RU2564705C1 - Method of treatment of concrete structures from ammonia - Google Patents

Method of treatment of concrete structures from ammonia Download PDF

Info

Publication number
RU2564705C1
RU2564705C1 RU2014116328/03A RU2014116328A RU2564705C1 RU 2564705 C1 RU2564705 C1 RU 2564705C1 RU 2014116328/03 A RU2014116328/03 A RU 2014116328/03A RU 2014116328 A RU2014116328 A RU 2014116328A RU 2564705 C1 RU2564705 C1 RU 2564705C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concrete
ammonia
concrete structures
humidity
microwave radiation
Prior art date
Application number
RU2014116328/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Вадимович Потапков
Original Assignee
Дмитрий Вадимович Потапков
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 Дмитрий Вадимович Потапков filed Critical Дмитрий Вадимович Потапков
Priority to RU2014116328/03A priority Critical patent/RU2564705C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2564705C1 publication Critical patent/RU2564705C1/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: in method of treatment of concrete structures from ammonia the process of hydration in concrete structures is effected by its heating by microwave radiation, the following is pre-determined in concrete structures: percentage of salts, humidity outdoors, humidity indoors, air humidity and temperature, concrete structure thickness, then the microwave radiation of the respective intensity and duration is directed at the processed concrete structure, the process is monitored by the monitoring unit consisting of gas analyzers and pyrometers.
EFFECT: damping and complete elimination of ammonia release, maintenance of temperature at which the material to be dried is not damaged.
3 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к способам обработки бетонных конструкций, улучшающим его эксплуатационные свойства, в частности ослабляющим негативные реакции с выделением аммиака.The invention relates to methods for processing concrete structures, improving its operational properties, in particular weakening negative reactions with the release of ammonia.

В последние годы в России одной из проблем является загрязнение воздушной среды помещений аммиаком, выделяющимся из бетонных конструкций. Аммиак (NH3) - нитрид водорода, бесцветный газ с резким запахом. При нахождении в атмосфере, загрязненной аммиаком, у людей наблюдается раздражение слизистой оболочки глаз, носа и горла. При хронической интоксикации газообразным аммиаком отмечаются головные боли, расстройства обмена веществ, понижение артериального давления, неврастения, хронические воспалительные заболевания верхних дыхательных путей, угнетение систем иммунитета и кроветворения и др.In recent years, one of the problems in Russia has been the pollution of the indoor air with ammonia released from concrete structures. Ammonia (NH 3 ) is hydrogen nitride, a colorless gas with a pungent odor. When in an atmosphere contaminated with ammonia, people experience irritation of the mucous membranes of the eyes, nose and throat. In chronic intoxication with gaseous ammonia, headaches, metabolic disorders, lowering blood pressure, neurasthenia, chronic inflammatory diseases of the upper respiratory tract, inhibition of the immune system and blood formation are noted.

При формировании бетонных конструкций на начальном этапе бетон работает как реактор, в котором происходят реакции гидратации компонентов цемента, гидролиз мочевины и другие аммонийсодержащиеся вещества с образованием ряда соединений, в том числе и аммиака. Происходит эмиссия аммиака из пор в объем помещений, что создает дискомфортные условия проживания и угрозу здоровью людей.In the formation of concrete structures at the initial stage, concrete works as a reactor in which reactions of hydration of cement components, hydrolysis of urea and other ammonium-containing substances occur, with the formation of a number of compounds, including ammonia. Ammonia is emitted from the pores to the volume of the premises, which creates uncomfortable living conditions and a threat to human health.

Известен способ снижения эмиссии аммиака из бетона путем понижения пористости строительных конструкций. Предложен способ кольматирования (отчет НИР №Гос. регистрации 01201065826 СПб ГАСУ, 2011). Процесс кольматирования состоит из двух стадий: грунтование бетона «Гранитом» (смесь из гранитной пыли и жидкого стекла) и нанесение полиуретановой композиции «Элакор-ПУ». Такая обработка создает эффект «консервации» аммиака в порах бетона.A known method of reducing the emission of ammonia from concrete by lowering the porosity of building structures. A method of colmatization is proposed (research report No. State registration 01201065826 SPb GASU, 2011). The process of clogging consists of two stages: priming of concrete with Granite (a mixture of granite dust and liquid glass) and applying a polyurethane composition Elacor-PU. This treatment creates the effect of "conservation" of ammonia in the pores of concrete.

Недостатком этого метода является то, что газообразные вещества (аммиак) не имеют выхода из пор и, накапливаясь в порах бетона, могут вызвать непредвиденные изменения в структуре бетона. Кроме того, разложение солей продолжается, и проблема устранения эмиссии аммиака не решается.The disadvantage of this method is that gaseous substances (ammonia) have no exit from the pores and, accumulating in the pores of concrete, can cause unforeseen changes in the structure of concrete. In addition, the decomposition of salts continues, and the problem of eliminating the emission of ammonia is not solved.

Известен также способ очистки жилых помещений от аммиака, который заключается в нанесении на бетонные конструкции, выделяющие аммиак, раствора окислителя при помощи поролонового валика или других средств нанесения жидких материалов с целью пропитки бетона раствором. Раствор окислителя представляет собой раствор гипохлорита натрия с добавлением углеродных кластеров фуллероидного типа (фуллерены). Фуллерены являются модификатором раствора, т.к. способствуют проникновению вглубь бетона, т.е. усиливают пенетрационные свойства раствора (см. патент РФ №2496751 по кл. МПК C04B 41/72, 2013).        There is also a method of cleaning residential premises from ammonia, which consists in applying to concrete structures that emit ammonia, an oxidizing solution using a foam roller or other means of applying liquid materials in order to impregnate concrete with a solution. The oxidizing agent solution is a sodium hypochlorite solution with the addition of fulleroid type carbon clusters (fullerenes). Fullerenes are a solution modifier, because facilitate penetration deep into concrete, i.e. enhance the penetration properties of the solution (see RF patent No. 2496751 according to class IPC C04B 41/72, 2013).

Недостатком указанного способа является неполное удаление аммиака из бетонных конструкций, т.к. химическая реакция разложения солей продолжается.The disadvantage of this method is the incomplete removal of ammonia from concrete structures, because The chemical decomposition of salts continues.

Наиболее близким по технической сущности является способ использования тепловой пушки, при котором влияют на процесс гидратации в бетоне путем его прогревания. Происходит высушивание бетона, что приводит к торможению процесса гидратации и, как следствие, к уменьшению выделения аммиака.The closest in technical essence is the method of using a heat gun, in which they affect the hydration process in concrete by heating it. Concrete is dried, which leads to inhibition of the hydration process and, as a result, to a decrease in the release of ammonia.

Недостатком этого способа является то, что процесс сушки происходит лишь на поверхности стен и не решается проблема сушки всего слоя бетона, а следовательно, не исключается полностью процесс гидратации внутри слоя бетона, и, как следствие, не исключается выделение аммиака впоследствии. Кроме того, соли внутри бетона сохранились и при повторном увлажнении процесс эмиссии возобновится.The disadvantage of this method is that the drying process occurs only on the surface of the walls and the problem of drying the entire concrete layer is not solved, and therefore, the hydration process inside the concrete layer is not completely excluded, and, as a result, ammonia is not excluded later. In addition, the salts inside the concrete have been preserved, and upon repeated wetting, the emission process will resume.

Задачей настоящего изобретения являлось разработка способа обработки бетонных конструкций, обеспечивающего замедление и полное исключение указанных вредных реакций.The objective of the present invention was to develop a method for processing concrete structures, providing a slowdown and complete exclusion of these harmful reactions.

Указанная задача решается тем, что предложен способ обработки бетонных конструкций от аммиака, заключающийся в том, что влияют на процесс гидратации в бетонных конструкциях путем его прогревания, причем на процесс гидратации воздействуют микроволновым излучением. Предварительно определяют в бетонных конструкциях: процентное содержание солей, влажность снаружи, влажность внутри, влажность и температуру воздуха, толщину бетонной конструкции, затем соответствующей силы и продолжительности микроволновое излучение направляют на обрабатываемую бетонную конструкцию, контролируют протекающий процесс блоком контроля, состоящим из газоанализаторов и пирометров.This problem is solved by the fact that a method for processing concrete structures from ammonia is proposed, which consists in influencing the hydration process in concrete structures by heating it, and the hydration process is affected by microwave radiation. Pre-determined in concrete structures: the percentage of salts, humidity outside, humidity inside, humidity and air temperature, the thickness of the concrete structure, then the appropriate strength and duration of the microwave radiation is sent to the concrete structure being processed, the process is controlled by a control unit consisting of gas analyzers and pyrometers.

А микроволновое излучение воздействуют устройством, состоящим из блока питания, блока стабилизации напряжения и управления, магнетрона и волновода, блока охлаждения.And microwave radiation is affected by a device consisting of a power supply unit, a voltage stabilization and control unit, a magnetron and a waveguide, and a cooling unit.

Кроме того, дополнительно определяют наличие отделки, наличие других материалов снаружи и внутри бетона, характер помещений, граничащих с обрабатываемыми поверхностями.In addition, the presence of finishes, the presence of other materials outside and inside the concrete, the nature of the premises bordering the machined surfaces are additionally determined.

Технический результат изобретения состоит в том, что в твердой щелочной среде идет медленный гидролиз карбамидных солей и, следовательно, их медленное разложение на NH3 и другие простейшие составляющие (CO, CO2, NO и т.д.). Микроволновое излучение нагревает полярные молекулы и прежде всего воду, при этом происходит ее выпаривание и, как следствие, полная остановка процесса гидролиза. Затем температура поднимается до 130-150°C и начинается разложение оставшихся карбамидных солей под действием температуры на аммиак и биурет: NH2CONH2→NH2-CO-NH-CO-NH2+NH3. Биурет впоследствии разлагается на простейшие составляющие. Так как температура выше 130°C, среда твердая, щелочная и отсутствует гидролиз, то не происходят дальнейшие реакции с образованием аммиака. В результате полное устранение причины запаха аммиака. Кроме остановки процесса гидратации,происходит также плавление солей аммония и их полное разложение в сухой среде.The technical result of the invention is that in a solid alkaline medium there is a slow hydrolysis of urea salts and, therefore, their slow decomposition into NH 3 and other simplest components (CO, CO 2 , NO, etc.). Microwave radiation heats the polar molecules, and above all water, while it evaporates and, as a result, the hydrolysis process stops completely. Then the temperature rises to 130-150 ° C and the decomposition of the remaining urea salts under the influence of temperature into ammonia and biuret begins: NH 2 CONH 2 → NH 2 -CO-NH-CO-NH 2 + NH 3 . Biuret subsequently decomposes into its simplest components. Since the temperature is higher than 130 ° C, the medium is solid, alkaline and there is no hydrolysis, further reactions with the formation of ammonia do not occur. As a result, the complete elimination of the cause of the smell of ammonia. In addition to stopping the hydration process, there is also a melting of ammonium salts and their complete decomposition in a dry environment.

Пример осуществления способа обработки бетонных конструкцийAn example of the method of processing concrete structures

Для осуществления указанного способа применяют устройство, состоящее из блока питания, блока стабилизации напряжения и управления, магнетрона и волновода. Также отдельным блоком идет система охлаждения в двух вариантах: воздушная или водная в зависимости от условий эксплуатации и комплектующего оборудования. Кроме этого, существует отдельный блок контроля за окружающей средой, состоящий из газоанализаторов и пирометров, которые собирают информацию о протекающих процессах. При проведении обработки бетонных конструкций учитываются следующие факторы: процентное содержание солей в бетоне, влажность бетона снаружи, влажность бетона внутри, влажность и температура воздуха, толщина бетона, наличие отделки, наличие других материалов снаружи и внутри бетона, характер помещений, граничащих с обрабатываемыми поверхностями. В зависимости от указанных факторов используют определенное количество соответствующих блоков. Например, при обработке бетонной стены площадью 10 м2 продолжительность обработки может быть 30 минут, а при максимальной концентрации солей в бетоне продолжительность обработки такой же площади - 5-6 часов.To implement this method, a device is used consisting of a power supply unit, a voltage stabilization and control unit, a magnetron and a waveguide. Also, a separate unit is a cooling system in two versions: air or water, depending on operating conditions and component equipment. In addition, there is a separate environmental control unit, consisting of gas analyzers and pyrometers that collect information about ongoing processes. When processing concrete structures, the following factors are taken into account: the percentage of salts in the concrete, the humidity of the concrete outside, the humidity of the concrete inside, the humidity and air temperature, the thickness of the concrete, the presence of finishes, the presence of other materials outside and inside the concrete, the nature of the rooms bordering the surfaces to be treated. Depending on these factors, a certain number of corresponding blocks are used. For example, when processing a concrete wall with an area of 10 m 2 , the processing time may be 30 minutes, and at the maximum concentration of salts in concrete, the processing time for the same area is 5-6 hours.

ПримерExample

Один блок средней мощности 1 кВт выходной энергии позволяет обработать за 12 часов бетонную конструкцию размером 30×30 см, глубиной 20 см, с содержанием карбамидных солей не менее 10% от массы бетона.One block of average power of 1 kW of output energy allows processing a concrete structure of 30 × 30 cm in size, 20 cm in depth, with a urea salt content of at least 10% of the mass of concrete in 12 hours.

Способ опробован и успешно проводится с 2012 года в г. Череповец Вологодской области. Результаты проведения исследований специализированными организациями показывают, в частности, снижение концентрации аммиака в десятки и сотни раз, до допустимых норм.The method has been tested and successfully carried out since 2012 in the city of Cherepovets, Vologda region. The results of studies by specialized organizations show, in particular, a decrease in the concentration of ammonia by tens and hundreds of times, to acceptable standards.

Использование предлагаемого способа обработки бетонных конструкций позволяет исключить образование аммиака в помещении после обработки за счет использования микроволнового излучения. Микроволновое излучение воздействует сразу на всю толщину бетона, а не только на его поверхность, и позволяет провести полную дегидратацию материала. Микроволновое излучение также позволяет держать необходимую температуру, при которой не причиняется вреда материалам: не наносится вред осушаемому материалу, проводке, пластиковым элементам и т.п.Using the proposed method for processing concrete structures eliminates the formation of ammonia in the room after processing through the use of microwave radiation. Microwave radiation acts immediately on the entire thickness of concrete, and not just on its surface, and allows for complete dehydration of the material. Microwave radiation also allows you to keep the required temperature at which there is no harm to materials: no damage to the material being drained, wiring, plastic elements, etc.

Claims (3)

1. Способ обработки бетонных конструкций от аммиака, заключающийся в том, что влияют на процесс гидратации в бетонных конструкциях путем его прогревания, причем на процесс гидратации воздействуют микроволновым излучением, отличающийся тем, что предварительно определяют в бетонных конструкциях: процентное содержание солей, влажность снаружи, влажность внутри, влажность и температуру воздуха, толщину бетонной конструкции, затем соответствующей силы и продолжительности микроволновое излучение направляют на обрабатываемую бетонную конструкцию, контролируют протекающий процесс блоком контроля, состоящим из газоанализаторов и пирометров.1. The method of processing concrete structures from ammonia, namely, that they influence the hydration process in concrete structures by heating it, moreover, the hydration process is affected by microwave radiation, characterized in that it is previously determined in concrete structures: percentage of salts, humidity outside, humidity inside, humidity and air temperature, the thickness of the concrete structure, then the appropriate strength and duration of the microwave radiation is sent to the processed concrete structure, control the ongoing process with a control unit consisting of gas analyzers and pyrometers. 2. Способ обработки бетонных конструкций от аммиака по п. 1, отличающийся тем, что воздействуют устройством микроволнового излучениия, состоящим из блока питания, блока стабилизации напряжения и управления, магнетрона и волновода, блока охлаждения.2. The method of processing concrete structures from ammonia according to claim 1, characterized in that they are affected by a microwave radiation device consisting of a power supply unit, a voltage and control stabilization unit, a magnetron and a waveguide, and a cooling unit. 3. Способ обработки бетонных конструкций от аммиака по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно определяют наличие отделки, наличие других материалов снаружи и внутри бетона, характер помещений, граничащих с обрабатываемыми поверхностями. 3. The method of processing concrete structures from ammonia under item 1, characterized in that it further determines the presence of finishes, the presence of other materials outside and inside the concrete, the nature of the premises bordering the machined surfaces.
RU2014116328/03A 2014-04-22 2014-04-22 Method of treatment of concrete structures from ammonia RU2564705C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116328/03A RU2564705C1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 Method of treatment of concrete structures from ammonia

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116328/03A RU2564705C1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 Method of treatment of concrete structures from ammonia

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2564705C1 true RU2564705C1 (en) 2015-10-10

Family

ID=54289588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014116328/03A RU2564705C1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 Method of treatment of concrete structures from ammonia

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2564705C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2042622C1 (en) * 1989-02-03 1995-08-27 Норск Хюдро А.С. Method for removing ammonia of gaseous mixture
RU2444396C1 (en) * 2010-08-10 2012-03-10 Федеральное государственное учреждение "Федеральный центр токсикологической и радиационной безопасности животных" (ФГУ "ФЦТРБ-ВНИВИ") Method of cleaning water from ammonium vapours
RU2447924C1 (en) * 2010-09-17 2012-04-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина" (ФГОУ ВПО МГАВМиБ) Method of air cleaning
RU2500657C1 (en) * 2012-06-21 2013-12-10 Сергей Александрович Худяков Method to purify concrete from ammonia
RU2510691C1 (en) * 2013-01-29 2014-04-10 Сергей Александрович Худяков Method of concrete purification from carbamide

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2042622C1 (en) * 1989-02-03 1995-08-27 Норск Хюдро А.С. Method for removing ammonia of gaseous mixture
RU2444396C1 (en) * 2010-08-10 2012-03-10 Федеральное государственное учреждение "Федеральный центр токсикологической и радиационной безопасности животных" (ФГУ "ФЦТРБ-ВНИВИ") Method of cleaning water from ammonium vapours
RU2447924C1 (en) * 2010-09-17 2012-04-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина" (ФГОУ ВПО МГАВМиБ) Method of air cleaning
RU2500657C1 (en) * 2012-06-21 2013-12-10 Сергей Александрович Худяков Method to purify concrete from ammonia
RU2510691C1 (en) * 2013-01-29 2014-04-10 Сергей Александрович Худяков Method of concrete purification from carbamide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
НЕФЕДОВ В. Н. и др. Тепловая обработка бетона с использованием микроволнового излучения, Инновационные информационные технологии: Материалы международной научно-практической конференции, том 3, Москва, МИЭМ НИУ ВШЭ, 2013, с. 258-264 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8636887B2 (en) Method for electrokinetic decontamination of a porous solid medium
MA31584B1 (en) METHOD FOR TREATING A ROOM WITH REFRACTORY WALLS
EP2974748A1 (en) Ultrasonic decontamination device
KR101312248B1 (en) A method for reducing indoor air contaminants
Nath et al. An investigation of LiNbO3 photocatalyst coating on concrete surface for improving indoor air quality
EP1432455A1 (en) Airborne pathogen neutralization
JP2012528674A5 (en)
CN103977762B (en) A kind of method of modifying of the efficient NACF removing air pollutants
RU2564705C1 (en) Method of treatment of concrete structures from ammonia
CN103977761A (en) A modification method of porous materials capable of efficiently removing air pollutants
ATE556282T1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING ENERGY INPUT TO A MATERIAL
JP2007229660A (en) Process for treating waste containing vinyl chloride resin
RU2587063C1 (en) Method for aerosol disinfection of closed spaces, including air medium, equipment and building structures
Matsumoto et al. The contaminant removal efficiency of an air cleaner using the adsorption/desorption effect
PL426788A1 (en) Cryogel bone scaffold based on chitosan and calcium phosphate bioceramics as well as method of producing it
EP1528341A2 (en) Process for drying by means of infrared rays
JP4940696B2 (en) Treatment agent for asbestos-containing material and method for treating asbestos-containing material
JP2005225103A (en) Wood drier
WO2012122168A3 (en) Method and apparatus for accumulating, storing, and releasing thermal energy and humidity
Krugly et al. Management of Indoor Air Quality by In-Room Air Cleaners and Ventilation
CN207808877U (en) A kind of purification treatment device
JP2003093490A (en) Absorbing material or absorption neutralizing material for removing odor such as volatile organic solvent
KR101240571B1 (en) Composition of Preventing Dust-Scattering and Method of Preventing Dust-Scattering Using the Same
RU2510691C1 (en) Method of concrete purification from carbamide
JP2004301406A (en) Installation of removing hazardous chemical substances including formaldehyde, etc.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170423

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20180905