Композиция для изготовления моделей гидросооружений и их оснований при проведении фильтрационных исследований Советский патент 1983 года по МПК E02B1/02 

ел

со о

СП Изобретение относится к гидротехнике ,и может быть использовано для изготовления физических моделе гидротехнических сооружений и их о нований при проведении фильтрацион ных исследований. Теоретическое решение пространс венной задачи фильтрации воды чере тело и основание гидротехнических сооружений является весьма затруднительным. В связи с этим подобные задачи чаще всего решаются на пространственных моделях методом электрогидр динамических аналогий. Необходимым условием для качественного решения подобных задач является наличие электропроводящего материала, пригодно для изготовления моделей и проведения исследований. Известна композиция fj для моделирования гидросооружений в виде вальцмассы, содержащая, вес.%: Глицеринзы Желатин Вода Недостатком этой валыдоассы является очень низкая электропроводность. . Известна также композиция для изготовления моделей гидротехничес ких сооружений и их оснований при проведении фильтрационных исследований, включающая вальцмассу и раст вор электролита, например медного купороса, при следуквдем соотношении компонентов, вес.%: Вальцмасса 10-95 Раствор электролита5-90Раствор электролита повышает электропроводность композиции (2 . Недостатком известной композиции является очень низкий модуль нормал Ной упругости композиции (20 40 кг/см или 0,2-0,4 Ша) , что весьма затрудняет проведение исследований, в процессе которых необходимо многократно подрезать поверх ность модели тонкими слоями, толщиной 1-2 мм. Большие площади подрезаек&ах поверхностей Э (порядка 1 м и многократность подрезки значитель но увеличивает трудоемкость проведе ния исследований, сроки их выполнения и снижает точность результато фильтрационных исследований. Цель изобретения является снижение трудоемкости процесса фильтраци онных исследований и повышение точности результатов их путем увеличения модуля нормальной упругости ком позиции. Поставленная цель достигается тем, что. композиция дополнительно содержит мелкозернистый песок при следующем соотношении компонентов, вес.%J Вальцмасса20-49,75 Раствор электролита 20-49,75 Мелкозернистый песок 0,5-60 Для получения предлагаемой композиции были приготовлены 4 смеси, содержащие соответственно вес.%: Вальцмасса 49,75} 35,0} 25,0; 20,0} электролита - насыщенного раствора медного купороса 49,75} 35,0} 25,0} 20,0 и мелкозернистого песка 0.5} 30,0} 50,0} 60,0. Каждая смесь готовилась отдельно. Для этого вальцмассу :разогревали в водяной ванне до , после чего добавляли в нее сначала раствор медного купороса, затем г- мелкозернистый песок при непрерывном перемешивании до однородной массы. Полученная масса в нагретом состбянии яйляется легкотекучейр из нее можно отливать модели любой формы. Из полученных смесей были изготовлены образцы: в виде полушария радиусом ,5 м, для каждого из которых определялся модуль нормальной упругости. С Этой целью к полушарию через жесткую стеклянную пластину прикладдавали груз Р. Диаметр площади касания d образца со стеклянной пластинкой измеряли с наружной стороны стекла : с точностьюi0,5 мм. Значение модуля нормальной упругости определяли по формуле, описывающей контакт упругого шара (с характеристиками ,л , с жесткой плоскостью Ее 6PR модуль нормальной упругосгдети}. , , (Uo - коэффициент Пуассона. Результаты определения модуля нормальной упругости предлагаемой композиции представлегш в таблице.

Из таблицы видно, что модуль нормальной упругости и композиции увеличивается в зависимости от процентного содержания мелкозернистого песка в ней. При этом модуль нормальной : упругости изменяется в достаточно широких пределах от 0,42 МПа до 4,64 МПа. Оптимальная добавка .мелкоэёр истого песка составляет 0,5 60 вес.%. Дальнейшее, увеличение процентного содержания мелкозернистого песка приводит к зги етному изменению электропроводности композиции, .делает ее неудобной в укладке, а.) значит и непригодной для моделирования,

Добавляя paзличнqle количество мелкозернистого песка в установлён:ных пределах в смесь вальцмассы и ;электролита можно получить материал

;с различными величинами модуля нор:мальной упругости. .

Модели, изготовленные из. такого материала, можно легко резать тонкими слоями, что значительно снижает трудоёмкость процесса фильтрациоиных исследований и повышает точность

их результатов. .

i .

Качественно проведенные исследования в свою очередь способствуют

0 наиболее экономичному проектированию конструкций гидросооружений, .эконо ши материалов, а следовательно, уменьшению затрат на строительство |f сокращению сроков последнего.

5

. . Ожидаемой экономический эффект составит 1125 руб. в год (с учетом потребностей гидротехнической лаборатории Ленгидропроекта).

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ГИДРО-СООРУЖЕНИЙ И ИХ . ОСНОВАНИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, включающая вальцйассу и раствор электролита, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса исследований и повышения точности результатов их путем увеличения модуля нормальной упругости композиции, она дополнительно содержит мелкозернистый песок при следующем соотношении компонентов, вес.%: 20-49,75Вальцмасса Раствор электроi 20-49,75 лита Мелкозернистый (Л 0,5-60,0 песок