Устройство для испытания образцов строительных материалов на биостойкость

Полезная модель относится к области испытаний строительных материалов: в частности к устройствам для испытания образцов стандартных размеров на биостойкость. Полезная модель направлена на увеличение точности и надежности испытания образцов строительных материалов на биостойкость путем обеспечения стабильности гидродинамического режима потока биологически активной среды. Устройство для испытания образцов строительных материалов на биостойкость выполнено в виде решетчатого каркаса, установленного вдоль стены аэротенка с наклоном к ее верхней части. Решетчатый каркас состоит из верхнего и нижнего оснований, выполненных из продольных и поперечных металлических профилей, защищенных антикоррозионным покрытием, перпендикулярно к которым приварены П-образные боковые и Н-образные центральные направляющие для установки рам с закрепленными в них полимерными сетками с накладными карманами для размещения испытываемых образцов строительных материалов. Установка устройства вдоль стены аэротенка, а также наличие конфузоров-завихрителей БАС обеспечивают оптимальные гидродинамические условия при использовании предлагаемого устройства для испытания образцов строительных материалов на биостойкость и тем самым увеличивают надежность и точность результатов испытаний. Использование предлагаемой полезной модели в несколько раз позволяет увеличить количество испытуемых образцов, в т.ч. образцов больших размеров без нарушения гидродинамического режима работы очистного сооружения. Кроме того значительно упрощается и облегчается установка и изъятие рам с образцами.

Полезная модель относится к области испытаний строительных материалов: в частности к устройствам для испытания образцов стандартных размеров на биостойкость.

Известно устройство для испытания образцов строительных материалов на биостойкость по ГОСТ 9.048-89 в виде специальных подставок или кассет, изготовленных из материалов, стойких к воздействию плесневых грибов. Образцы размещают таким образом, чтобы расстояние между ними было не менее 20 мм.

Использование данного устройства для испытаний в условиях необходимых для роста микроорганизмов не представляется возможным для образцов больших размеров (70*70*70, 100*100*100, 160*40*40) ввиду специфики устройств и отсутствия специальных приспособлений (креплений и пр.) для образцов.

Известно устройство для испытания материалов на биостойкость в виде вкладной решетки-подставки в эксикаторе. В этом случае образцы располагаются на расстоянии друг от друга не менее 10 мм (ГОСТ 25336-82).

Это устройство также неприемлемо для испытаний образцов в водоочистных сооружениях, в виду специфики конструкции.

Известно также техническое решение (устройство), предложенное в диссертации Жеребятьевой Т.В. [Жеребятьева Т.В. - Автореф. дисс. на соиск. степени к.т.н., Волгоград, ВолГАСУ, 2010], в котором бетонные образцы испытывались в градирнях. При установки образцов, испытуемых строительных материалов, использовалось следующее приспособление: к металлическому тросу прикреплялись металлические крюки; через каждый крюк, как через блок, перекидывалась веревка, на концах которой и крепились образцы.

Недостатком данного устройства является то, что при погружении описанной конструкции в сооружение, под действием водной среды, воздушных потоков, образцы соприкасаются друг с другом и с металлическим тросом, что может привести к их механическому разрушению.

Известно также устройство для испытания образцов строительных материалов в аэротенках, представляющее собой полимерную сеть с накладными карманами из того же материала, для размещения образцов. Устройство погружают в водную, биологически-активную среду (БАС) аэротенка и закрепляют в нем с помощью тросов и карабинов на ограждениях (патент РФ 115076, Б 11, 20.04.12).

Недостатком данного устройства являются: неудобство и трудоемкость размещения и закрепления образцов, не рациональное использование возможностей аэротенка: не полное использование всей ширины его коридора, различная нагрузка на активный ил в зависимости от места установки по длине коридора.

В качестве прототипа выбрано устройство для закрепления образцов испытываемых материалов, установленное в водоочистном сооружении (аэротенке), выполненное в виде блоков, состоящих из П-образных направляющих, в которых установлены рамы для размещения вкладных рамок, в которых закреплены полимерные сетки с накладными карманами (патент РФ 126142, опубл. 20.03.13)

Недостатком данного устройства является возможное нарушение гидродинамического режима работы аэротенка при установке большего количества образцов, обусловленное высоким гидродинамическим сопротивлением, что определяется как конструкцией, так и положением устройства в водоочистном сооружении (поперек коридора аэротенка).

Недостатком является также сложность и трудоемкость размещения устройства в водоочистном сооружении.

Задачей полезной модели является создание устройства, исключающего нарушение и обеспечивающего стабильность гидродинамического режима работы аэротенка и условий испытания образцов, а также облегчающего установку и извлечение рам с образцами за счет продольного расположения устройства относительно стен коридора аэротенка.

Полезная модель направлена на увеличение точности и надежности испытания образцов строительных материалов на биостойкость путем обеспечения стабильности гидродинамического режима потока БАС.

Результат достигается тем, что устройство для испытания образцов строительных материалов на биостойкость включающем П-образные направляющие, в которых установлены рамы с закрепленными в них полимерными сетками с накладными карманами для размещения испытуемых образцов, согласно полезной модели, установлено вдоль стены аэротенка и выполнено в виде решетчатого каркаса, верхние и нижние основания, которого выполнены из продольных и поперечных профилей, с приваренными к ним П-образными боковыми и Н-образными центральными направляющими для установки рам. К верхнему основанию каркаса приварен профиль с образованием треугольника, к которому приварена рама Г-образный формы для крепления на стене аэротенка. Кроме того на П-образных и Н-образных направляющих установлены пластины, образующие конфузор.

Результат достигается также тем, что П-образные и Н-образные направляющие установлены в конструкции с наклоном к верхней части стены аэротенка.

На фиг. 1 схематично представлено предлагаемое устройство для испытания образцов, закрепленное на стене аэротенка, на фиг. 2 вид -A, на фиг. 3 представлены рамы с закрепленными в них сетками с накладными карманами.

Устройство для испытания образцов строительных материалов на биостойкость выполнено в виде решетчатого каркаса, установленного вдоль стены аэротенка с наклоном к ее верхней части. Решетчатый каркас состоит из верхнего и нижнего оснований, выполненных из продольных 1 и поперечных 2 металлических профилей, защищенных антикоррозионным покрытием, перпендикулярно к которым приварены П-образные боковые 3 и Н-образные центральные 4 направляющие для установки рам 5 с закрепленными в них полимерными сетками 6 с накладными карманами 7 для размещения испытываемых образцов строительных материалов.

Предлагаемое устройство устанавливают вдоль стены аэротенка в удобной для обслуживания и для оптимальной для испытания образцов зоне (от 0.2 до 1.0 м).

Для исключения возможного влияния «пристеночного» эффекта и обеспечения стабильного гидродинамического режима работы аэротенка со стороны входящего в устройство потока на П-образных 3 и Н-образных 4 направляющих под углом закреплены пластины, с образованием конфузора 8. Конфузоры 8, устанавливаемые между рамами 5 для завихрения потока БАС, обеспечивают стабильные и оптимальные характеристики потока. Конфузоры 8 представляют собой пластины, изготовленные из ПВХ или винипласта, длина которых соответствует высоте рам, а зазор между пластинами должен быть 0.2 м при ширине пластин 0.1 м.

К верхнему основанию каркаса приварен металлический профиль с образованием треугольника 9, к которому приварена рама Г-образной формы 10 для крепления на стене аэротенка.

Размеры рам 5 зависят от размеров и массы образцов. Возможны варианты установки или одной рамы 5 или нескольких рам 5 в зависимости от размеров и массы образцов. В соответствии с которыми выбираются и размеры накладных карманов 7. Их подбирают таким образом, чтобы в них можно было без усилий поместить образец, но, в то же время, необходимо, чтобы карман 7 сетки 6 надежно фиксировал образец, последнее обусловлено необходимостью обеспечения уменьшения трения образца о сетку 6 при погружении образцов и во время их испытания. Карманы 7 в полимерной сетке 6 располагают на расстоянии 4-10 см друг от друга, что исключает вероятность контакта образцов между собой в процессе испытания.

Размер ячеек сетки 6 обусловлен размером образцов и выбирается таким образом, чтобы площадь контакта сетки 6 и образца была минимальна.

Образцы загружают в карманы 7 сетки 6 за пределами аэротенка, затем раму 5 вставляют в направляющие 3,4. Устройство закрепляется на стене аэротенка таким образом, чтобы уровень водной среды для верхней части образцов был на 20-30 сантиметров выше верхней грани рамы 5.

Установка устройства вдоль стены аэротенка, а также наличие конфузоров-завихрителей БАС обеспечивают оптимальные гидродинамические условия при использовании предлагаемого устройства для испытания образцов строительных материалов на биостойкость и тем самым увеличивают надежность и точность результатов испытаний. Использование предлагаемой полезной модели в несколько раз позволяет увеличить количество испытуемых образцов, в т.ч. образцов больших размеров без нарушения гидродинамического режима работы очистного сооружения. Кроме того значительно упрощается и облегчается установка и изъятие рам с образцами.

1. Устройство для испытания образцов строительных материалов на биостойкость, включающее П-образные направляющие, в которых установлены рамы с закрепленными в них полимерными сетками с накладными карманами для испытуемых образцов, отличающееся тем, что устройство установлено вдоль стены аэротенка и выполнено в виде решетчатого каркаса, верхние и нижние основания которого выполнены из продольных и поперечных металлических профилей, к которым приварены П-образные боковые и Н-образные центральные направляющие для установки рам, к верхнему основанию каркаса приварен профиль с образованием треугольника, к которому приварена рама Г-образный формы для крепления на стене аэротенка, на П-образных и Н-образных направляющих установлены пластины, образующие конфузор.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что П-образные и Н-образные направляющие установлены в каркасе с наклоном к верхней части стены аэротенка.