Защитное покрытие напорных водоводов Советский патент 1983 года по МПК E02B9/06 

Изофетение относится к напорным в доводам гидротехнических сооружений, а именно к защитным покрытиям указанных водоводов, предупреждающим кавитащюнные разрушения, Известно защитное покрытие напорных водоводов в виде слоя бетона М400 М6ОО. В качестве крупного заполнителя бетона рекомендуется применение щебня из плотных и прочных пород с максималь ной крупностью не более 40 мм, а при менение гравия исключается ll. Однако опыт эксплуатации высоконапорных ВОДОВОДОВ;.показал, что повышение прочности бетона выше М4ОО затруднительно, а в ряде случаев нерационально, так как увеличение Mapi® цемент и его содержания в бетоне вызывает де.})ормашпо бетона при твердении и недопус тимое троцинообразование. Безусловная ориентация на щебень для получения кавитационно-стойкого совершенно неоправдана, так как кавитационная стойкость бетона зависит от многих фак-J торов: марочной прочности бетона, водоцементного отношения, качества инертны наличия специальных добавок и др. Неоправдана в этом случае и предельная вели toiHa крупного запошштеля, так как в про цессе постепенного его снабжения, в реаультате выветривания или эрозионного Воздействия, сам заполнитель становится источником кавитации. Использование в качестве заполнителя только шебня сущес твенно удорожает строительство в тех местах, где в достаточном количестве им ются карьеры с гравием (Богучанская, Средне- : нисейская, Зейская, Бурейская и др, ГЭС), требуя строительства камнедробильных заводов Проведенные исследования показывают, что не может быть одинаковой предельная крупность заполни телей на всех рассматриваемых сооружениях, отличающихся по своим гидравлическим характерисачпсам, 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 запо1йП1телей, и вяжущего 21. Однако известное техническое реше1ше также не обладает достятотной надежностью, . Цель изобретения - повьииепио над жности зопипжло покрытия. Поставленная цель достигается тем, что слой бетона выпотасяют 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 фо|эмуле/-- . LV VKJ где VQ - предельная средняя скорость пртока, по условию невозникнове ния разрушающей кавитации, м/с - средняя скорость транзитноного потока в водоводе, м/с; in диаметр фракции, соответствующий предельно допустимой скорости, мм; i, предельно допустимая крупность заполнителя в слое бетона защитного покрытия при На фиг, I показана водосбросная сооружения - плотина; на фиг, 2 - разюёз А-А на фиг. 1,. Защитный слой I покрытия включает крупный заполнитель 2 размером t . В процессе длительной эксплуатации водосброса от атмосферного воздействия и действия агрессивной среды происходит выщелачивание вяжущего в верхней части защитного слоя и частичное обнажение крупного заполнителя; для сохранешш части защитного слоя толщину последнего выполняют равной трем диаметрам крупного заполнителя, В потоке воды при высоких скоростях течения {20-ЗО м/с) и более, бетон, являющийся основным строительным материалом для возведения гидросооружений, может разрушаться от кавитацнонного воздействия, в связи с чем прочность на сжатие крупного зпполнителя должна не менее, чем в два раза превышать прочность вяжущего. При соблюдении этого условия при кавитационном разрушении вяжущего обнаженный крупный заполнитель теряет свою устойчггвость и вьгаосится из своего гнезда, создавая шероховатость поверхности, не превосходящей допустимую по кавитационным условиям, Наилучшим образом это свойство проявляется при использовании в качестве Kpyiiного заполнителя речного грввля, 1фичем максимальный речгмер последнего определяется по фактической скорости транзитного потока согласно формуле . f, IVikaKT / Факт где Vp -предельная средняя i скорость, потока по условию невоаникновения разрушающей кавиташш, м/с; V Ф - средняя скорость транзитного ; потока в воДовоДе, м/с; t - диаметр фракции, соответствую щий предельно допустимой скорости, мм; i. - предельно допустимая крупност заполнителя в защитном покрытии при Уфо,ктПри таком выборе крупного заполнителя неровности поверхности, образукщиеся в результате возможного обнажения заполшггеля, не превышают величину, .допустимую по условию невозникнсвения кавитационных разрушений. 10 1894 Положительным эффекте изобретения является то, что оно предусматривает любое 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 покрытия. Изобретение имеет большое, значение, так как позводяет более полно использовать местные ресурсы и отказаться от дорогостоящих заводов по производству специальных заполнителей. Ожидаемый I экономический эффект от его внедрения . составляет 5 млн, руб.

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,

Фиг. 2