Способ соединения пленочных противофильтрационных экранов
Владельцы патента RU 2353726:
Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)
Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для создания и ремонта противофильтрационной защиты гидротехнических сооружений, в частности мелиоративных каналов, искусственных водоемов различного назначения и систем водоснабжения. Способ соединения пленочных противофильтрационных экранов включает приготовление клеящей битумно-полимерной мастики, укладку полотнищ пленочного экрана, протирку краев пленки от пыли и грязи, нанесение на край нижнего полотнища пленки клеящей битумно-полимерной мастики, прикатывание соединяемых краев полотнищ пленочного экрана. Клеящая мастика для соединения пленочных противофильтрационных экранов включает битум, полиэтилен высокого давления, тетраэтоксисилан (этилсиликат-40) и дополнительно содержит шлифовальную пыль - отход производства асбестотехнических изделий. Изобретение обеспечивает повышение эффективности способа соединения пленочных противофильтрационных экранов путем повышения прочности и водонепроницаемости склеенного шва. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для создания и ремонта противофильтрационной защиты гидротехнических сооружений, в частности мелиоративных каналов, исскуственных водоемов различного назначения и систем водоснабжения.
Известен способ соединения полиэтиленовой пленки в полевых условиях битумно-полимерной клеящей мастикой, включающей битум, кубовые остатки синтетических жирных кислот и катионактивную адгезионную битумную присадку БП-3 (см. Указания по применению битумно-полимерной клеящей мастики для соединения пленочных противофильтрационных экранов в полевых условиях. - Новочеркасск: ЮжНИИГиМ, 1985).
Однако данный способ соединения пленочных противофильтрационных экранов не эффективен из-за низкого предела прочности склеенного шва на растяжение и не может использоваться при отрицательных температурах окружающей среды.
Наиболее близким аналогом по своей сущности и заявленному изобретению является способ соединения пленочных противофильтрационных экранов, включающий: приготовление клеящей битумно-полимерной мастики, содержащей битум, полиэтилен высокого давления и кремнийорганическую жидкость - тетраэтоксилан (этилсиликат-40); укладку полотнищ пленочного экрана; протирку краев пленки от пыли и грязи; нанесение на край нижнего полотнища пленки клеящей битумно-полимерной мастики и прикатывание соединяемых краев полотнищ пленочного экрана ручным катком (авторское свидетельство SU №1730339 А1, М. кл3. Е02В 3/16. Способ соединения пленочных противофильтрационных экранов./B.C.Родионов, В.П.Шаршовец, Ю.М.Косиченко, С.А.Поляков и В.А.Белов. - Заявка №4828844/15; Заявлено 17.04.1990; Опубл. 30.04.1992, Бюл. №16).
Однако вышеуказанный способ соединения пленочных противофильтрационных экранов также имеет невысокую эффективность за счет недостаточной водонепроницаемости и прочности соединения краев пленочных полотнищ применяемой клеящей битумно-полимерной мастикой.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем:
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение эффективности способа соединения пленочных противофильтрационных экранов.
Технический результат - повышение прочности и водонепроницаемости склеенного шва соединения пленочных противофильтрационных экранов.
Указанный технический результат достигается тем, что способ соединения пленочных противофильтрационных экранов, включающий приготовление клеящей битумно-полимерной мастики, укладку полотнищ пленочного экрана, протирку краев пленки от пыли и грязи, нанесение на край нижнего полотнища пленки клеящей битумно-полимерной мастики и прикатывание соединяемых краев полотнищ пленочного экрана, согласно изобретения состав клеящей мастики дополнительно содержит шлифовальную пыль-отход производства асбестотехнических изделий, компоненты которой представлены в следующем соотношении, мас.%:
| битум | 59-74 |
| полиэтилен высокого давления | 15-25 |
| кремнийорганическая жидкость - | |
| тетраэтоксисилан (этилсиликат-40) | 7-10 |
| шлифовальная пыль-отход | |
| производства асбестотехнических изделий | 4-6 |
Максимальный эффект достигается при введении в состав клеящей мастики битума БН 90/10. Кроме того, в составе клеящей мастики возможно применение битума марок БН 70/30 и БН 50/50, использование которых позволяет достичь заявленный технический результат.
Для увеличения адгезии клеящей битумно-полимерной мастики в ее состав дополнительно включают кубовый остаток синтетических жирных кислот марки Б (КОСЖК) в количестве 2-4 мас.%.
С целью повышения атмосферостойкости клеящей битумно-полимерной мастики в состав герметика дополнительно вводят N,N′-дифенилпарафенилендиамин технический (диафен ФФ-Т) в количестве 0,3-0,5 мас.% или нафтам-2 в количестве 0,3-0,5 мас.% в сочетании с тиурамом Д в количестве 0,3-0,5 мас.%.
Для повышения герметичности соединения пленочных противофильтрационных экранов ширина склеенного шва составляет 3-6 см.
ПРИМЕР. В емкость смесителя пропеллерного типа со скоростью вращения 70-120 об/мин помещают в заданном соотношении предварительно разогретый и обезвоженный при температуре 130-140°С битум БН 90/10 и полиэтилен высокого давления, полученную смесь перемешивают в течение 10-15 мин до однородного (гомогенного) состава. Затем в приготовленную смесь при постоянном перемешивании до однородного состава в течение 10-15 мин сначала вводят в заданном соотношении кремнийорганическую жидкость - тетраэтоксисилан (этилсиликат-40), а затем шлифовальную пыль-отход производства асбестотехнических изделий. При необходимости в рабочий состав клеящей мастики в заданном соотношении дополнительно вводят N,N′-дифенилпарафенилендиамин технический (диафен ФФ-Т) или нафтам-2 в сочетании с тиурамом Д и кубовые остатки синтетических жирных кислот марки Б.
Одновременно с изготовлением клеящей битумно-полимерной мастики готовят подстилающий слой, на который расстилают пленочный противофильтрационный экран, производят протирку краев пленки от пыли и грязи, а затем наносят на край нижнего полотнища пленки полоски шириной 3-6 см приготовленную клеящею битумно-полимерную мастику, компоненты которой представлены в соотношении, мас.%:
| битум | 59-74 |
| полиэтилен высокого давления | 15-25 |
| кремнийорганическая жидкость - | |
| тетраэтоксисилан (этилсиликат-40) | 7-10 |
| шлифовальная пыль-отход производства | |
| асбестотехнических изделий | 4-6 |
и прикатывают соединяемые края полотнищ пленочного экрана ручным катком.
В табл.1-2 приведены составы клеящей битумно-полимерной мастики и результаты испытаний ее свойств.
| Таблица 1 | |||||||||||
| Содержание компонентов в составах, мас.%: | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | известного | |
| Битум | 59 | 65 | 68 | 68 | 62 | 72 | 66 | 71 | 73 | 74 | 78 |
| Полиэтилен высокого давления | 25 | 21 | 18 | 18 | 20 | 15,6 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| Кремнийорганическая жидкость - тетраэтоксисилан (этилсиликат-40) | 10 | 10 | 9,7 | 8,4 | 8 | 7 | 7,2 | 7,5 | 7 | 7 | 7 |
| Шлифовальная пыль-отход производства асбестотехнических изделий | 6 | 4 | 4 | 5 | 6 | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 | - |
| Кубовый остаток синтетических жирных кислот марки Б | - | - | - | - | 4 | - | 3 | 2 | - | - | - |
| N,N′-дифенилпарафенилендиамин технический (диафен ФФ-Т) | - | - | 0,3 | - | - | 0,4 | - | 0,5 | - | - | - |
| Нафтам-2 | - | - | - | 0,3 | - | - | 0,4 | - | 0,5 | - | - |
| Тиурам Д | - | - | - | 0,3 | - | - | 0,4 | - | 0,5 | - | - |
| Таблица 2 | |||||||||||
| Свойства клеящей битумно-полимерной мастики | Показатели для составов | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | Известного | |
| Предел прочности клеящей битумно-полимерной мастики при растяжении при 25°С по ГОСТ 21751-76*, мПа | 0,80 | 0,76 | 0,75 | 0,77 | 0,78 | 0,77 | 0,74 | 0,74 | 0,74 | 0,74 | 0,40 |
| Предел прочности склеенного шва на расслаивание при 20°С по ГОСТ 28966.1-91, мПа | 0,60 | 0,55 | 0,55 | 0,58 | 0,65 | 0,58 | 0,57 | 0,56 | 0,54 | 0,54 | 0,25 |
| Водопоглощение клеящей мастики по ГОСТ 4650-80*, мас.% | 0,05 | 0,07 | 0,07 | 0,06 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | 0,2 |
| Коэффициент фильтрации склеенного шва, 1·10-6 см/с (единая методика) | 1,0 | 1,2 | 1,2 | 1,1 | 0,8 | 1,0 | 1,0 | 1,1 | 1,3 | 1,3 | 10 |
Из представленных в табл.1-2 данных следует, что клеящая битумно-полимерная мастика по предлагаемому способу соединения пленочных противофильтрационных экранов обладает более высокими показателями физико-механических свойств и водонепроницаемости по сравнению с известным клеящим составом по способу-прототипу.
Таким образом, результаты исследований (табл.2) свидетельствуют о том, что по предлагаемому изобретению достигается указанный технический результат, а именно: повышение прочности и водонепроницаемости склеенного шва соединения пленочных противофильтрационных экранов.
1. Способ соединения пленочных противофильтрационных экранов, включающий приготовление клеящей битумно-полимерной мастики, укладку полотнищ пленочного экрана, протирку краев пленки от пыли и грязи, нанесение на край нижнего полотнища пленки клеящей битумно-полимерной мастики, прикатывание соединяемых краев полотнищ пленочного экрана, отличающийся тем, что в состав клеящей мастики включают шлифовальную пыль - отход производства асбестотехнических изделий, компоненты которой представлены в следующем соотношении, мас.%:
| битум | 59-74 |
| полиэтилен высокого давления | 15-25 |
| кремнийорганическая жидкость - | |
| тетраэтоксисилан (этилсиликат-40) | 7-10 |
| шлифовальная пыль - отход производства | |
| асбестотехнических изделий | 4-6 |
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в состав клеящей мастики дополнительно включен кубовый остаток синтетических жирных кислот марки Б в количестве 2-4 мас.%.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что состав клеящей битумно-полимерной мастики дополнительно содержит N,N′-дифенилпарафенилендиамин технический (диафен ФФ-Т) в количестве 0,3-0,5 мас.%.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в состав клеящей мастики дополнительно вводят противостаритель - нафтам-2 в количестве 0,3-0,5 мас.% и стабилизатор - тиурам Д в количестве 0,3-0,5 мас.%.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что ширина склеенного шва соединения пленочных противофильтрационных экранов составляет 3-6 см.
