní pro ionty.
Pro toto zařízení je možno využít anodového zařízení sestávajícího z elektrody, která je ve styku s pufrem, přičemž tato elektroda je kromě svého připojení zcela obklopena pufrem, na vrstvu pufru je pak uložena vrstva separátoru
Vynález bude dále osvětlen formou příkladů v souvislosti s přiloženými výkresy.
Přehled obrázků na výkresech
Na obr. 1 je schematicky znázorněno zařízení pro elektrokinetické odstranění solí ze zdivá.
Na obr. 2 je znázorněno jiné provedení uvedeného zařízení.
Na obr. 3 až 5 jsou znázorněna různá provedení anodového zařízení podle vynálezu.
-2CZ 285180 B6
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je znázorněno zařízení k odstranění solí ze zdivá s několika anodami 2, uloženými v otvorech £, anody 2 jsou spolu spojeny vodiči. Anody 2 jsou kromě svého připojení úplně obklopeny pufřem, immobilizujícím ionty apufr je obklopen vrstvou separátoru, který jej odděluje od stěn otvorů ve zdi £. Při použití zdroje 3 elektrického proudu je ke katodě, v tomto případě tvořené uzeměním 4 přiváděno stejnosměrné napětí.
Na obr. 2 je schematicky znázorněno zařízení pro odstranění solí, jehož plošné anody 5 jsou uloženy na zdi £. Anody 5 jsou až na své připojení úplně uloženy v pufru a spojeny vodiči a současně připojeny na zdroj 3 elektrického proudu, přičemž současně je proti uzemění 4 přiváděno stejnosměrné napětí. V tomto provedení je vrstva separátoru uložena na té straně anody 5, která je přivrácena ke zdi £.
Na obr. 3 je znázorněno anodové zařízení 6 tvaru náboje, vhodné zvláště pro uložení do otvorů ve zdivu. Toto anodové zařízení 6 je tvořeno kovovým, s výhodou měděným vodičem 7, kteiý je obklopen vodivou plastickou hmotou 8. Kolem této vrstvy je uložena vrstva pufru 9, která váže chemicky i fyzikálně reakční produkty. Pufr 9 obsahuje v podstatě vodu, hydroxid vápenatý, uhličitan vápenatý a/nebo oxid vápenatý nebo jejich směsi, s výhodou s přísadou želatinujícího činidla. Toto činidlo působí immobilizačně a zadržuje vodu, takže omezuje vysušení oblasti v blízkosti anody. Vrstva pufru 9 je zcela obklopena vrstvou 10 separátoru, tvořeného mikroporézní membránou, která odděluje anodové zařízení 6 od stěny otvoru ve zdi £.
Na obr. 4 je znázorněno anodové zařízení 11 tyčového tvaru. Toto anodové zařízení lije vhodné zejména pro uložen do štěrbin ve zdi £. Toto zařízení je tvořeno elektrodou 12, tvořenou kovovým vodičem s obalem z vodivé plastické hmoty, elektroda 12 je až na své připojení obklopena vrstvou pufru 13, který je ze zevní strany obklopen vrstvou 14 separátoru. Vrstva 14 separátoru odděluje pak anodové zařízení 11 od zdivá.
Na obr. 5 je znázorněno anodové zařízení 16, plošně uložené na zeď 15. Elektroda 17, tvořená vodičem, obaleným vodivou plastickou hmotou je vytvořena ve formě plošně uložených smyček, zcela zavzatých do pufru £8. Na straně, přivrácené ke zdi 15 je pufr 18 od zdi 15 o dělen vrstvou 19 separátoru.
Anody mohou být vytvořeny vtyčinkovité nebo plošné formě a jsou tvořeny kovem, tuhou, vodivou plastickou hmotou nebo vodičem z kovu nebo tuhy, obklopeným vodivou plastickou hmotou. Pufr je tvořen většinou vodným roztokem hydroxidu vápenatého, uhličitanu vápenatého a/nebo oxidu vápenatého nebo směsí těchto látek, s výhodou s přísadou želatinujícího činidla. Toto činidlo působí immobilizačně a zadržuje vodu, takže omezuje vysychání okolí anody. Z těchto činidel se obvykle užívají běžná činidla, s výhodou agar nebo karboxymethylcelulóza.
Vrstva separátoru, která je v přímém styku se zdí, vytváří barieru proti zpětné difúzi reakčních produktů do zdi. Separátory tohoto typu jsou zásadně známé. Jde o mikroporézní membrány, které na základě rozdělení svých pólů propouštějí přednostně některé ionty, avšak brání prostupu větších aglomerátů. Je možno užít také membrány, selektivní pro určité ionty.
Membrány pro výrobu separátoru mají mít zásadně následující vlastnosti:
- dobrou vodivost pro ionty,
- vysokou selektivitu pro transport určitých iontů,
- dobrou smáčivost,
- vysokou mechanickou pevnost,
-3 CZ 285180 B6
- špatnou elektrickou vodivost, s výhodou jsou nevodivé,
- chemickou odolnost proti elektrolytu a reakčním produktům.
Membrány mohou být tvořeny následujícími materiály:
PTFE, asbest, PVC, PE, PP, celulóza, vázaná plastickou hmotou a/nebo zesílená skleněnými vlákny, regenerovaná celulóza, celofán nebo dloužené fólie z plastické hmoty.
Použité stejnosměrné napětí by mělo být co nejvyšší, aby bylo možno dosáhnout dostatečně rychlého transportu iontů, tj. 10 až 50 V.
L innost zařízení podle vynálezu a anodového zařízení bude dále doložena výsledkem následujícího pokusu.
V pokusném zařízení bylo užito tyčinkových elektrod z měděného drátu, obaleného vrstvou vodivé plastické hmoty, tato elektroda byla uložena ve směsi 4 % hmotnostních karboxymethylcelulózy a 96 % hmotnostních uhličitanu vápenatého. Jako separátor byla užita membrána, obvykle užívaná pro výrobu párků, uzavřená na obou stranách. Otvory ve zdi byly provedeny v odpařovací oblasti přibližně 1 m od základů. Jako protielektroda sloužila železná tyč, uložená do půdy. Bylo užito stejnosměrného napětí 36 V. Stupeň účinnosti putování aniontů k anodě byl 40 až 50 % podle obsahu soli a vlhkosti zdivá.
Po 60 dnech bylo spotřebováno 40 g uhličitanu vápenatého a elektrody mohly být i s reakčními produkty odstraněny ze zdi. Analýzou bylo prokázáno, že více než 90 % reakčních produktů bylo vázáno na elektrodu.

Claims (5)

1. Zařízení k elektrokinetickému odstranění solí ze zdivá, tvořené alespoň jednou elektrodou pro odstranění solí pro uložení ve zdi nebo na zdi, ve styku s pufrem, immobilizujícím ionty a alespoň jedné negativní elektrody, pro přivádění stejnosměrného napětí, vyznačující se tí m, že anoda (2, 5) je až na své přívody zcela uložena do vrstvy pufru (9, 13, 18), přičemž pufr (9, 13, 18) je obklopen vrstvou (10, 14, 19) separátoru, tvořenou mikroporézní membránou, popřípadě selektivní pro ionty.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že separátor zcela obklopuje vrstvu pufru (9, 13).
3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že při ploché vrstvě pufru (18) je uložena vrstva (19) separátoru pouze na jedné jeho straně.
4. Zařízení podle nároků laž3, vyznačující se tím, že vrstva (10, 14, 19) separátoru je tvořena z PTFE, asbestu, PVC, PE, PP, celulózy, spojené plastickou hmotou a/nebo zesílené skleněnými vlákny, regenerované celulosy, celofánu nebo z dloužené fólie z plastické hmoty.
-4CZ 285180 B6
5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že anoda (2) je tvořena vodivou plastickou hmotou nebo kovovým, s výhodou měděným vodičem nebo grafitovými vlákny, obklopenými vodivou plastickou hmotou.
CS902643A 1989-05-30 1990-05-29 Zařízení k elektrokinetickému odstranění solí ze zdiva CZ285180B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0130789A AT394409B (de) 1989-05-30 1989-05-30 Vorrichtung zur elektrokinetischen entsalzung von mauerwerken

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ264390A3 CZ264390A3 (cs) 1999-01-13
CZ285180B6 true CZ285180B6 (cs) 1999-06-16

Family

ID=3511056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS902643A CZ285180B6 (cs) 1989-05-30 1990-05-29 Zařízení k elektrokinetickému odstranění solí ze zdiva

Country Status (19)

Country Link
EP (1) EP0427840B1 (cs)
AT (2) AT394409B (cs)
CA (1) CA2033167A1 (cs)
CZ (1) CZ285180B6 (cs)
DD (1) DD294750A5 (cs)
DE (1) DE59002386D1 (cs)
DK (1) DK0427840T3 (cs)
ES (1) ES2044595T3 (cs)
HR (1) HRP921231B1 (cs)
HU (1) HU209897B (cs)
LT (1) LT3290B (cs)
LV (1) LV5314A3 (cs)
PL (1) PL163847B1 (cs)
RU (1) RU1834960C (cs)
SI (1) SI9011062A (cs)
SK (1) SK280162B6 (cs)
UA (1) UA13472A (cs)
WO (1) WO1990015203A1 (cs)
YU (1) YU106290A (cs)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9208921D0 (en) * 1992-04-24 1992-06-10 Isis Innovation Electrochemical treatment of surfaces
ATE199427T1 (de) * 1992-06-15 2001-03-15 Ortlieb Mathieu Verfahren und vorrichtung zum entfeuchten von mauern eines gebäudes
DE4235583A1 (de) * 1992-10-22 1994-05-05 Tridelta Ag Anode für die elektroosmotische Sanierung von Bauwerken und Verfahren zum Betrieb solcher Anoden
US5451677A (en) * 1993-02-09 1995-09-19 Merck & Co., Inc. Substituted phenyl sulfonamides as selective β 3 agonists for the treatment of diabetes and obesity
DE10202764A1 (de) * 2002-01-25 2003-08-07 Fischer Christel Verfahren und Anordnung zum Entfeuchten eines Mauerwerks
FR2846571B1 (fr) * 2002-11-06 2006-05-26 Francois Chasteau Procede d'assechement par electro-osmose d'un milieu poreux et electrodes pour sa mise en oeuvre

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3856646A (en) * 1967-09-19 1974-12-24 D Morarau Methods and electrodes for the drying of damp buildings
NL7603539A (nl) * 1976-04-03 1977-10-04 Halle Hoch & Montagebau Veb Werkwijze voor het van vocht bevrijden en droog houden van bouwkundige constructies.
DD231236A3 (de) * 1983-10-04 1985-12-24 Bauakademie Ddr Vorrichtung zur trocknung von naessegeschaedigtem mauerwerk
DD234997A3 (de) * 1983-10-04 1986-04-23 Adw Ddr Elektrodenanordnung zur elektrochemischen entsalzung undtrocknung von mauerwerk

Also Published As

Publication number Publication date
LT3290B (en) 1995-06-26
LTIP513A (en) 1994-11-25
YU106290A (sh) 1994-04-05
HU209897B (en) 1994-11-28
UA13472A (uk) 1997-02-28
SK280162B6 (sk) 1999-09-10
RU1834960C (ru) 1993-08-15
DD294750A5 (de) 1991-10-10
EP0427840B1 (de) 1993-08-18
AT394409B (de) 1992-03-25
ES2044595T3 (es) 1994-01-01
DK0427840T3 (da) 1993-10-11
DE59002386D1 (de) 1993-09-23
CA2033167A1 (en) 1990-12-01
ATA130789A (de) 1991-09-15
ATE93291T1 (de) 1993-09-15
SI9011062A (en) 1997-08-31
HRP921231B1 (en) 1999-04-30
PL163847B1 (pl) 1994-05-31
CZ264390A3 (cs) 1999-01-13
SK264390A3 (en) 1994-04-06
EP0427840A1 (de) 1991-05-22
HUT62357A (en) 1993-04-28
LV5314A3 (lv) 1993-10-10
HRP921231A2 (en) 1995-08-31
WO1990015203A1 (de) 1990-12-13
HU905208D0 (en) 1992-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pavlov Processes of formation of divalent lead oxide compounds on anodic oxidation of lead in sulphuric acid
EP1144764B1 (en) An electro kinetic geosynthetic structure
US4600486A (en) Electro-osmotic movement of polar liquid in a porous structural material
US3244612A (en) Demineralization electrodes and fabrication techniques therefor
JPS527390A (en) High normality ion exchange materials and its manufacture
Raucq et al. Production of sulphuric acid and caustic soda from sodium sulphate by electromembrane processes. Comparison between electro-electrodialysis and electrodialysis on bipolar membrane
Partridge et al. Ion transport membranes based on conducting polymers
CZ285180B6 (cs) Zařízení k elektrokinetickému odstranění solí ze zdiva
Auckland et al. Investigation of water absorption by electrically stressed polythene
Pavlov et al. Orthorhombic PbO formation during the discharge of lead acid batteries PbO2 active mass
JPH08502387A (ja) 鉄−硫黄カップルを利用したエネルギー貯蔵および電力配給用電気化学的装置
Yarnell et al. The Oxidation of Tetrabasic Lead Sulfate to Lead Dioxide in the Positive Plate of the Lead‐Acid Battery
JP2772021B2 (ja) 土砂中の脱塩処理装置及びその方法
GB2147313A (en) An electrode arrangement for the desalination and drying of masonry
RU2129530C1 (ru) Способ активации воды
Serruya et al. Possible role of electrical currents and potentials during diagenesis ('electrodiagenesis')
RU78801U1 (ru) Электрод сравнения длительного действия со стабилизирующей засыпкой
Carroll et al. Low Temperature Polarography of Alkyl Halides in Dimethylformamide: Adsorption onto Mercury of Complex Species Composed of Tetramethylammonium and Halide Ions
SU791618A1 (ru) Электролизер
Moayedi et al. Electro-Strengthening of Highly Organic Soil Using Environmentally Friendly Admixtures
RU2181408C1 (ru) Способ закрепления грунта
DE10342889A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Umwandlung von Wärme- und/oder Strahlungsenergie in elektrische Energie
Serdyukova et al. Kinetic Study of the Electroreduction of Tl exp+, Zn exp 2+ Ions and Maleic Acid in Aqueous--Ethanol Solutions
White et al. Inorganic Membranes in Ion Separation by Dialysis
Danilov et al. A Study of the Kinetics of Fast Electrode Processes on a Dropping Amalgam Electrode by a Coloumbostatic Method. Complex Formation during Electroreduction of Cadmium from Sulphate

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20000529