Пристрій для електрокінетичного знесолювання кам’яних кладок

1. Устройство для электрокинетического обеесолииания каменных кладок, включающее по крайней мере один расположенный на поверхности или внутри каменной кладки положительный электрод, контактирующий с иммобилизирующим ионы слоем буферного материала, содержащего окись кальция, гидроокись кальция и/или карбонат кальция, и по крайней мере один отрицательный электрод, соединенный с источником постоянного напряжений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено сепарационным слоем, контактирующим со слоем буферного материала, причем положительный электрод размещен в слое буферного материала с выведенными за пределы слоя концами для подключения. 2, Устройство по п. 1, о т л и ч з ю щ е е с л тем, что сепарационный слой расположен на слое Буферного материала. 3. Устройство поп 1 , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что электрод выполнен в виде стержня или прутка, или патрона. 4. Устройство по пп. 1 и 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что электрод выполнем плоскостной или пластинчатой формы, либо в виде решетки или меэндровых петель, 5. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с !! тем, что при плоскостном выполнении электрода сепзрационкый слой расположен на поверхности слоя буферного материала со стороны каменной кладки. 6. Устройство по п.1, от л ич а ю ще є с я тем. что сепарационный слой выполнен о виде микропористой и/или ионоселективной мембраны из политетрафторэтилена, гшрофосфата, связанного синтетическим связующим веществом и/или усиленной стекловолокном целлюлозы, регенерированной целлюлозы, целлофана или вытяну* той синтетической пленки. 7. Устройстро по п. 1 , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что положительный электрод выполнен в виде проводника, покрытого проводящим синтетическим материалом, или из меди, или углерода, или графитового волокна, или из проводящего синтетического материала. ^_ 8. Устройстпо по (1.1, о тл и т а ю ще ее я тем, что буферный слой дополнительно содержит желирующее средство. 9. Устройство по п. 1, о т л м ч а ю щ е о с я тем, что буферный слой выполнен из растворенного в воде буферного материала или эмульгированного в воде буферного материала, или из содержащего воду буферного материала. 13472 Иіобрегсние относится к устройствам 'ігектрокннотичєского обессоливания кладок от солой повреждающих Цель изобретения - повышение степени 5 о5сссолиоания при одновременном повышении надежности устройства. На фиг.1 изображено схематически устройство для электрокинетического обоссолмвзния с электродом в виде стержня; на 10 фиг 2 - то же с электродом пластинчатой формы; на фиг.З - электрод в виде патрона; на фиг 4 -- электрод о виде стержня со слоем буферного материала; на фиг.5 - плоскостной электрод в виде меандровых петель. 15 Наиболее часто появляющимися солями, повреждающими строения, являются сульфаты, хлориды и нитраты. Природа происхождения солей различна, как например: из самих строительных материалов, которые 20 в большинстве случаев изготавливаются из природного исходного материала; удобрения из окружающего грунта о результате капиллярной транспортировки воды; из распиленной соли, специально в цокольной 25 зоне; из атмосферы, как, например, п результате выпадения "кислотных дождей". Соли каменных стен в большинстве случаев гигроскопичны и поэтому в зависимости от влажности воздуха поглощают из него 30 веду. Это увеличение объема кристаллов солей вызывает высокие гидратэционные давления, которые пмовь разрушают пористый строительный материал. Кроме того, эти соли каменных стен раз- 35 рушают в результате коррозии стальную арматуру и стальные стяжки. Электрофизические способы сушки в соответствии с принципом электроосмоса в гористой каменной кладке могут функцио- 40 нировать только тогда, когда между пористой стенкой и электролитом может образовываться достаточный дзетапотенциал. Слишком высокие концентрации растворимых солей препятствуют образованию 45 этого дзетапотенциала и осушение с помощью электроосмосэ становится невозможным. По этой причине перед применением электроосмоса стены должны быть в значительной степени обессолены. 50 Принцип удаления солей из каменной кладки осноаывается на использовании электрокинематического разделения заряда. При приложении постоянного напряже- 55 ния е электролите носители зарядов (ионы) перемещаются в электрическом поле к соответствующим электродам и концентрируются на этих электродах или вокруг них (отрицательные ионы, анионы, перемеща- . ются к аноду, положительные ионы, катионы, перемещаются к катоду). Таким образом можно непрерывно и в значительной степени удалять высокие концентрации анионов на аноде из каменной кладки. Скорости перемещения зависятоттипа ионов, их размера и от внешних условий, как, например, давление, температура, растворитель и концентраций, и составляют для: ОН 0,00167 см2/удельный объем CI 0,00062 см2/удельный объем NOa 0,00058 см /удельный объем SO4 0,00059 см2/уделъный объем В каменной кладке перемещение ионов происходит значительно медленнее, однако еще с достаточной скоростью, чтобы обессолить каменную кладку в течение приемлемого промежутка времени. Устройство для электрокинетического обессоливания каменных кладок содержит с несколько проложенных в отверстиях в стене 1 электродов 2, которые соединены проводом друг с другом. Электроды 2 до концов для подключения полностью окружены иимобилизирующим ионы слоем буферного материала. Этот слой окружен сепарационным слоем, который непосредственно примыкает к стенкам отверстий, С помощью источника тока 3 при наличии стержня заземлителя 4, приложено постоянное напряжение. Электроды 2 могут быть выполнены плоскими и расположенными на поверхности стены 1. Заделанные до конца для подключения в иммобилизирующий ионы буферный материал электроды соединены проводом друг с другом и подключены к источнику тока 3. причем относительно стержня заземлителя приложено постоянное напряжение. В этом варианте выполнения обессоливающего устройства прилегающий к слою буферного материала сепарационный слой расположен только на обращенной к стенке поверхности. Электрод 2 может быть выполнен о виде патрона, который особенно пригоден для прокладки в расположенных в обессоливаемой каменной кладке отверстиях. Сердечник патрона образует металлический, предпочтительно медный проводник 5 покрытый проводящим синтетическим материзлом 6. Вокруг этого сердечника расположен слой 7 из буферного материала, который физически и химически связывает продукты реакции. Буферный материал включает в основном воду, Са(ОН)г, СаСОз и/или СаО или смеси из них, причем предпочтительной является добавка желирующего средства. Это средство действует иммобилизирующе и является олагосодер 13472 жащим, так что нет никакой опасности высыхвния зоны вокруг электрода. Слой буферного материала полностью окружен образованным из микропористой мембраны сепарационным слоем 8, который в 5 проложенном состоянии и отверстии п каменной кладке примыкает к стенке отверстия. Электрод 2 может быть выполнен в виде стержня или прутка. Этот слой затем прилегает в смонтированном состоянии в пазу в 10 кладке стены к его стенкам. Плоский электрод 2 образован из покрытого проводящим синтетическим материалом металлического проводника электрода 5, заделанного в форме простирающихся по 15 всей поверхности анодной системы петель змеевика в слое 7 буферного материала. На обращенной к стене стороне слоя буферного материала расположен сепарационный слой 0. 20 Электроды могут быть выполнены в виде стержневых, полосовых или плоских электродов и состоят из металла, графита, проводящего синтетического материала или из покрытых такими материалами металли- 25 ческих проводников или проводников из графитового волокна. В качестве желирующего средства в принципе могут использоваться все имеющиеся подобные средства, однако предпочтительно используются 30 агар-агар или карбоксиметилцеллюлоза. Непосредственно примыкающий в проложенном состоянии к каменной кладке сепарационный слой служит в качестве барьера против обратного диффундирова- 35 нил продуктов реакции в каменную кладку. Таким сепаратором является микропористая мембрана, которая пропускает преимущественно определенные ионы, и препятствует прохождению более крупных 40 агломератов. Пригодны также ионоселективные мембраны, Эти мембраны должны быть следующие свойства: хорошая ионная проводимость; 45 большая избирательность относительно переноса определенных ионов; хорошая смячиваемость; высокая механическая прочность: отсутствие электрической проводимости; химическая стойкость относительно электролита и продуктов реакции. Эти мембраны состоят из политетрафторэтилена, асбеста, полиоинилхлорида, полиэтилена, пирофосфата, связанной синтетическим связующим веществом и/или усиленной стекловолокном целлюлозы, регенерированной целлюлозы, целлофана или вытянутой синтетической пленки. Приложенные постоянные напряжения должны быть настолько высоки, насколько то возможно, чтобы обеспечить достаточно быстрый перенос ионов 10-50 В. П р и м е р, В опытной установке стержневые электроды изготавливают из покрытых проводящим синтетическим материалом медных проводов, которые заделаны в смесь из 4 мас.% кзрбоксиметиленцеллюлозыи95мас.% СаСОэ. В качестве сепаратора служит чулок из колбасной оболочки, закрытый с обоих концов. Эти стержневые электроды вставлены в отверстия в каменной кладке. Отверстия расположены в зоне испарения на высоте одного метра над фундаментом. В качестве катода служит вбитая в почоу железная труба. Установка эксплуатировать с использованием постоянного напряжения 36 В. Кулоновский коэффициент полезного действия преобразования аниона (соли каменной кладки) на аноде составил 40-50%, в зависимости от степени загрязнения солевыми ОТЛОЖЄНИЙми и влажности окружающей каменной кладки. По истечении 60 дней было израсходовано АО г СаСОз, а электроды с продуктами реакции можно было удалять из стены. Анализ показал, что свышо 90% продуктов реакции было связано с электродом. 13472 фиг 2 13472 фие.5 Упорядник Замовлення Техред М.Моргентал 4117 Коректор Л. Лукач Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП. Київ-53, Львівська пл,, 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101