Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Опыт модификации бетонов различными пропиточными составами. Цель и задачи исследований 9
Глава 2. Разработка теоретических положений о повышении эффективности поверхностной пропитки бетонов высоковязкими пропиточными составами 67
2.1. Массоперенос в пористых материалах 67
2.1.1. Самодиффузия 72
2.1.2. Бародиффузия 79
2.2. Реологические особенности жидкостей 85
2.3. Особенности течения жидкостей по порам и капиллярам 114
Глава 3. Исследования свойств высоковязких пропиточных составов 124
3.1. Методики исследований пропиточных составов 124
3.1.1. Методика исследования вязкоупругих свойств жидкостей 124
3.1.2. Методика исследования пристеночных свойств жидкостей 130
3.1.3. Методика исследования влияния различных полей на скорость сушки строительных материалов 132
3.1.4. Методика исследования влияния различных полей на скорость пропитки строительных материалов 137
3.2. Исследования свойств пропиточных составов 139
3.2.1. Свойства пропиточных составов 139
3.2.2. Вязкоупругие свойства пропиточных составов 155
3.2.3. Исследования пристеночных свойств жидкостей 170
Глава 4. Исследование влияния различных полей на процессы сушки и пропитки бетонов высоковязкими составами 179
4.1. Характеристики структуры бетонов 179
4.1.1. Составы и свойства исследуемых бетонов 194
4.2. Исследование влияния различных полей на процесс сушки бетонов 196
4.3. Исследование влияния различных полей на процесс пропитки бетонов 208
4.4. Исследование свойств бетонов с поверхностной пропиткой высоковязкими составами 214
4.4.1. Плотность бетонов 215
4.4.2. Пористость бетонов 216
4.4.3. Водопоглощение 217
4.4.4. Капиллярный подсос 218
4.4.5. Морозостойкость бетонов 219
4.4.6. Коэффициент линейного термического расширения 220
4.4.7. Коррозионная стойкость 221
4.5. Исследование влияния акустического и электромагнитного полей на процессы сушки и пропитки древесины и керамики 222
Глава 5. Технология поверхностной пропитки бетонных и железобетонных изделий и результаты промышленного внедрения 229
5.1. Технология пропитки бетонных изделий 229
5.2. Мобильные установки для сушки и пропитки бетонных и железобетонных изделий и конструкций 235
5.3. Примеры поверхностной модификации бетонных изделий 239
5.3.1. Поверхностная модификация фундаментных блоков 239
5.3.2. Поверхностная модификация фундамента промышленного здания 248
5.3.3. Поверхностная модификация асбоцементных труб 243
5.3.4. Модификация фундамента жилого здания 244
5.3.5. Модификация асфальтобетонного дорожного полотна 249
Основные выводы 254
Список использованной литературы
- Массоперенос в пористых материалах
- Методики исследований пропиточных составов
- Характеристики структуры бетонов
- Технология пропитки бетонных изделий
Введение к работе
Актуальность.
Повышение стойкости бетонов возможно путем поверхностной пропитки органическими составами. Наиболее перспективными пропиточными составами являются высоковязкие вещества на основе нефтяных битумов, пеков, и дегтей, обладающих широким распространением и низкой стоимостью.
Работа выполнена в рамках федеральных программ: "Жилище", " Стройпрогресс - 2000 ", " Бурятия. Наука, технологии и инновации "ив соответствии с программой " Реформирование ЖКХ Республики Бурятия ".
Цель и задачи исследований.
Основной целью данной диссертации является получение стойких бетонов, эксплуатируемых в суровых климатических условиях.
Для решения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- разработать теоретические положения о повышении эффективности пропитки тяжелых низкомарочных бетонов высоковязкими пропиточными составами;
- разработать технологию пропитки высоковязкими веществами бетонов на заданную глубину, обеспечивающую их высокие эксплуатационные свойства.
Научная новизна.
- разработаны теоретические положения об эффективном использовании высоковязких веществ для поверхностной пропитки бетонов, основанные на вибрационно-импульсном воздействии, направленном на разрушение структуры пропиточного состава и снятие эффекта облитерации пор бетона;
- доказано, что воздействие электромагнитного и акустического полей на пропиточные составы приводит к уменьшению их вязкости в сотни раз;
- получена математическая модель, описывающая массоперенос воды и органических веществ в тяжелых бетонах, необходимую для прогнозирования параметров сушки и пропитки изделий;
- установлено, что скорость сушки капиллярно-пористых тел (бетона, древесины, керамики) увеличиваются при комплексном вибрационно-импульсном воздействии;
- разработана методология расчета резонансных частот воздействия на высоковязкие жидкости, обеспечивающие разрушение их структуры, на основе принципа сдвиговых волн;
- на основе математического планирования эксперимента получена
двухфакторная модель выражающая зависимость глубины пропитки бетонов различного состава и структуры от общей пористости и воздействия электромагнитного, акустического и совместного полей;
- установлены зависимости плотности, пористости, водопоглощения, величины капиллярного всасывания, морозостойкости, КЛТР для низкомарочных бетонов с поверхностной пропиткой талловым пеком при воздействии электромагнитного, акустического и совместного полей.
Практическая значимость работы.
Разработана технология сушки и пропитки бетонных и железобетонных изделий и конструкций, в том числе в построечных условиях высоковязкими веществами с использованием электромагнитных, акустических и совместных полей.
Установлены оптимальные значения электромагнитного и акустического полей, основанные на расчетных и экспериментальных данных, для талового пека при температуре 70-80°С: частота - 11... 14 кГц; напряженность поля от 35 до40В/м.
В результате поверхностной модификации тяжелых низкомарочных бетонов талловым пеком с применением акустического и электромагнитного полей достигнуто снижение водопоглощения менее 1%, повышение морозостойкости более 2000 циклов, а также увеличение марочности бетона до 20-22%.
Разработана технология поверхностной пропитки элементов зданий и сооружений в процессе эксплуатации, реконструкции и восстановления.
Внедрение результатов исследования.
Вибрационно-импульсные технологии сушки и пропитки пористо-капиллярных материалов внедрены на следующих предприятиях: Министерство путей сообщения - пропитка слоистых изоляционных материалов в акустическом поле, в результате внедрения трехкратная вакуумно-нагнетательная методика пропитки заменена однократной в акустическом поле, что дала большой технико-экономический эффект на следующих предприятиях: Улан-Удэнский ЛВРЗ - 67,0 тыс. рублей по ценам 1989 года, Львовский ЛРЗ - - 84,0 тыс. рублей по ценам 1990 года, Челябинский ЭРЗ - 45,0 тыс. рублей по ценам 1991 года, ОАО " Завод железобетон " -поверхностная модификация бетонных фундаментных блоков в электромагнитном поле, экономия - 40,0 тыс. руб, РСУ Тугнуйского разреза, Бурятия - пропитка шпал в электромагнитном поле, экономия - 77,0 тыс. руб, МУП " Управление трамвая ", г. Улан-Удэ - пропитка шпал в совмещенных акустическом и электромагнитном полях, экономия - 125,0 тыс. руб, Ассоциация " Дарханинвестстрой ", - сушка и пропитка фундаментных блоков в электромагнитном поле, экономия - 78,0 тыс. руб, ООО " СибМаш " - сушка и пропитка фундаментных блоков в электромагнитном поле, экономия - 250,0 тыс. руб, МУП ЖКХ Октябрьского района г. Улан-Удэ. - сушка и пропитка фундаментных блоков в электромагнитном поле, экономия - 140,0 тыс. руб, ОАО " Челутайлес " - сушка пиломатериалов в электромагнитном поле, экономия - 180,0 тыс. руб, ОАО " Снежное " - сушка пиломатериалов в электромагнитном поле, экономия - 140,0 тыс. руб, ОАО " Бурятмебель " -сушка пиломатериалов в электромагнитном поле, экономия - 76,0 тыс. руб.
Апробация работы.
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, симпозиумах:
Международная конференция по поверхностным силам, г. Москва, 13 - 15 ноября 1990 г.; VI российско-польского семинара " Теоретические основы строительства ", Москва-Иркутск-Улан-Удэ, 1997 г.; Международная научно-техническая конференция " Актуальные проблемы современнного градостроительства и природообустройства ", 20 -22.10.99 г. Благовещенск, ДальГАУ; X сессии Российского акустического общества. М.: ГЕОС, 2000; Всесоюзное совещания МПС СССР, г. Смела УССР, октябрь 1980 г., г. - -Смела УССР сентябрь 1984 г, г.Киев, 1984г.; Всероссийская научно-практическая конференция к 300 - летаю учреждения Приказа рудокопных дел, г.Улан-Удэ, 29-31 марта 2000 г.; Региональной конференции " Исследования в области молекулярной физики ", Улан-Удэ, БНЦ СО РАН, 1994; Научно-практическая конференция " Проблемы химико-лесного комплекса ", КГТА, Красноярск, 1996; Научно-практические конференции ВСГТУ, г. Улан-Удэ, 1976 - 2001 г ; Международная научно-практическая конференция " Усиление оснований и фундаментов аварийных зданий и сооружений ", 19 - 20 сентября 2002 г. г.Пенза; Международная научно-практическая конференция " Качество, безопасность, энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов и строительстве на пороге XXI века ",3-5 октября 2000 г., г. Белгород. По материалам работ под руководством автора подготовлены и защищены 3 кандидатские работы.
На защиту выносятся:
теоретические положения об эффективности использования высоковязких веществ для пропитки бетонов;
- закономерности влияния электромагнитного, акустического и
совместного полей на процессы сушки и пропитки бетонов;
- зависимости свойств с поверхностной пропиткой высоковязкими веществами от параметров вибрационно-импульсного воздействия и структуры бетона;
- технология сушки и пропитки бетонов при вибрационно-импульсном воздействии, в том числе в построечных условиях; эксплуатационные характеристики бетонов с поверхностной модификацией высоковязкими веществами; - результаты внедрения.
Публикации.
Основные положения диссертационной работы отражены в 70 публикациях.
Объем работы.
Диссертация состоит из введения и 5 глав. Работа изложена на 269 страницах, в том числе содержит 256 страниц текста, 63 рисунка, 31 таблицу, список литературы из 140 названий.
Массоперенос в пористых материалах
Рассмотрим задачу диффузии жидкости в пористой среде. При этом будем использо вать описание явлений в терминах термоди намики неравновесных процессов в эйлеро вом пространстве Э, т.е. в совокупности инер циальной декартовой системы координат Oxyz и классического времени t (рис.2.1). Пусть че рез единичную площадку в неоднородной / х Рис. 2.1. анизотропной среде проходит за единицу времени безвоз вратный поток жидкости в сторону меньшей концентрации - диффузионный поток &(г,ґ) = {x,y,z,t), где x,y,z - координаты, ад- вектор в Э. Он равен разно сти между массой частиц, пересекающих площадку в прямом и обратном на правлениях и пропорционален градиенту концентрации grad c(r,t). Эта зависи мость, отражающая тепловое движение молекул или частиц вещества, выража ется законом Фика
Диффузионный поток в гетерогенной системе также может быть вызван также воздействием многих факторов, не имеющих прямой связи с потоком вещества. Такие процессы рассматриваются как перекрестные. В частности, существенными для данной задачи являются термомеханические процессы, а именно, явления переноса, происходящие из-за градиентов температуры 7\r,t) и давления p(j,t) в том числе капиллярного. В первом случае имеем явление термодиффузии, при котором создается градиент концентрации, что приводит к появлению прямой диффузии. Градиент концентрации в свою очередь создает поток внутренней энергии, т.е. диффузионную теплопроводность. Термодиффузия описывается соотношением
S = -Hgradr. Во втором случае действие давления, которое рассматривается как сумма давлений от внешнего воздействия и давления от поверхностного натяжения, вызывает бародиффузию, которая подчиняется закону Дарси
S = -Kgrad/7. В записанных выражениях D, Н, К - операторы характеризующие диффузионные свойства среды в процессах прямой диффузии, термодиффузии и бародиффузии соответственно, каждый из которых зависит в общем случае от температуры, плотности, пористости, давления и вязкости. Они могут иметь интегро -дифференциальную форму в зависимости от теплофизических и термомеханических свойств среды. Совместное действие, указанных выше факторов обобщается выражением a = -(Dgradc + Hgradr+Kgradj!?). (2.1.1) где: S - диффузионный поток, D, Н, К - коэффициенты, соответственно, само-и бародиффузии, обусловленные градиентами, соответственно, концентрации или плотности С, температуры Т и давления Р. В общем случае Ррез рассматривается как сумма внешнего давления Рстат и давления, обусловленного особыми свойствами переносимой жидкости - явлениями поверхностного натяжения Рпн и облитерации Р0бл [38, 84-85].
Грез-"стат """пн""обл {/,.1.13,)
В свою очередь, коэффициенты диффузии D, Н и К зависят от свойств пористо-капиллярного материала и жидкости. Так, Н зависит от коэффициента теплопроводности у материала. Или, если в качестве Р рассматривается только лапласовское давление, то К зависит от коэффициента поверхностного натяжения о жидкости и условия смачиваемости материала. Необходимо отметить, что диффузионный поток может быть представлен как S(r,0 = c(r,0v(r,0, где v(r,0 - вектор скорости движения частицы жидкости.
Соотношение (2.1.1) играющее роль частного физического закона должно быть дополнено выражением, представляющим собой общий закон сохранения массы. Пусть V некоторый фиксированный объем пористого пространства, в котором происходит течение жидкости (рис.2.1). Замкнутая поверхность Z, ограничивает этот объем. Масса жидкости, заключенная в этом объеме в некоторый момент времени t, выражается формулой \ c{r,t)dV, v где dV = dx dy dz. Частицы среды в своем движении входят и выходят из объема V, пересекая его границу Z. Количество жидкости покидающего объем V за единицу времени, составляет величину [ c(vn) dS, .. .-. где п - единичный вектор внешней нормали к элементу поверхности d, комплекс (vn) - скалярное произведение. Тогда баланс вещества за промежуток времени At = t2 - ti
Полученное соотношение не учитывает источники и стоки вещества в V и выражает закон сохранения массы в наиболее общей интегральной форме и трактуется как уравнение неразрывности. Для того чтобы учесть прибавление или убыль вещества в V необходимо иметь информацию о соответствующих функциях распределения.
Методики исследований пропиточных составов
Из литературного обзора можно сделать вывод о том, что имеет место факт «запирания» капилляра - облитерация. Следует подчеркнуть, что согласие у авторов только качественное. А так, их результаты отличаются на порядок и более. Также противоречивы и другие экспериментальные факты - зависимости от диаметра и материала капилляра, свойств жидкостей и т.д. Твердо установлено, что факт облитерации наступает только при наличии течения, притом, с уменьшением диаметра и увеличением перепада давлений, ускоряется облитерация. При этом в пристеночных областях образуются слои с упорядоченной структурой, под действием легкого притирания и небольших давлений. Для снятия облитерации необходимо приложить значительные статистические давления, либо механически воздействовать на капилляр.
Существуют способы, позволяющие путем искусственных мероприятий так влиять на пограничный слой (или на процесс увеличения толщины неподвижного прилипающего слоя), чтобы всё течение, в целом, приобретало характер, желательный для тех или иных целей. Один из таких способов, заключающийся в отсасывании пограничного слоя внутрь тела, указал Прандтль Л. в 1904 г. Он применил его для проверки своих основных разработок и получил при этом поразительный эффект. Этот способ не является единственным. Способы управления пристеночным слоем жидкости основаны на различных эффектах [17], перечислим основные из них.
Приведение стенки в движение в сторону течения. Наиболее простой способ управления пограничным слоем заключается в том, чтобы исключить образование пограничного слоя. Так как пограничный слой образуется вследствие разности между скоростью внешнего течения и скоростью стенки, то, для того, чтобы он не образовался, достаточно исключить эту разность скоростей. Этого можно достичь, если перемещать обтекаемую стенку вместе с течением. При
121 этом неподвижный прилипающий слой (внутренняя область пограничного слоя) не наращивает свою толщину из-за отсутствия фактора, «притирающего» действия гидродинамического давления потока, т.е. не увеличивается величина Wa (см 3.3). Экспериментальная проверка такого движения дает большую поперечною силу, которую называют эффектом Магнуса. Были сделаны попытки использовать эффект Магнуса для движения судов с помощью ротора Флеттне-ра. Для тел иной формы осуществить движение обтекаемой стенки технически трудно, в связи с чем этот способ управления пограничным слоем почти не нашел практического применения.
2. Увеличение скорости пограничного слоя (сдувание пограничного слоя). Данный способ управления состоит в подводе дополнительной энергии частицам жидкости, замедлившим свое движение в пограничном слое. При этом, можно достичь разрушения неподвижного прилипающего слоя и предупреждение дальнейшего увеличения его толщины, если усилие сдвиговой прочности этого слоя меньше подводимой силы. Обзор устройств методом сдувания дан в работе.
3. Отсасывание пограничного слоя. Принцип действия отсасывания состоит в удалении из пограничного слоя частиц жидкости, заторможенных в области возрастания давления, прежде чем они успеют вызвать отрыв течения от стенки. Этот способ ничто иное, как разрушение неподвижно прилипающего слоя и предупреждение увеличения его толщины.
4. Впрыскивание другой жидкости, газа. При этом возникает обмен импульсов, действующий, во-первых, разрушающе на неподвижный прилипающий слой, во-вторых, уменьшается Wa, согласно выражению (3.1).
5. Сохранение ламинарного течения приданием стенке специальной формы (ламинаризованные профили). С сохранением ламинарной формы течения в по граничном слое посредством отсасывания весьма сходен способ, осуществляе мый посредством придания обтекаемой стенке специальной формы.
6. Охлаждение стенки. Этот способ применим при возникновении обратной задачи, а именно, максимального увеличения толщины неподвижного прилипающего слоя, могущий быть востребованным в некоторых областях технологии. Он основан на представлении Бернала и Фаулера о структурной температуре.
7. Гибкая стенка. Эффективным способом управления ламинарным пограничным слоем является придание гибкости обтекаемой стенке. В 1963 г. Гертелем Г. [163] обнаружено, что дельфины, при плавании, развивают скорость, значительно большую, чем та, которую можно было бы ожидать, учитывая их геометрическую форму. Это означает, что тело дельфина обладает очень малым сопротивлением трению. В связи с этим, было высказано предположение, что столь малое сопротивление объясняется упругостью кожи дельфина, позволяющей пограничному слою на теле дельфина оставаться ламинарным, даже при очень больших числах Рейнольдса (т.е. нет условия возникновения явления прилипания молекул к неподвижному пристеночному слою из-за упругих колебаний стенки). Эта гипотеза получила подтверждение в опыте Крамера М.О.. Обнаруженное явление назвали эффектом Грея.
Таким образом, обзор работ, посвященных данной теме, показывает, что при определенных условиях экспериментально наблюдается уменьшение скорости потока жидкости по капиллярам до полной остановки.
Характеристики структуры бетонов
Идея метода заключается в следующем. Пьезокварцевый кристалл в форме прямоугольного бруска, колеблющийся на основной резонансной частоте, приводился боковой поверхностью в соприкосновение со вторым твердым телом. По изменению параметров колебания изучались силы взаимодействия между телами при тангенциальных смещениях. Второе тело имело форму малой призмочки. При колебаниях пьезокварца призмочка практически покоилась, т.к. сил трения между телами недостаточно, чтобы придать призмочке ускорение, с которым колеблется пьезокварц. Было показано, что при малых тангенциальных смещениях силы трения носят упругий характер. При увеличении амплитуды колебаний пьезокварца, его декремент затухания увеличивается за счет возникновения скольжения между поверхностями.
Сущность резонансного метода измерения сдвиговой упругости жидкостей заключается в следующем [12, 19]. Пьезокварцевый кристалл в виде прямоугольного бруска контактирует своей верхней горизонтальной поверхностью с прослойкой жидкости, накрытой твердой накладкой (Рис. З.1.1.). Накладка 4 с прослойкой жидкости 3 находится на одном из концов жидкости на резонансные характеристики пьезокварца. Если связь, осуществляемая пленкой жидкости, будет носить консервативный характер, то резонансная частота возрастет по сравнению с частотой свободного кварца. Действие только диссипативных сил вязкого трения в пленке жидкости привело бы к уменьшению резонансной частоты.
Таким образом, резонансный метод измерения комплексного модуля сдвига жидкостей основан на изучении влияния, которое оказывают силы добавочной связи на резонансные свойства пьезокварца. Действие добавочной связи, осуществляемой пленкой жидкости, с находящейся на ней накладкой будет выражаться в изменении резонансной частоты пьезокварца и затухания, т.е. в изменении волнового числа пьезокварца. Комплексный сдвиг резонансной частоты пьезокварца находится приравниванием изменений импендансов, далее просто импендансов, далее просто импендансов, жидкости и пьезокварца. Импенданс жидкости равен отношению силы Fo, действующей со стороны жидкости на пьезокварц, к скорости частиц v0 у поверхности пьезокварца. F0=SG (z,t)/azz=o (3.1.1) где S - площадь контакта, G - комплексный модуль сдвига жидкости, d,(z,t)/dz\z=0 - градиент смещения частиц жидкости у границ пьезокварца. Для определения смещения частиц жидкости 4 как функции времени t и расстояния z от поверхности пьезокварца решается волновое уравнение 32 (z,t) „ Л S2(z,t) Р,— - - = G — (3.1.2) 1 dtz dzz Из уравнения получается следующее выражение для смещения частиц: 4(z,t) = A[exp(kz) + aexp(-iKz)]exp(-icot). (3.1.3)
Здесь к - комплексное волновое число жидкости, со - циклическая частота пьезокварца, А и а - постоянные, зависящие от граничных условий. Для определения постоянной а рассмотрим взаимодействие жидкой пленки с накладкой. Сила, действующая со стороны жидкости на накладку массы т, имеет вид: a$(z,t) d2 (z,t) F = -SG (3.1.4) z=H- dt2 dz где d (z,t)/dz\z=u - градиент смещения частиц у поверхности накладки, Н толщина жидкой пленки. При решении для а получается im. - ткН . _. ТТЧ ,. , rN а = —! ехр( 2ікН) (3.1.5) im , + ткН где ті - масса жидкой прослойки. Подставляя (3.1.5) в (3.1.3) для (z,t) получим im, -ткН Qz, t) = A[exp(Kz)+Н exp iKH-iKz)]expf-icot) (3.1.6) im, +ткН ч у Учитывая (3.1.6) импеданс жидкости равен im.co ткН Z, =- g(KH + arctg ) (3.1.7) 1 кН т, Импеданс пьезокварца определяется отношением силы Ф, действующей со стороны пьезокварца на жидкость к скорости элементов пьезокварца qo в месте контакта с жидкостью Ф Zq=— (3.1.8) Смещение частиц пьезокварца выражается формулой: U = (Uosinkxexp(-icot), где к - комплексное волновое число пьезокварца.
Технология пропитки бетонных изделий
С целью отработки технологических режимов поверхностной модификации бетонных изделий пропиточным составом на основе пека и выпуска опытно-промышленной партии бетонных изделий была разработана и смонтирована на технологической линии по изготовлению ЖБИ ОАО «Завод Железобетон» г. Улан-Удэ опытно-промышленная установка. Общая технологическая схема производства бетонных изделий на указанном предприятии представлена на рисунке 5.1. 1. Агрегатно-поточная формовка изделий 2. Пропарочная камера 3. Участок разопалубливания и проверки металлооснастки 4. Полигон для складирования.
Опытно-промышленная установка спроектированная и собранная на за воде удачно вписывается в существующую технологическую линию, являясь дополнительным звеном перед выходом готовой продукции.
Технологическая линия поверхностной модификации бетонов в общем виде представлена на рисунке 5.2.
Общий вид технологической линии модификации бетонов Объемная или поверхностная пропитка бетона может осуществляться в акустическом или электромагнитном полях. Участок пропитки бетона состоит из: пропиточной ванны, гидродинамической системы, резервуара для пропиточного состава, нагревательной системы, емкости для сбора стока пропиточного состава, другого вспомогательного оборудования. Принципиальная структурно-функциональная схема оборудования для импульсного способа модифицирования бетона приведена на рис. 5.3.
Для пропитки бетонные изделия 6 устанавливаются на прокладки 8 в ванну 2 с пропитывающим составом 5 (рис. 5.3). Гидродинамическая система установки включает в себя насос 1, гидродинамический излучатель (ГДИ ) 3 -источник акустических колебаний и систему трубопроводов 7, обеспечивающих работу установки.
Ванна для пропитки фундаментных балок представляет собой негерме-тизированную емкость прямоугольной формы, ширина которой превышает размеры изделий на 50-100 мм, высота ее должна превышать уровень пропиточного раствора при установленных в ванне балок не менее 300 мм. Уровень заполнения ванны пропиточным раствором зависит от потребности: - если требуется всесторонняя пропитка, то изделие погружается полностью в раствор и его уровень определяется количеством балок, устанавливаемых через прокладки друг на друга, и превышает поверхность верхнего изделия на 200-250 мм, - если требуется усиленная гидроизоляция с одной стороны, то поверхность указанной стороны пропитываемого изделия превышает уровень раствора на 50 ± 20 мм. В этом случае перед завершением процесса пропитки необходимо поднять уровень пропиточного раствора выше поверхности пропитываемого изделия на 200 - 300 мм.
Гидродинамическая система установки включает в себя насос типа ВК-5/25, гидродинамический излучатель - источник акустических колебаний, манометр для контроля давления в системе и системы трубопроводов, обеспечивающих работу установки в различных режимах.
Для разрушения пространственной структуры пропиточных составов нами использован гидродинамический излучатель (ГДИ), который создает акустическое поле с требуемым спектром (интервалом) частот fan ± Afit
Нами использован ГДИ с регулируемым объемом резонатора. Всего разработано 3 вида ГДИ: с двумя соплами и резонаторами двух видов. Наиболее эффективным для наших целей явился ГДИ с регулируемым объемом резо натора. Гидродинамический излучатель данного типа, условное сечение которого изображено на рис 5.4, имеет цилиндрическую форму, состоит из канала 1, двух сопел 3 и 6, вихревой камеры 4 с регулируемым объемом 5. Приобретая ускорение в первом сопле 3, струя жидкости попадает в вихревую камеру 4. При этом часть струи 7 жидкости выходит из ГДИ через сопло 6, а часть приходит в вихревое движение, постепенно повышая давление в вихревой камере 4. При достижении определенного критического давления, превышающего статическое, происходит дополнительный выброс «затопленной» струи жидкости повышенного давления через сопло 3. Вытекающая из излучателя струя жидкости имеет области повышенного и пониженного давления. При определенном соотношении диаметров сопел 3 и 5, значении объема и геометрии камеры 4, а также скорости истечения жидкости наступает резонансные условия, создающие акустические волны в пропиточном составе. С изменением объема резонатора ГДИ меняется амплитуда ультразвуковых волн. Таким образом, гидродинамические излучатели данного типа способны излучать акустические колебания в широком диапазоне частот от 0,3 до 35кГц с максимальной интенсивностью 1,5-2,5 Вт/см