BG66198B1 - Tracer materials in cementitious compositions and method of identifying thereof - Google Patents
Tracer materials in cementitious compositions and method of identifying thereof Download PDFInfo
- Publication number
- BG66198B1 BG66198B1 BG109736A BG10973606A BG66198B1 BG 66198 B1 BG66198 B1 BG 66198B1 BG 109736 A BG109736 A BG 109736A BG 10973606 A BG10973606 A BG 10973606A BG 66198 B1 BG66198 B1 BG 66198B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- identifying
- materials
- residue
- cement
- ray
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Област на техникатаTechnical field
Настоящото изобретение се отнася до метод за идентифициране на циментиращ състав. Методът включва използване на специфични идентифициращи материали, добавени към различни видове циментиращи продукти от вида лепила, пълнители, изолационни строителни разтвори, строителни разтвори за възстановяване, варови разтвори и други. Новият метод позволява определяне на произхода и вида на продукта преди и след използването му посредством точен и сигурен начин на анализ, свеждащ се до осъществяване на редица предварителни обработващи операции, последвани от рентгенов дифрактометричен анализ, който осигурява възможност за идентифициране на продукта под формата на прах преди използването му и на втвърдената му форма след влагането му в строителна конструкция.The present invention relates to a method for identifying a cementitious composition. The method involves the use of specific identifying materials added to various types of cementing products such as adhesives, fillers, insulating mortars, reconstruction mortars, lime solutions, and the like. The new method allows the origin and type of the product to be determined before and after its use by a precise and reliable method of analysis, resulting in a series of pre-treatment operations, followed by X-ray diffractometric analysis, which enables the product to be identified in powder form before its use and its solidified form after its incorporation into a building structure.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Настоящото изобретение се отнася до метод за идентифициране на циментиращ състав, съдържащ идентифициращ материал, подходящ за прилагането му.The present invention relates to a method for identifying a cementitious composition comprising an identifying material suitable for its application.
Освен поради огромното количество области на приложение в съвременния живот, циментът и смесите на основата на цимент играят важна роля и като част от различни видове конструкции. Тези широко разпространени приложения водят до проблеми за производителите, от които се изисква пълна гаранция за качеството на техните собствени продукти, даже много години след използуването им. Съществуват случаи, когато от производителите се изисква да идентифицират собствените си продукти, даже много години, след като те са продадени и вложени в една строителна конструкция. Основният проблем произтича от факта, че от производителите се изисква да доставят повторно продукта или да компенсират загубите на потребителя, когато продуктът не изпълнява специфицираните от самия производител или от правителствените разпоредби изисквания за качеството на продукта.In addition to the huge number of applications in modern life, cement and cement-based mixtures also play an important role as part of various types of structures. These widespread applications lead to problems for manufacturers who require a full guarantee of the quality of their own products, even many years after they are used. There are cases where manufacturers are required to identify their own products, even many years after they have been sold and incorporated into a building structure. The main problem stems from the fact that manufacturers are required to re-deliver the product or to compensate for consumer losses when the product does not meet the product quality requirements specified by the manufacturer itself or by government regulations.
Когато продуктът за циментиране е приложен в строителна конструкция, обикновено, е много трудно да се идентифицира точният производител и видът на продукта. От гледната точка на производителя, случаят винаги трябва да бъде разглеждан с максимално внимание, защото една от главните грижи на всеки заинтересован производител е да са изпълнени техническите изисквания към продукта. Възможно е да се случи така, че продуктът, който е бил използван в една строителна конструкция и който по-късно е показал дефект, да е бил продукт на трета страна. При наличието на няколко проби от циментиращия продукт; обикновено, много години след като е бил използван в една конструкция, е много трудно и скъпо, да се открие производителят и видът на продукта на основата на цимент. Втори случай от практиката е когато продуктът, който не отговаря на изискванията, е отговарящ на изискванията продукт на заинтересован производител, но видът на продукта е неподходящ за използване в дефектната строителна конструкция, поради което потребителят настоява за компенсация. Трети случай от практиката е когато дефектен продукт е бил произведен от заинтересован производител и видът на продукта е бил подходящ за конструкцията, в която е бил използван. И в трите случая за този заинтересован производител е важно да се идентифицира сигурно, при това, на ниска цена, дали материалът на основата на цимент, използван в наличните изделия от циментиращ продукт, е негов собствен продукт и ако да, дали е от подходящия вид за влагане в конструкцията, в която са настъпили дефекти.When a cement product is applied in a building structure, it is usually very difficult to identify the exact manufacturer and type of product. From the manufacturer's point of view, the case should always be considered with utmost care because one of the main concerns of any interested manufacturer is that the technical requirements for the product are met. It may happen that a product that was used in a building construction and which later showed a defect was a product of a third party. In the presence of several samples of the cementing product; Usually, many years after being used in a construction, it is very difficult and expensive to find the manufacturer and type of product based on cement. A second case of practice is when a non-compliant product is a qualifying product from an interested manufacturer, but the product type is unsuitable for use in a defective building structure, which is why the consumer insists on compensation. A third case in point is where a defective product was manufactured by an interested manufacturer and the type of product was suitable for the structure in which it was used. In all three cases, it is important for this interested manufacturer to identify with certainty, at low cost, whether the cement-based material used in the cementitious products available is its own product and, if so, whether it is of the right kind for embedding in the structure in which the defects occurred.
Обикновено, един циментиращ материал включва множество химически примеси в зависимост от техните функции, например въздух засмукващи, вода задържащи, забавящи, ускоряващи и пластифициращи добавки. В допълнение към тях, настоящото изобретение предлага използването на идентифициращи материали в циментиращите състави, в които частичките на идентифициращите материали са невидими или трудно забележими от човешкото око при нормални условия. Известните методи предлагат някои частички на идентифициращите материали, характеризиращи се с техните физически свойства. Това включва използване на идентифициращи материали с частички, имащи цветоTypically, a cementitious material includes a variety of chemical impurities depending on their function, for example air suction, water retention, retardation, accelerating and plasticizing additives. In addition, the present invention proposes the use of identifying materials in cementitious compositions in which particles of identifying materials are invisible or difficult to see in the human eye under normal conditions. The known methods provide some particles of identifying materials characterized by their physical properties. This includes the use of color identification particles
66198 Bl ве и размери, които са различни от тези на циментиращите смеси, а методът на откриването им е основан на различаване на частичките, на базата на техните физически свойства чрез използване на прости техники, например, скрининг. Един такъв метод е описан в US 5,324,356, издаден на името на Goodwin и други. Goodwin основно предлага пулверизиране и скрининг на строителния материал, т.е. на парчета втвърден материал на основата на цимент, за да определи липсата или наличието на идентифициращ материал в състава на този строителен материал. Други предложения на Goodwin са добавяне на идентифициращи материали, които могат да бъдат различавани, чрез използване на различието на тяхната форма, цвят, плътност, индекс на отражение, на разтворимост и ефект на флуоресценция. Един от главните недостатъци на известния метод за идентифициране на произхода и вида на продукт със състав на основата на цимент е, че процесът на идентифициране е неприложим в случай, че циментиращия състав на всяка трета страна е възможно да включва поне една съставка, имаща физически свойства, подобни на тези на идентифициращия материал. По този начин, специалистът в областта лесно ще прецени колко трудно и несигурно може да бъде откриването на вида и производителя на материал, на основата на цимент, особено, чрез средствата на разпознаване по физически свойства основано на идентифициране на цвета, формата и размера на частиците, както и на плътността или разтворимостта им. Сигурността на простите физически обработки, базирана на физическата видимост на частиците, е доста спорна и може лесно да предизвика грешки по време на експериментите. Предполагайки, че идентифициращите материали са идентифицирани чрез използване на тяхната форма или цвят, е възможно всяка втвърдена проба, съдържаща естествени или чужди съставки, които имат подобна форма или цвят на тези на идентифициращия материал, да доведат до грешен резултат на измерването. Обичайно е в съвременните продукти на индустрията, продуктите да съдържат частици от вида на нишки, които Goodwin и други предлагат да се използват като идентифициращи материали. Все пак, добре известно е, че много от съвременните индустриални продукти съдържат нишки с цел пос тигане на укрепването им. Всеки такъв компонент би могъл да обърка изследователския екип и да стане съвсем невъзможно да се определи дали тези частици са укрепващи нишки или са части от продукта на трети страни или, алтернативно, са идентифициращи материали на заинтересования производител. Предполагайки, че идентифициращите материали са идентифицирани чрез използването на техния размер, методът за идентифициране е най-примитивен и, по този начин, поставя въпроса за това, дали изобщо може да бъде приложим. Практически е неподходящо да се добавя идентифициращ материал, който няма размер близък до размера на пълнителя. В такива случаи, обикновено, е невъзможно да се получи достоверен резултат от идентифицирането. Не е необходимо да се споменава, че производството на имитиращ продукт е един изключително лесен процес и може да се намеси във всичките три споменати преди това случая от практиката. Използването на идентифициращи материали, имащи специфично тегло, различно от това на циментиращия състав, е възможно практически само, ако идентифициращите материали имат по-ниско специфично тепю. Все пак, трябва да се вземе под внимание, че естествените пълнители, имащи ниско тегло, вече са били използвани в много видове циментиращи продукти, което потвърждава факта, че тези продукти не могат да бъдат идентифицирани всред множеството продукти на трети страни.66198 Bl ve sizes other than cementitious mixtures, and the method of their detection is based on particle differentiation based on their physical properties using simple techniques, for example, screening. One such method is described in US 5,324,356, issued in the name of Goodwin et al. Goodwin mainly offers spraying and screening of construction material, ie. in pieces of hardened cement-based material to determine the absence or presence of identifying material in the composition of that construction material. Other suggestions from Goodwin are to add identifiable materials that can be distinguished by using the difference in their shape, color, density, reflection index, solubility and fluorescence effect. One of the main disadvantages of the known method of identifying the origin and type of product with a cement-based composition is that the identification process is not applicable if the cementing composition of any third party may include at least one ingredient having physical properties similar to those of the identifying material. In this way, one skilled in the art will readily appreciate how difficult and uncertain it can be to find the type and manufacturer of a cement based material, especially by means of physical properties based on the identification of the color, shape and size of particles as well as their density or solubility. The security of simple physical treatments based on the physical visibility of the particles is quite controversial and can easily cause errors during experiments. Assuming that the identifying materials are identified using their shape or color, it is possible that any hardened sample containing natural or foreign constituents having a similar shape or color to those of the identifying material may result in a wrong measurement result. It is common in modern industry products to have filament particles that Goodwin and others propose to use as identifying materials. However, it is well known that many modern industrial products contain filaments in order to strengthen them. Any such component could confuse the research team and make it completely impossible to determine whether these particles are filaments or are part of a third party product or, alternatively, are identifying materials of the manufacturer concerned. Assuming that the identifying materials are identified using their size, the identification method is the most primitive and thus raises the question of whether it can be applied at all. It is practically inappropriate to add identification material that is not close to the size of the filler. In such cases, it is usually impossible to obtain a reliable identification result. It is not necessary to mention that the production of an imitation product is an extremely easy process and can be interfered with in all three previously mentioned cases of practice. The use of identifying materials having a specific gravity other than that of the cementitious composition is practically possible only if the identifying materials have a lower specific mat. However, it should be borne in mind that low weight natural fillers have already been used in many types of cementing products, which confirms the fact that these products cannot be identified among many third party products.
Ако се използва ефектът на флуоресценция на идентифициращите материали, идентификационният процес би могъл да бъде по-сигурен в сравнение с преди това споменатите случаи, тъй като процесът би изисквал използването на обикновено много скъпи материали в качеството им на идентифициращи материали. Алтернативно, ако идентифициращите материали са идентифицирани чрез използване на тяхната неразтворимост, методът за идентифициране отново е много оспорван. Всяко естествено или чуждо съдържание, което е намерено, например, във втвърдена проба, взета от некачествен строителен обект, и която е неразтворима може да доведе до един грешен резултат на идентификационния процес. В такъв случай може да се предположи, че всички продукти на основата на цимент, съдържащи неразтворим агент, би трябвало със сигурност да принадлежат на заинтереIf the fluorescence effect of the identifying materials is used, the identification process could be more secure than the previously mentioned cases, since the process would require the use of typically very expensive materials as their identifying materials. Alternatively, if the identifying materials are identified using their insolubility, the identification method is again highly contested. Any natural or foreign content that is found, for example, in a solidified sample taken from a defective construction site and which is insoluble can lead to the wrong result of the identification process. In this case, it can be assumed that all cement-based products containing insoluble agent should certainly be of interest
66198 Bl сования производител, което, несъмнено, е погрешно.66198 Bl is the manufacturer, which is undoubtedly wrong.
Настоящото изобретение се стреми да осигури метод за идентифициране на циментиращ състав, в който определянето на идентифициращите материали е проведено на молекулярно вместо на макро ниво на физическите параметри. Нито един от наличните методи не предлага подобни стабилни и ефективни идентифициращи материали и/или методи за определянето им, приложими за състави на основата на цимент.The present invention seeks to provide a method for identifying a cementitious composition in which the determination of identifying materials is carried out on a molecular rather than a macro level of physical parameters. None of the available methods offers such stable and effective identifying materials and / or methods for determining them applicable to cement based compositions.
Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION
Задача на настоящото изобретение е да се създаде ефективен метод за идентифициране на циментиращ състав, който е в състояние да идентифицира материала чрез кодирането на същия и отличаването му от останалите строителни материали, даже и тогава, когато останалите строителни материали съдържат подобни идентифициращи материали, които са в подобни количества.It is an object of the present invention to provide an effective method for identifying a cementitious composition that is able to identify the material by encoding it and distinguishing it from other building materials, even when other building materials contain similar identifying materials that are in similar quantities.
Тази задача се решава с метод за идентифициране на циментиращ състав, съдържащ поне един неаморфен идентифициращ материал, характеризиращ се с това, че включва поне още един идентифициращ материал, при което методът съдържа операциите: отстраняване на цимента и лепилата от проба, съдържаща споменатия циментиращ състав чрез използване на силна киселина; промиване на остатъка, по желание, филтриране и изсушаването на промития остатък; изпичане на остатъка при покачваща се температура от 250°С до 650°С; подлагане на остатъка на рентгенов дифрактометричен анализ; сравняване на получените данни с предварително установени данни за идентифициращите материали.This task is accomplished by a method for identifying a cementitious composition comprising at least one non-amorphous identifying material, characterized in that it comprises at least one more identifying material, wherein the method comprises the operations of: removing cement and adhesives from a sample containing said cementitious composition by using strong acid; washing the residue, optionally, filtering and drying the washed residue; baking the residue at rising temperature from 250 ° C to 650 ° C; subjecting the remainder to X-ray diffractometry; comparison of the received data with pre-established data for the identification materials.
Възможно е преди подлагане на остатъка на въздействието на рентгеновите лъчи, споменатият остатък да бъде пулверизиран.It is possible that prior to subjecting the residue to X-rays, said residue may be atomized.
Споменатите идентифициращи материали са избрани от групата, състояща се от талк, албит, ортоклаз, хлорид, зеолит, слюда, воластонит, барит; профилит; бентонит, серпентин, хлорит; боракс и колеманит.Said identification materials are selected from the group consisting of talc, albite, orthoclase, chloride, zeolite, mica, wollastonite, barite; profilite; bentonite, serpentine, chlorite; borax and colemanite.
Споменатите идентифициращи материали, които са прибавени към циментиращия състав, трябва да показват характерна химическа инертност към високите стойности на pH.Said identification materials which have been added to the cementitious composition must show a characteristic chemical inertness to the high pH values.
Добивът от операцията изпичане може да бъде обработен в рентгенов дифрактометьр.The yield of the firing operation can be processed in an X-ray diffractometer.
Видът на идентифициращия материал е подходящ за използване в циментиращ състав и с възможност да бъде открит или в прахообразна форма преди използването, или след влагането му в строителна конструкция или изделие. Важно е, частиците на избрания идентифициращ материал да са химически инертни и да не показват аморфна структура по време на рентгеновата дифракция. Методът може да бъде приложен както към прахообразни, така и към вече втвърдени структури.The type of identifying material is suitable for use in a cementitious composition and can be found either in powder form before use or after being embedded in a building structure or article. It is important that the particles of the selected identification material are chemically inert and exhibit no amorphous structure during X-ray diffraction. The method can be applied to both powder and solidified structures.
Рентгеновата дифракция е проведена чрез подлагане на остатъка от изследваната проба на въздействието на рентгеново поле, измерване на разстоянието (d) между равнините на атомните редове на кристалната решетка и на интензитета (I) на дифрактиралата светлина, използвайки дифрактиралите от остатъка лъчи. Стойностите на разстоянието (d) и интензитета на светлината (I) за всеки вид идентифициращ материал, избран за използване чрез метода съгласно изобретението, са известни и показани в таблици, съдържащи такива предварително установени данни, каквито са ASTM таблиците. Стойностите, получени от дифрактометъра, са сравнени след това със стойностите, показани в таблиците, за да се определи дали остатъкът съдържа или не, и ако да, какъв е вида на идентифициращия материал, използван от заинтересования производител.X-ray diffraction was performed by subjecting the remainder of the test sample to an X-ray effect, measuring the distance (d) between the planes of the atomic rows of the crystal lattice and the intensity (I) of the diffracted light using the diffracted from the remainder. The values of distance (d) and light intensity (I) for each type of identifying material selected for use by the method of the invention are known and shown in tables containing such pre-established data as the ASTM tables. The values obtained from the diffractometer are then compared with the values shown in the tables to determine whether or not the residue contains and, if so, what type of identifying material is used by the manufacturer concerned.
Настоящото изобретение предлага изключително стабилна комбинация от специфични идентифициращи материали и метод за тяхното откриване, включващ рентгенов дифракционен анализ, в който специфични идентификационни параметри, а именно разстоянието между равнините на атомните редове на кристалните решетки (d) и интензитета на дифрактиралата светлина (I) са определени с прецизност, която не подлежи на обсъждане.The present invention provides an extremely stable combination of specific identifying materials and a method for detecting them, including X-ray diffraction analysis, in which specific identification parameters, namely the distance between the planes of the atomic rows of the crystal lattices (d) and the intensity of the diffracted light (I) are determined with precision beyond discussion.
Предимство на метода за идентифициране на циментиращ състав е, че осигурява идентифициране на вида и произхода на материала чрез кодиране на идентифициращия материал и отличаването му от останалите строителни материали, даже и тогава, когато останалите строителни материали съдържат подобни идентифициращи материали, които са в подобниAn advantage of the method of identifying a cementitious composition is that it provides identification of the type and origin of the material by encoding the identifying material and distinguishing it from other building materials, even when other building materials contain similar identifying materials that are similar in nature.
66198 Bl количества..66198 Bl quantities ..
Пояснение на приложената фигураExplanation of the attached figure
Приложената фигура е дадена само за целите на схематичното обяснение на принципа на метода съгласно изобретението.The attached figure is given for the purpose of schematic explanation of the principle of the method according to the invention.
Фигура 1 представлява схема на двумерна демонстрация на дифракцията на рентгенови лъчи, появяваща се върху повърхността на остатъка от изследвания материал, предназначена да възпроизведе, рентгенов лъч, който е дифрактирал върху плоската повърхност на остатъка от изследвания материал и е отразен със специфична интензивност на светлината.Figure 1 is a diagram of a two-dimensional demonstration of X-ray diffraction occurring on the surface of a residue of the test material intended to reproduce, an X-ray that diffracted onto the flat surface of the remainder of the test material and is reflected by a specific intensity.
Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention
Материалите на основата на цименти, са състави, обикновено, съдържащи от 30 до 60% цимент от вида Портланд, инертни материали и добавки от вида лепила на основата на цимент, пълнители, изолационни строителни разтвори, строителни разтвори за възстановяване, варови разтвори и т.н., които са използвани за различни цели в строителните конструкции чрез използване на един втвърдяващ или един уякчаващ компонент, обикновено, вода. Хидролизата се появява в структурата на формулата веднага, щом уякчаващият агент влезе в контакт с циментиращия материал. На този етап калциевите алуминати, калциевите силикати и другите компоненти са хидролизирали и pH на състава нараства веднага до повече от 12 и се наблюдава голямо количество освободена топлина, дължащо се на освобождаването на йони на алкален хидроокис (ОН). В тази момент споменатите подбрани идентифициращи материали осигуряват висока съпротивителна способност срещу тези високи алкални pH стойности и срещу състоянието на втвърдяване, имащи възможността да останат в структурата за много години и са съответстващи на частиците на микро ниво на циментирането и на допълнителните фази.Cement-based materials are compositions typically containing from 30 to 60% of Portland cement, aggregates and additives of cement-based adhesives, fillers, insulating mortars, reconstruction mortars, lime solutions, etc. n., which have been used for various purposes in building structures by the use of one curing or reinforcing component, usually water. Hydrolysis occurs in the structure of the formula as soon as the curing agent comes into contact with the cementitious material. At this stage, calcium aluminates, calcium silicates and other components are hydrolyzed and the pH of the composition rises immediately to more than 12 and a large amount of released heat is observed due to the release of alkali hydroxide (OH) ions. At this point, the selected identification materials provide high resistance to these high alkaline pH values and to the curing state, which have the ability to remain in the structure for many years and are consistent with micro-cement particles and additional phases.
Настоящото изобретение включва редица стъпки за осигуряване на прецизно определяне на наличието на идентифициращ материал в подготвената проба, за да се осигури разпознаване, както на производителя, така и на вида на продукта. Тези стъпки включват отделяне на твърдите материали от пробата (почва, пясък, ка мък и т.н.), промиване на остатъка, използвайки която и да е твърда киселина, например, НС1, изсушаване, изгаряне и накрая поставяне на остатъка в рентгенов дифрактометьр. Предпочитаните идентифициращи материали за настоящото изобретение са талк, албит, ортоклаз, хлорид, зеолит, слюда, воластонит, барит, профилит, бентонит, серпентин, хромит, боракс и колеманит в много фина форма.The present invention includes a number of steps to ensure the precise determination of the presence of identifying material in the prepared sample to ensure recognition of both the manufacturer and the type of product. These steps include separating the solid materials from the sample (soil, sand, rock, etc.), washing the residue using any solid acid, for example, HCl, drying, combustion, and finally placing the residue in an X-ray diffractometer. . Preferred identifying materials of the present invention are talc, albite, orthoclase, chloride, zeolite, mica, wollastonite, barite, profilite, bentonite, serpentine, chromite, borax and colemanite in a very fine form.
Изброените подготвителни стъпки са по избор и според необходимостта и са приложени към пробата от втвърдената смес с цел да се получи един относително чист материал за осъществяване на прецизно идентифициране в дифрактометьра. Приемайки за изследване една налична отлежала проба от продукт на основата на цимент, тя трябва да бъде изчистена от грубите материали и, за предпочитане, промита в твърда киселина, например, солна киселина. Промиването с киселина, по същество, осигурява отделяне на цимента и пълнителите от пробата. Последващо пробата е възможно да бъде промита с вода, филтрирана и изсушена. Особено важно е, че по време на тези стъпки търсеният идентифициращият материал в пробата трябва да бъде от типа неразтворим и нереагиращ с материалите, използвани по време на тези операции или накратко, идентифициращият материал трябва да бъде с възможност да запази кристалната си структура по време на предварителните обработки, предхождащи рентгеновата дифрактометрия. Органичните материали са отстранени чрез изгаряне на пробата, за предпочитане, с продължителност 1 h при нарастваща температура от 250 до 650°С. Открито е, че изгарянето на пробата не е съществена стъпка в идентификационния процес, но е предпочитано поради факта, че идентифициращите материали често са заобиколени от органични компоненти, които намаляват откриваемостта на идентифициращите материали чрез рентгеновата дифрактометрия. Един чист идентифициращ компонент, който е свободен от органични материали, може да бъде открит по-точно в анализите с рентгенов дифрактометьр, в допълнение към съпътстващото допълнително предимство за материала като цяло от добавянето на пониско съдържание на идентифициращ материал в състава на основата на цимент.The preparatory steps listed are optional and, if necessary, applied to the sample of the cured mixture in order to obtain a relatively pure material for accurate identification in the diffractometer. Taking a test sample of a cement-based product for examination, it must be cleaned of the rough materials and preferably washed in solid acid, for example hydrochloric acid. Acidic washing essentially separates cement and fillers from the sample. Subsequently, the sample may be washed with water, filtered and dried. It is of particular importance that during these steps the identifying material sought in the sample must be of the type insoluble and unreacting with the materials used during these operations or, briefly, the identifying material must be able to retain its crystalline structure during pre-treatments prior to X-ray diffractometry. The organic materials are removed by burning the sample, preferably for 1 hour at increasing temperature from 250 to 650 ° C. Sample burning is not found to be a significant step in the identification process, but is preferred due to the fact that identifying materials are often surrounded by organic components that reduce the detectability of identifying materials by X-ray diffractometry. A pure identifier component that is free of organic materials can be more accurately detected in X-ray diffractometer assays, in addition to the concomitant additional advantage of the material as a whole by adding a lower content of identifying material to the cement based composition.
По-нататък, по време на лабораторните екFurther, during the laboratory eq
66198 Bl сперименти се установява, че количеството на органичната смес може да бъде използвана в комбинация с наличието на идентифициращ материал, за да се определи вида на продукта. Количеството органичен материал може да бъде измерено по време на изгарянето. Чрез обработката с рентгенова дифрактометрия е гарантирано, че всички минерали и други чужди материали, които могат непредумишлено да повлияят рентгеновата дифрактометрия са отстранени. По-нататък е установено, че изброените обработки преди провеждането на рентгеновата дифрактометрия са благоприятстващи увеличаването на концентрацията на идентифициращия материал в пробата. Тази техническа характеристика осигурява предимството на възможността да се използва по-малко количество на съдържанието на идентифициращия материал в крайния продукт, въпреки, че все още се запазва в границите, необходими за откриването му.66198 B1 is found that the amount of organic mixture can be used in combination with the presence of an identifying material to determine the type of product. The amount of organic material can be measured during combustion. X-ray diffractometry treatment ensures that all minerals and other foreign materials that may unintentionally interfere with X-ray diffractometry are removed. It is further found that the above treatments prior to X-ray diffractometry are conducive to increasing the concentration of the identifying material in the sample. This technical feature provides the advantage of being able to use less of the content of the identifying material in the final product, although it is still retained to the extent necessary to detect it.
За специалиста в областта е очевидно, че рентгеновите лъчи могат лесно да открият минерали и неорганични материали, имащи кристална форма. Рентгеновите лъчи обикновено са създадени във вакуумна тръба и са излъчени от анода й. Правилно подредените атоми на решетъчната структура на минералите разсейват рентгеновите лъчи, предизвиквайки интерференции, които последващо идентифицират истинската структура на вторичната дисперсия на емисията. Законът на Брат е използван, за да се разбере характера на изменение на дифрактометрията по време на анализа с рентгенова дифрактометрия. Рентгеновите лъчи трябва да преминат през един минерал под определен ъгъл и разликата от разстоянията между влизащите и излизащите лъчи трябва да бъде кратно на дължината на вълната.It will be apparent to one of ordinary skill in the art that X-rays can readily detect minerals and inorganic materials having a crystalline form. X-rays are usually created in a vacuum tube and radiated from its anode. Properly ordered atoms of the lattice structure of the minerals scatter the x-rays, causing interferences that subsequently identify the true structure of the secondary dispersion of the emission. Brother's law was used to understand the nature of the change in diffractometry during X-ray diffraction analysis. The X-rays must pass through one mineral at a certain angle and the difference in the distance between the incoming and outgoing rays must be a multiple of the wavelength.
(ВА’ + СА’=пХ)(VA '+ CA' = nx)
Законът на Браг определя, че ηλ = 2d sin θ където η е коефициента на дифракцияThe Bragg law defines that ηλ = 2d sin θ where η is the diffraction coefficient
Θ е ъгъл на дифракция λ е дължина на вълната на рентгеновия лъч d е разстоянието между равнините на редовете на атомите в кристалната решетка.Θ is the diffraction angle λ is the wavelength of the X-ray beam d is the distance between the planes of the rows of atoms in the crystal lattice.
В примерните анализи с рентгенова дифрактометрия се цели да се определят два отделни параметъра. Единият е разстоянието (d) между равнините на редовете на главния атом в кристалите, а другият е интензитета (I) на светлинната дифракция на рентгеновия лъч за равнината. Таблица № 1 показва 4 различни стойности на d и I за всеки идентифициращ материал, използван в настоящото изобретение.Example X-ray diffractometry analyzes aim to determine two separate parameters. One is the distance (d) between the planes of the rows of the main atom in the crystals, and the other is the intensity (I) of the X-ray diffraction light for the plane. Table 1 shows 4 different values of d and I for each identifying material used in the present invention.
Таблица № 1 (d и I за елементите от настоящото изобретение)Table 1 (d and I for the elements of the present invention)
66198 Bl66198 Bl
В съответствие с настоящото изобретение, за предпочитане, пробата, поставена под въздействието на рентгеновите лъчи, е в прахообразно състояние, за да бъде повишен интензитета на отражение. Всеки кубически милиметър от нея съдържа приблизително 110 частички и тяхното различно разположение осигурява ин- 5 тензивни отражения. Рентгеновите лъчи, генерирани в генераторната част на рентгеновия дифрактометър с високо напрежение, са насочени към пулверизираната проба и дифракгиралите рентгенови лъчи с определени ъгли са преобразувани в електронни сигнали посредством сензор, разположен на подвижното рамо на гониометър. Всеки минерал и всеки кристализирал материал има характерен спектър, който е показан също в ASTM таблици. Идентифицирането на минерала е получено чрез просто сравняване на резултатите от експерименталните анализи със стойностите, указани в ASTM таблиците.In accordance with the present invention, it is preferable that the sample exposed to X-rays is in a powdered state to increase the reflection intensity. Each cubic millimeter of it contains approximately 110 particles and their different locations provide intense reflections. The X-rays generated in the generator portion of the high-voltage X-ray diffractometer are directed to the atomized sample and the diffracted X-rays at certain angles are converted into electronic signals by a sensor located on the movable arm of the goniometer. Each mineral and each crystallized material has a characteristic spectrum, which is also shown in the ASTM tables. The identification of the mineral was obtained by simply comparing the results of the experimental analyzes with the values indicated in the ASTM tables.
Таблица № 2 е типична ASTM таблица, получена чрез идентифициране на определен минерал чрез рентгенова дифрактометрия, 4 конвенционални d и I стойности, списък от точни 40 дифракции и повърхности и кристалографичнихимически-инструментални информации, използвани в рентгеновата дифрактометрия.Table 2 is a typical ASTM table obtained by identifying a particular mineral by X-ray diffractometry, 4 conventional d and I values, a list of accurate 40 diffractions and surfaces, and crystallographic-instrumental information used in X-ray diffractometry.
66198 Bl jiiiKUa 1’66198 Bl jiiiKUa 1 '
Образец на табани» AS TMModel of stock »AS TM
Пример 1. Предприемач съобщи, че строителен разтвор за възстановяване, използван преди три месеца върху външна стена на спортна зала, не е отговорил на техническите условия на строителния обект и получателят изисква поправка в гаранционния срок. Проби от некачествения втвърден разтвор бяха донесени в лабораторията и подложени на баня със солна киселина. Остатъкът след това беше промит, филтриран, изсушен и последващо подложен на процес на изгаряне при 400°С. Пулверизираният остатък беше поставен в рентгенов дифрактометър марка PHILIPS 1040, имащ СиКалфа анод с 36 kV 16 mA високо напрежение. Отделен гониометричен инструмент със скорост от 1° 2 О/min беше използван за измерване на ъгли на дифрактирали лъчи. Дифрактометьрът работеше с 4 х 102 CPS (рентгенов поток фотони за секунда). Докато строителният разтвор за възстановяване на производителя съдържаше талк като идентифициращ материал, полученият анализ чрез рентгеновата дифрактометрия не показа никакво съдържание на талк в остатъка. Разбра се, че предприемачът е използвал във външната конструкция на неотговарящия на техническите условия строителен обект строителен разтвор за възстановяване, кой25 то е бил доставен от трета страна.Example 1. A contractor reported that a repair mortar used three months ago on an exterior wall of a sports hall did not meet the technical requirements of the construction site and the recipient required repair within the warranty period. Samples of poor quality solidified solution were brought to the laboratory and subjected to a hydrochloric acid bath. The residue was then washed, filtered, dried and subsequently subjected to a combustion process at 400 ° C. The atomised residue was placed in a PHILIPS 1040 brand X-ray diffractometer having a SiKalpha anode with 36 kV 16 mA high voltage. A separate goniometric instrument at a speed of 1 ° 2 rpm was used to measure diffracted beam angles. The diffractometer was operated at 4 x 102 CPS (X-ray photon flux per second). While the manufacturer's recovery solution contained talc as the identifying material, the X-ray diffraction analysis obtained did not show any talc content in the residue. It is understood that the contractor used in the external structure of the non-compliant construction site a construction mortar for reconstruction, which was supplied by a third party.
Целите на настоящото изобретение са да се осигури метод за много сигурно идентифициране, даже на проби с много ниска концентрация на идентифициращия материал. Осигурявайки възможността за сигурно идентифициране на идентифициращите материали, добавени в много ниски концентрации, производителите са в състояние да намалят цените на материала и в същото време да произвеждат крайни продукти, които съдържат по-малко количество външни примеси, влошаващи характеристиките на смесите на основата на цимент. Докато методите от предшестващото състояние на техниката, по същество, приемат някои прости подходи като пресяване, флотация, оцветяване, оразмеряване и т. н. на идентифициращите материали за по-нататъшното им откриване, настоящото изобретение въвежда инструментален анализ, провеждан на молекулярно ниво. Новият метод съгласно изобретението позволява, също така, производителите да разпознават сигурно техните продукти, както преди, така и след използването им в строителството чрез използването на специфични идентифициращи материали, които са в състояние да запазят своята кристал66198 Bl на структура по време на целия идентификационен процес. Новият метод съгласно изобретението осигурява използване на споменатите идентифициращи материали, които имат характерни размер на частиците, форма и цвят, които са, по същество, подобни на тези от съставите на основата на цимент, в които те са добавени. Тези високоефективни идентифициращи материали включват, но не са ограничени до талк, албит, ортоклаз, хлорид, зеолит, слюда, воластовит, барит, профилит, бентонит, серпентин, хромит, боракс, колеманит, които са специфично подбрани за циментиращи материали и които не показват аморфни характеристики.It is an object of the present invention to provide a method for very secure identification, even of samples with a very low concentration of the identifying material. Providing the ability to safely identify identifying materials added at very low concentrations, manufacturers are able to reduce material prices and, at the same time, produce finished products that contain less external impurities, which impair the performance of cement-based mixtures . While prior art essentially adopts some simple approaches such as sieving, flotation, staining, sizing, etc. of identifying materials for their further detection, the present invention introduces molecular level instrumental analysis. The new method according to the invention also allows manufacturers to safely recognize their products, both before and after use in construction by using specific identifying materials that are able to retain their crystal66198 Bl of structure throughout the identification process . The new method of the invention provides the use of said identifying materials, which have characteristic particle size, shape and color, which are substantially similar to those of the cement-based compositions in which they are added. These high-performance identifying materials include, but are not limited to, talc, albite, orthoclase, chloride, zeolite, mica, woolly, barite, profilite, bentonite, serpentine, chromite, borax, colemanite, which are specifically selected for cementing materials and which do not show amorphous characteristics.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG109736A BG66198B1 (en) | 2004-05-21 | 2006-11-10 | Tracer materials in cementitious compositions and method of identifying thereof |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2004/050890 WO2005113468A1 (en) | 2004-05-21 | 2004-05-21 | Tracer materials in cementitious compositions and method of identification thereof |
| BG109736A BG66198B1 (en) | 2004-05-21 | 2006-11-10 | Tracer materials in cementitious compositions and method of identifying thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG109736A BG109736A (en) | 2008-05-30 |
| BG66198B1 true BG66198B1 (en) | 2012-01-31 |
Family
ID=39642920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG109736A BG66198B1 (en) | 2004-05-21 | 2006-11-10 | Tracer materials in cementitious compositions and method of identifying thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG66198B1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5234356A (en) * | 1990-10-22 | 1993-08-10 | Yazaki Corporation | Connector |
-
2006
- 2006-11-10 BG BG109736A patent/BG66198B1/en unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5234356A (en) * | 1990-10-22 | 1993-08-10 | Yazaki Corporation | Connector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG109736A (en) | 2008-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Walker | Trioctahedral minerals in the soil-clays of north-east Scotland | |
| Raven et al. | Outcomes of 12 years of the Reynolds Cup quantitative mineral analysis round robin | |
| Çelik et al. | The effect of salt crystallization on degradation of volcanic building stones by sodium sulfates and sodium chlorides | |
| JP4777937B2 (en) | Concrete deterioration judgment method | |
| BG66198B1 (en) | Tracer materials in cementitious compositions and method of identifying thereof | |
| Kumpulainen et al. | Mineralogical and chemical characterization of various bentonite and smectite-rich clay materials Part A: Comparison and development of mineralogical characterization methods Part B: Mineralogical and chemical characterization of clay materials | |
| Päßler et al. | Distinguishing biologically controlled calcareous biomineralization in fossil organisms using electron backscatter diffraction (EBSD) | |
| Yang et al. | Splitting Tensile Strength of Concrete Corroded by Saline Soil. | |
| WO2005113468A1 (en) | Tracer materials in cementitious compositions and method of identification thereof | |
| Wood et al. | Autoclave test parameters for determining alkali-silica reactivity of concrete aggregates | |
| Bellendorf et al. | Archaeological glass: the surface and beyond | |
| Newton et al. | An investigation of the chemical constituents of some renaissance plasters | |
| Kruse | Characterization of high-calcium fly ash for evaluating the sulfate resistance of concrete | |
| JPH07181268A (en) | Method for discriminating asbestos easily | |
| Struthers et al. | The physical and chemical microstructure of the Achatina fulica epiphragm | |
| Gress et al. | Microstructural characterization of cement-solidified heavy metal wastes | |
| Kamalipour et al. | Distinguishing anhydrate and gypsum scale in mixing incompatible surface and ground waters during water injection process | |
| Liu | Early-age hydration studies of Portland cement | |
| Petchey et al. | Dating thach lac: cryptic CaCO3 diagenesis in archaeological food shells and implications for 14c | |
| El Hadrami et al. | Kinetic dissolution of phosphate glasses containing toxic heavy metals | |
| UA136785U (en) | METHOD FOR DETERMINATION OF CRYSTALLINE COMPOSITION OF GAS LUMINAL SULFUR SAMPLE | |
| Capasso et al. | Weathering Tests on Raw and Consolidated Vicenza Stone | |
| Kim et al. | Detection of crack propagation in alumina using SrAl2O4:(Eu, Dy) luminescent paint | |
| Sanchez-Garmendia et al. | Alterations and Contaminations in Ceramics Deposited in Underwater Environments: An Experimental Approach. Minerals 2021, 11, 766 | |
| Zhan et al. | Enhancement of impact-induced mechanoluminescence for structure health monitoring using swift heavy ion irradiation |