способ определения долговечности герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений

Классы МПК:E02B3/16 противофильтрационные устройства или швы
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2006-09-14
публикация патента:

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля за противофильтрационной защитой водохозяйственных гидротехнических и гидромелиоративных объектов. Для определения долговечности герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений замеряют фильтрационные потери воды в деформационных швах после их строительства через равные промежутки времени в течение до десяти лет эксплуатации в реальных натурных условиях. Затем определяют универсальный показатель надежности и долговечности деформационных швов - коэффициент фильтрации, причем устанавливают зависимость изменения коэффициента фильтрации деформационных швов от времени эксплуатации в реальных натурных условиях и расчетным путем определяют долговечность герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений. Изобретение позволяет прогнозировать долговечность герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций в реальных натурных условиях эксплуатации гидротехнических сооружений, подвергающихся комплексному воздействию совокупности факторов внешней среды и техногенного характера (ультрафиолетовому облучению, воды, циклическому замораживанию и оттаиванию, неравномерным деформациям основания и др.). 2 ил., 6 табл. способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

Формула изобретения

Способ определения долговечности герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, включающий замеры фильтрационных потерь воды в деформационных швах после их строительства через равные промежутки времени в течение до десяти лет эксплуатации в реальных натурных условиях и определение универсального показателя надежности и долговечности деформационных швов - коэффициента фильтрации, причем устанавливают зависимость изменения коэффициента фильтрации деформационных швов от времени эксплуатации в реальных натурных условиях и определяют долговечность герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений из следующего выражения:

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

где Т - долговечность герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, лет;

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 - коэффициент размерности, способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =0,083 год/месяц;

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 - параметр, учитывающий скорость изменения коэффициента фильтрации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений под влиянием совокупности факторов внешней среды в процессе эксплуатации, способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =0,01-1,00 1/месяц;

K0 - начальное значение коэффициента фильтрации деформационных швов после строительства водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, см/с;

Kн - наибольшее допустимое нормативное значение коэффициента фильтрации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации, см/с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля противофильтрационной защиты водохозяйственных гидротехнических и гидромелиоративных объектов и может быть использовано для массового определения долговечности деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, уплотненных различными герметиками, преимущественно противофильтрационных облицовок оросительных каналов и водоемов, в реальных натурных условиях эксплуатации сооружений, подвергающихся комплексному воздействию совокупности факторов природной внешней среды и техногенного характера (ультрафиолетовому облучению, воды, циклическому замораживанию и оттаиванию, неравномерным деформациям основания и др.).

Известны способы прогнозирования эксплуатационных свойств композиционных полимерных материалов в строительстве с учетом их теплового старения, на основе которых могут быть решены следующие прикладные задачи: выдача рекомендаций для выбора материала, пригодного для эксплуатации в заданных условиях; определение условий эксплуатации для какого-либо конкретного материала; определение срока службы или работоспособности материала изделия в заданных условиях эксплуатации (см. УДК 620. 197. Прогнозирование эксплуатационных свойств композиционных полимерных материалов с учетом их теплового старения /Алоев В.З., Кейдия Г.Ш, Цыганов А.Д., Зеленев Ю.В. Обзорная инф. Сер. Противокоррозионная защита. М.: НИИТЭХИМ.1992, 64 с.).

Однако отмеченные способы неразрушающего контроля прогнозирования свойств материалов не приемлемы для определения долговечности герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений.

Известна методика лабораторных испытаний герметиков для водохозяйственного строительства, включающая определение следующих показателей: предела прочности и относительного удлинения герметиков при растяжении; водостойкости, атмосферостойкости и морозостойкости; предела прочности, относительного и остаточного удлинения герметиков при когезионном разрыве после попеременного замораживания, оттаивания и нагревания в напряженном состоянии; объемной усадки герметиков и др. (см. Технические требования и методика испытаний герметизирующих материалов для водохозяйственного строительства / Минводхоз СССР. Научно-технический совет, М., 1970, 64 с.).

Однако в данной методике отсутствует способ определения долговечности герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - создание метода определения долговечности герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений.

Технический результат - прогнозирование долговечности герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций в реальных натурных условиях эксплуатации гидротехнических сооружений, подвергающихся комплексному воздействию совокупности факторов внешней среды и техногенного характера (ультрафиолетовому облучению, воды, циклическому замораживанию и оттаиванию, неравномерным деформациям основания и др.).

Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемый способ определения долговечности герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, преимущественно противофильтрационных облицовок оросительных каналов, включает замеры фильтрационных потерь воды в деформационных швах после их строительства через равные промежутки времени в течение до десяти лет эксплуатации в реальных натурных условиях и определение универсального показателя надежности и долговечности деформационных швов - коэффициента фильтрации, причем устанавливают зависимость изменения коэффициента фильтрации деформационных швов от времени эксплуатации в реальных натурных условиях и определяют долговечность герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений из следующего выражения:

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

где Т - долговечность герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, лет;

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 - коэффициент размерности, способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =0,083 год/месяц;

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 - параметр, учитывающий скорость изменения коэффициента фильтрации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений под влиянием совокупности факторов внешней среды в процессе эксплуатации, способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =0,01-1,00 1/месяц;

К0 - начальное значение коэффициента фильтрации деформационных швов после строительства водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, см/с;

Кн - наибольшее допустимое нормативное значение коэффициента фильтрации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации, см/с.

Коэффициент корреляции полученной зависимости (1) составляет 0,96.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного способа, заключаются в следующем.

Заявленный способ определения долговечности герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений осуществляют следующим образом.

По истечении двадцати восьми суток после строительства водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений проводят замеры фильтрационных потерь воды в деформационных швах через равные промежутки времени в течение до десяти лет эксплуатации в реальных натурных условиях и определяют универсальный показатель надежности и долговечности деформационных швов - коэффициент фильтрации, устанавливают зависимость изменения коэффициента фильтрации деформационных швов от времени эксплуатации в реальных натурных условиях и определяют долговечность герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений из следующего выражения:

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

где Т - долговечность герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, лет;

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 - коэффициент размерности, способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =0,083 год/месяц;

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 - параметр, учитывающий скорость изменения коэффициента фильтрации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений под влиянием совокупности факторов внешней среды в процессе эксплуатации, способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =0,01-1,00 1/месяц;

К0 - начальное значение коэффициента фильтрации деформационных швов после строительства водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, см/с;

Кн - наибольшее допустимое нормативное значение коэффициента фильтрации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации, см/с.

Особенностью предложенного способа по изобретению является принципиально новый метод определения долговечности герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений в реальных натурных условиях их эксплуатации, подвергающихся комплексному воздействию совокупности факторов природной и техногенной внешней среды (ультрафиолетовому облучению, воды, циклическому замораживанию и оттаиванию, неравномерным деформациям основания и др.).

ПРИМЕР 1. Определить долговечность герметизации деформационных швов шириной (Вш ) 0,05 м, уплотненных тиоколовой мастикой КМ-0,5 в противофильтрационной облицовке оросительного канала из сборных железобетонных плит 6×1,5×0,06 м. Параметры оросительного канала: длина (L) 1500 м, наполнение (Н) 1,1 м; ширина по дну (в) 1,5 м; коэффициент заложения откосов (m) 2.

Наибольшее допустимое нормативное значение коэффициента фильтрации противофильтрационной облицовки (Кобл) из сборных железобетонных плит со швами, герметизированными тиоколовыми мастиками, составляет 0,0004 м/сут (см. СНиП 2.06.03 - 85. Мелиоративные системы и сооружения / Госстрой СССР. - М.: ЦНТП Госстроя СССР, 1986, прил. 19, табл.2), причем наибольшее допустимое нормативное значение коэффициента фильтрации деформационных швов (Кн), загерметизированных тиоколовыми мастиками, по расчету не должно превышать 6,3·10 -6 см/с.

На пятнадцати поперечных деформационных швах противофильтрационной облицовки, выбранных по длине участка канала через каждые 100 м, установлены придонные фильтромерные отсеки, образуемые экраном из резины с рифленой поверхностью, приклеенным к бетону облицовки по всей длине швов тиоколовой мастикой KM - 0,5.

Наблюдения за фильтрацией воды через деформационные швы, на которых установлены придонные фильтромерные отсеки, осуществляли через равные промежутки времени в течение десяти лет в реальных условиях эксплуатации противофильтрационной облицовки канала. Результаты исследований сведены в табл. 1.

Таблица 1
Номера исследуемых швовКоэффициент фильтрации деформационных швов из тиоколовой мастики в процессе их эксплуатации в реальных натурных условиях (к), см/с;
время эксплуатации, месяцы:
012 243648 607284 96108120
18·10 -89,2·10-8 1,05·10-7 1,27·10-7 1,45·10-71,64·10 -71,9·10-7 2,1·10-7 2,6·10-7 2,9·10-73,4·10 -7
2 7,5·10-88,5·10 -81·10-7 1,22·10-7 1,33·10-7 1,55·10-71,8·10 -72,05·10-7 2,4·10-7 2,8·10-7 3,25·10-7
36·10-8 7·10-8 8·10-89,3·10 -81,1·10-7 1,25·10-7 1,4·10-7 1,6·10-71,9·10 -72,2·10-7 2,6·10-7
48,3·10 -89,5·10-8 1,1·10-7 1,3·10-7 1,5·10-71,7·10 -72·10-7 2,3·10-7 2,6·10-7 3,05·10-73,5·10 -7
5 9·10-81,05·10 -71,2·10-7 1,4·10-7 1,6·10-7 1,9·10-72,1·10 -72,4·10-7 2,9·10-7 3,25·10-7 3,8·10-7
69,8·10-8 1,1·10-7 1,3·10-71,5·10 -71,72·10-7 2·10-7 2,3·10-72,7·10 -73,1·10-7 3,6·10-7 4,2·10-7
71·10 -71,2·10-7 1,35·10-7 1,55·10-7 1,8·10-72,1·10 -72,4·10-7 2,8·10-7 3,2·10-7 3,7·10-74,3·10 -7
8 5,7·10-86,6·10 -87,6·10-8 8,8·10-8 1,02·10-7 1,2·10-71,35·10 -71,55·10-7 1,8·10-7 2,1·10-7 2,4·10-7
99,6·10-8 1,1·10-7 1,3·10-71,5·10 -71,7·10-7 2·10-7 2,25·10-72,62·10 -73,1·10-7 3,5·10-7 4,1·10-7
101,1·10 -71,25·10-7 1,45·10-7 1,7·10-7 2·10-72,3·10 -72,6·10-7 3,02·10-7 3,5·10-7 4,05·10-74,7·10 -7
11 1,05·10-71,2·10 -71,4·10-7 1,6·10-7 1,9·10-7 2,2·10-72,5·10 -72,9·10-7 3,35·10-7 3,9·10-7 4,5·10-7
129,5·10-8 1,1·10-7 1,3·10-71,5·10 -71,7·10-7 2·10-7 2,25·10-72,6·10 -73,05·10-7 3,5·10-7 4,05·10-7
131,15·10 -71,3·10-7 1,5·10-7 1,8·10-7 2,05·10-72,4·10 -72,75·10-7 3,2·10-7 3,65·10-7 4,2·10-74,9·10 -7
14 1·10-71,2·10 -71,35·10-7 1,55·10-7 1,8·10-7 2,1·10-72,4·10 -72,75·10-7 3,2·10-7 3,7·10-7 4,3·10-7
159,7·10-8 1,13·10-7 1,3·10-71,5·10 -71,75·10-7 2·10-7 2,3·10-72,7·10 -73,1·10-7 3,6·10-7 4,1·10-7
Средние значения к, см/с 0,9·10-71,05·10 -71,21·10-7 1,41·10-7 1,73·10-7 1,9·10-72,15·10 -72,5·10-7 2,9·10-7 3,34·10-7 3,9·10-7

Изобретение поясняется фиг.1, где показаны кривые изменения коэффициента фильтрации исследуемых деформационных швов от времени их эксплуатации в реальных натурных условиях. Номера кривых на графике приведены в табл. 2 для соответствующих деформационных швов.

Таблица 2
Номера кривых на графике1 234 567 8910 111213 14
Номера исследуемых швов 83 214 5129 1567,14 111013

Графическая интерпретация и математическая обработка результатов исследований позволили выявить зависимость изменения коэффициента фильтрации опытных деформационных швов, загерметизированных тиоколовой мастикой КМ-0,5, от времени их эксплуатации в реальных натурных условиях противофильтрационной облицовки оросительного канала:

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

К - коэффициент фильтрации опытных деформационных швов, см/с;

К0 - начальное значение коэффициента фильтрации деформационных швов после строительства противофильтрационной облицовки канала, см/с;

е - основание натурального логарифма, е=2,71828;

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 - параметр, учитывающий скорость изменения коэффициента фильтрации деформационных швов под влиянием совокупности факторов внешней среды в процессе эксплуатации, способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =0,01-1,00 1/месяц;

Т - время эксплуатации деформационных швов в реальных натурных условиях противофильтрационной облицовки оросительного канала, месяц.

Коэффициент корреляции зависимости (3) составляет 0,97.

Аппроксимацией результатов исследований (табл.1, фиг.1) методом наименьших квадратов установлено значение параметра способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 , входящего в формулу (3), для опытных деформационных швов 1-15: способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =-0,0121.

Кривые 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 на чертеже соответственно описываются следующими уравнениями возрастающей степенной функции:

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

Подставляя в выражение (1) значение способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =0,083 год/месяц, способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =-0,0121 1/месяц, К0=(0,57-1,15)·10 -7 см/с и Кн=6,3·10 -6 см/с, определим ресурс долговечности герметизации опытных деформационных швов в реальных натурных условиях эксплуатации противофильтрационной облицовки оросительного канала. Результаты расчетов по определению долговечности герметизации деформационных швов сведены в табл. 3.

Таблица 3
Номера опытных швов1 234 567 8910 111213 1415
Долговечность герметизации швов (Т), лет30 30,43229,8 29,228,628,5 32,328,7 27,828,128,8 27,528,5 28,7
Смещение стыкуемых плит в процессе эксплуатации облицовки от неравномерных деформаций основания, мм0-31-3 0-21-30-4 0-51-50-1 2-51-60-6 0-52-61-5 0-5

Таким образом, долговечность герметизации деформационных швов из тиоколовой мастики КМ-0,5 в реальных натурных условиях эксплуатации противофильтрационной облицовки оросительного канала варьирует в пределах 27,8-32,3 лет, что составляет в среднем 29,3 лет.

ПРИМЕР 2. Определить долговечность герметизации деформационных швов шириной (Вш) 0,06 м, уплотненных битумно-полимерной мастикой, в противофильтрационной облицовке оросительного канала из сборных железобетонных плит 6×1,5×0,06 м. Параметры оросительного канала: длина (L) 1200 м, наполнение (Н) 0,8 м; ширина по дну (в) 1,5 м; коэффициент заложения откосов (m) 2.

Для уплотнения деформационных швов применена герметизирующая битумно-полимерная мастика следующего состава, мас.%: битум БН 70/30...20, Лак ХП-734 (на основе хлорсульфированного полиэтилена)...55, асбест хризотиловый...10, шлифовальная пыль...10, растворитель (сольвент)...5. Для защиты битумно-полимерной мастики от воздействия солнечного ультрафиолетового облучения и повышения ее долговечности поверхность деформационных швов покрыта светозащитным агрессивно-атмосферостойким слоем 0,3...0,5 мм следующего состава, мас.%: лак ХП-734...75, растворитель (сольвент)...15, алюминиевая пудра...10.

Наибольшее допустимое нормативное значение коэффициента фильтрации противофильтрационной облицовки (К обл) из сборных железобетонных плит со швами, герметизированными битумно-полимерными мастиками, составляет 0,0007 м/сут (см. СНиП 2.06.03 - 85. Мелиоративные системы и сооружения / Госстрой СССР. - М.: ЦНТП Госстроя СССР, 1986, прил. 19, табл.2), причем наибольшее допустимое нормативное значение коэффициента фильтрации деформационных швов (Кн), загерметизированных битумно-полимерными мастиками, по расчету не должно превышать 1,15·10 -5 см/с.

На пятнадцати поперечных деформационных швах противофильтрационной облицовки, выбранных по длине участка канала через каждые 80 м, установлены придонные фильтромерные отсеки, образуемые экраном из резины с рифленой поверхностью, приклеенным к бетону облицовки по всей длине швов битумно-полимерной мастикой.

Таблица 4
Номера исследуемых швовКоэффициент фильтрации деформационных швов из битумно-полимерной мастики в процессе их эксплуатации в реальных натурных условиях (к), см/с;
время эксплуатации, месяцы:
0 122436 486072 8496108 120
11,4·10 -71,8·10-7 2,2·10-7 2,8·10-7 3,55·10-74,35·10 -75,5·10-7 7·10-7 8,75·10-71,1·10 -61,4·10-6
21,2·10 -71,5·10-7 1,9·10-7 2,4·10-7 3·10-73,8·10 -74,8·10-7 6·10-7 7,5·10-79,1·10 -71,2·10-6
31,35·10 -71,7·10-7 2,1·10-7 2,7·10-7 3,4·10-74,2·10 -75,3·10-7 6,7·10-7 8,5·10-7 1,04·10-61,3·10 -6
4 1,15·10-71,4·10 -71,8·10-7 2,3·10-7 2,9·10-7 3,6·10-74,6·10 -75,7·10-7 7,2·10-7 8,8·10-7 1,1·10-6
51,3·10-7 1,6·10-7 2·10-72,6·10 -73,3·10-7 4,1·10-7 5,1·10-7 6,5·10-78,1·10 -71·10-6 1,3·10-6
61,25·10 -71,55·10-7 1,95·10-7 2,5·10-7 3,1·10-73,9·10 -74,95·10-7 6,2·10-7 7,8·10-7 9,6·10-71,2·10 -6
7 1,1·10-71,4·10 -71,75·10-7 2,2·10-7 2,8·10-7 3,5·10-74,4·10 -75,45·10-7 6,9·10-7 8,5·10-7 1,1·10-6
81,2·10-7 1,5·10-7 1,9·10-72,4·10 -73·10-7 3,8·10-7 4,8·10-7 6·10-77,5·10 -79,2·10-7 1,2·10-6
91,35·10 -71,7·10-7 2,1·10-7 2,7·10-7 3,4·10-74,2·10 -75,3·10-7 6,7·10-7 8,5·10-7 1,1·10-61.3·10 -6
10 1,45·10-71,8·10 -72,3·10-7 2,9·10-7 3,6·10-7 4,6·10-75,75·10 -77,2·10-7 9,1·10-7 1,12·10-6 1,4·10-6
111,3·10-7 1,6·10-7 2·10-72,6·10 -73,3·10-7 4,1·10-7 5,1·10-7 6,45·10-78,1·10 -71·10-6 1,3·10-6
121,15·10 -71,4·10-7 1,8·10-7 2,3·10-7 2,9·10-73,6·10 -74,6·10-7 5,7·10-7 7,2·10-7 8,9·10-71,1-10 -6
13 1,35·10-71,7·10 -72,1·10-7 2,7·10-7 3,4·10-7 4,2·10-75,3·10 -76,7·10-7 8,5·10-7 1,04·10-6 1,3·10-6
141,4·10-7 1,8·10-7 2,2·10-72,8·10 -73,55·10-7 4,35·10-7 5,5·10-7 7·10-78,75·10 -71,08·10-6 1,4·10-6
151,28·10 -71,6·10-7 2·10-7 2,5·10-73,2·10 -74·10-7 5,05·10-7 6,4·10-7 8·10-79,8·10 -71,25·10-6
Средние значения к, см/с 1,28·10-71,6·10 -72·10-7 2,5·10-7 3,2·10-7 4·10-75,05·10 -76,4·10-7 8·10-7 9,8·10-71,25·10 -6

Наблюдения за фильтрацией воды через деформационные швы, на которых установлены придонные фильтромерные отсеки, осуществляли через равные промежутки времени в течение десяти лет в реальных условиях эксплуатации противофильтрационной облицовки канала. Результаты исследований сведены в табл. 4.

Изобретение поясняется фиг.2, где показаны кривые изменения коэффициента фильтрации исследуемых деформационных швов от времени их эксплуатации в реальных натурных условиях. Номера кривых на графике приведены в табл. 5 для соответствующих деформационных швов.

Таблица 5
Номера кривых на графике1 234 567 89
Номера исследуемых швов7 4, 122, 86 155, 113, 9, 13 1,1410

Графическая интерпретация и математическая обработка результатов исследований позволили выявить зависимость изменения коэффициента фильтрации опытных деформационных швов, загерметизированных битумно-полимерной мастикой, от времени их эксплуатации в реальных натурных условиях противофильтрационной облицовки оросительного канала:

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

К - коэффициент фильтрации опытных деформационных швов, см/с;

К0 - начальное значение коэффициента фильтрации деформационных швов после строительства противофильтрационной облицовки канала, см/с;

е - основание натурального логарифма, е=2,71828;

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 - параметр, учитывающий скорость изменения коэффициента фильтрации деформационных швов под влиянием совокупности факторов внешней среды в процессе эксплуатации, способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =0,01-1,00 1/месяц;

Т - время эксплуатации деформационных швов в реальных натурных условиях противофильтрационной облицовки оросительного канала, месяц.

Коэффициент корреляции зависимости (18) составляет 0,97.

Аппроксимацией результатов исследований (табл.4, фиг.2) методом наименьших квадратов установлено значение параметра способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 , входящего в формулу (18), для опытных деформационных швов 1-15:способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =-0,0191.

Кривые 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 на чертеже соответственно описываются следующими уравнениями возрастающей степенной функции:

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953

Подставляя в выражение (1) значение способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =0,083 год/месяц, способ определения долговечности герметизации деформационных   швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений, патент № 2318953 =-0,0191 1/месяц, К0=(1,1-1,45)·10 -7 см/с и Кн=1,15·10 -5 см/с, определим ресурс долговечности герметизации опытных деформационных швов из битумно-полимерной мастики в реальных натурных условиях эксплуатации противофильтрационной облицовки оросительного канала. Результаты расчетов по определению долговечности герметизации деформационных швов сведены в табл. 6.

Таблица 6
Номера опытных швов1 234 567 8910 111213 1415
Долговечность герметизации швов (Т), лет19,2 19,819,320 19,519,720,2 19,819,3 1919,520 19,319,219,6
Смещение стыкуемых плит в процессе эксплуатации облицовки от неравномерных деформаций основания, мм0-40-3 0-40-21-4 0-30-10-3 0-40-51-4 0-20-40-4 1-4

Таким образом, долговечность герметизации деформационных швов из битумно-полимерной мастики в реальных натурных условиях эксплуатации противофильтрационной облицовки оросительного канала варьирует в пределах 19-20,2 лет, что составляет в среднем 19,5 лет.

Предложенный способ неразрушающего контроля не имеет альтернативы и позволяет повысить точность определения долговечности герметизации деформационных швов водосберегающих конструкций гидротехнических сооружений; погрешность измерений составляет 1...3%.

Класс E02B3/16 противофильтрационные устройства или швы

способ размещения вертикальных скважин для перехвата загрязненного потока из накопителей -  патент 2528491 (20.09.2014)
способ соединения гибких листов противофильтрационного экрана из отходов полиэтилена -  патент 2524378 (27.07.2014)
способ создания противофильтрационного покрытия с бентоматами на просадочных грунтах -  патент 2523499 (20.07.2014)
способ сопряжения гидроизоляционного геосинтетического материала (ггсм) в противофильтрационном экране при длительном перерыве в строительстве -  патент 2512352 (10.04.2014)
способ и система для точечного крепления гидроизоляционной мембраны к гидросооружениям -  патент 2505642 (27.01.2014)
узел герметизации стыков ограждающих конструкций искусственных грунтовых островов -  патент 2503774 (10.01.2014)
способ предотвращения фильтрации загрязненных высокоминерализованных промышленных отходов в водоносный горизонт подземных вод и противофильтрационный накопитель -  патент 2501905 (20.12.2013)
способ создания противофильтрационного покрытия каналов и водоемов с крутыми откосами -  патент 2495979 (20.10.2013)
способ создания противофильтрационного покрытия -  патент 2494192 (27.09.2013)
каменно-насыпная плотина с асфальтобетонной диафрагмой -  патент 2460846 (10.09.2012)
Наверх