Защитное покрытие напорных водоводов

 

ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ НАПОРНЫХ ВОДОВОПОВ, выполненное в .виде слоя бетона, состоящего из крупного и мелкого заполнителей, и вяжущего.,, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности, слой бетона вьшолняют толщиной не менее трех диаметров крупного заполнитепя, имеющего прочность на сжатие не менее, чем в два раза превышающую прочность вяжущего , щ)1яч&л максимальный размер крупного заполнителя определяют по формуле -Г. V, t -t. О V факт где VQ - предельная средняя скорость потока по условию вевознюсвовения |разрушакхцей кав1ггации, м/с; л. -средняя скорость транзит-, фо к т го потока в водоводе, м/с; диаметр фракции соответствуюЧщий предельно допустимой вкорости , мм; предельно допустимая крупность V заполнителя в слое бетона ав . ЩИТНОГО покрытия 00 af.f-J А,

„„Я0„„1010189

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

З(5 ) E 02 B 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ - -.- -- ------=".- .:, . (21) 3358539/29-15 (22) 04.09. 81 (46) 07.04.83. Бюл. N. 13 (72) Г. Н. Е1едров, P. C. Гальперин, И. С. Новикова и В. М. Семенков (71) Научно-исследовательский сектор

Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института Тидроцроект им. С. Я, Жука (53) 626,88(088.8) (S6) 1. Гидротехническое строительство, 1976> Мо 3, с. 25, 26.

2. Гальперин Р, С. и др. Кавитация на гидросооружениях. М., "энергия, 1977, с. 167-169. (54)(57) ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ НАПОРНЫХ BOElOBOQOB, выполненное в виде слоя бетона, состоящего из крупного и мелкого заполнителей, и вяжущего,, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его надежности, слой бетона выполняют толщиной не менее трех диаметров крупного заполнителя, имеющего прочность на сжатие не менее, чем в два раза превышающую прочность вя» жущего, причем максимальный размер крупного заполнителя определяют по формуле

О

t t0 фФКТ

ro потока в водоводе, м/с, — диаметр фракции, соответствующий предельно допустимой еко рости, мм;

1 — предельно допустимая крупность заполнителя в слое бетона за, щитного покрытия при ЧфциТ

1010М9 фа кт где V< - предельная средняя скорость потока по условию невозникнове( ния разрушающей кавитации, м/с., I 5 / — средняя скорость транзитно- фокт ного потока в водоводе, м/с; диаметр фракции, соответствуюО щий предельно допустимой скорости, мм; — предельно допустимая крупность заполнителя в слое бетона защитного покрытия при М ф „-т-, На фиг. 1 показана водосбросная ч сть сооружения — плотина; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, .

Защитный слой 1 покрытия включает крупный заполнитель 2 размером т, В процессе длительной аксплуатации водосброса от атмосферного воздействия и действия агрессивной среды происходит выщела« чивание вяжущего в верхней части защитного слоя и частичное обнажение крупного заполнителя; для сохранения придонной части защитного слоя толщину последнего

35 выполняют равной трем диаметрам крупРного заполнителя. B потоке воды при высоких скоростях течения (20-30 м/с) и более, бетон, являющийся основным строительным материалом для возведения гидро46 сборужений, может разрушаться от кавитационного воздействия, в связи с чем прочность на сжатие крупного заполнителя должна не менее, чем в два раза превышать прочность вяжущего. При соблюдении атого условия при кавитациониом разрушении вяжущего обнаженный крупный заполнитель теряет свою устойчивость и выносится из своего t-неэда, создавая шероховатость поверхности, не превосходящей

56 допустимую по кавитационным условиям. ,Наилучшим образом ато свойство проявляется при использовании в качестве круйного запотиителя речного гравия, причем максимальный размер последнего оп1 еде55 ляется по фактической скорости транзитного потока согласно формуле / 5

Ь =Ф.о—

v «, Изобретение относится к напорным водоводам гидротехнических сооружений, а именно к защитным покрытиям указанных водоводов, предупреждающим кавитационные разрушения. S

Известно защитное покрытие напорных водоводов в виде слоя бетона М400

М 600. В качестве крупного заполнителя бетона рекомендуется применение щебня из плотных и прочных пород с максималь-19 ной крупностью не более 40 мм, а прис у менение гравия исключается 1).

Однако опыт аксплуатации высоконапорных водоводов,.показал, что повышение прочности бетона выше М400 затруднительно, а в ряде случаев нерационально, так как увеличение марЖ цемента и его содержания в бетоне вызывает деформацию бетона при твердении и недопус

> 1 тимое трещинообразование.

Безусловная ориентация на щебень для получения кавитационно-стойкого совершенно неоправдана, так как кавитационная стойкость бетона зависит от многих фак- торов: марочной прочности бетона, водоцементного отношения, качества инертных наличия специальных добавок и др. Неоправдана в атом случае и предельная велишна крупного заполнителя, так как в процессе постеленного его снабжения, в результате выветривания или арозионного воздействиями сам заполнитель становится источником кавитации. Использование в качестве заполнителя. только щебня существенно удорожает строительство в тех местах, где в достаточном количестве им ются карьеры с гравием (Богучанская, Средне-Енисейская, Зейская, Бурейская и др. ГЭС), требуя строительства камнедробильных заводов, Проведенные исследования показывают, что не может быть одинаковой предельная крупность заполнителей на всех рассматриваемых сооружениях, отличающихся по своим гидравлическим характеристикам, и она должна назначаться в зависимости от скорости течения воды, что ранее не являлось определяющим фактором, Наиболее близким к изобретению техни ческим решением является защитное покрытие напорных водоводов, выполненное в виде слоя бетона, состоящего из крупного и мелкого заполнителей, п вяжущеС21

Однако известное техническое решение также не обладает достаточной надежностью.

Цель изобретения — повышение надежности эапштного покрытия, Поставленная цель достигается тем, что слой бетона выполняют толщиной не менее трех диаметров крупного заполнителя„имеющего прочность на сжатие не менее, чем в два раза превышающую прочность вяжущего; причем максимальный размер крупного заполнителя определяют по формуле

Ч 5

О

Ф.= Ь, 3 1010 где V> — предельная средняя скорость, потока по условию невознякновения разрушающей кавитации, м/с;

Чф ит средняя скорость транзитного

",1loroKa в водоводе, м/с; — диаметр фракции, соответствующий предельно допустимой скорости, мм; — предельно допустимая крупностью заполнителя в защитном покрытии цри Чфо т.

При таком выборе крупного заполнителя неровности поверхности, образующиеся в результате возможного обнажения >s заполнителя, не превышают величину, допустимую по условию невозникновения кавитационных разрушений.

189 4

Положительным аффектом изобретения является то, что оно предусматривает moбое вяжущее и заполнитель из различных материалов. В результате номенклатура материалов для устройства защитных покрытий значительно расширяется. Кроме того, создаются условия для использования более дешевых материалов, что снижает стоимость по:крытия.

Изобретение имеет большое, значение, так как позволяет более полно ясцользовать местные ресурсы и отказаться от дорогостоящих заводов по производству специальных заполнителей. Ожидаемый экономический эффект or его внедрения .

,составляет 5 млн. руб.

Составитель Р. Смирнова

Редактор А, Шандор Техред Ж,Кастелевяч Корректор M. Коста

Заказ 2422/16 Тираж 67). Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4.