ДЕФОРМАЦИОННЫЙ ШОВ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ОБЛИЦОВКИ КАНАЛОВ И ВОДОЕМОВ (ВАРИАНТЫ)

ДЕФОРМАЦИОННЫЙ ШОВ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ОБЛИЦОВКИ КАНАЛОВ И ВОДОЕМОВ (ВАРИАНТЫ)


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2278202 (13) C1

(51) МПК
E02B 3/16 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.06.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004138978/03 
(22) Дата подачи заявки: 2004.12.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.12.30 
(45) Опубликовано: 2006.06.20 
(56) Аналоги изобретения: АЛТУНИН В.С. Защитные покрытия оросительных каналов. М.: Агропромиздат, 1988, с. 65, рис. 25в, рис. 25б.

SU 340752 А, 22.06.1972.

SU 1206370 А, 23.01.1986.

SU 990940 А, 23.01.1983.

RU 2032036 С1, 27.03.1995.

SU 808579 А, 28.02.1981.

FR 2308747 A1, 19.11.1976. 
(72) Имя изобретателя: Алимов Анатолий Георгиевич (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук (RU) 
(98) Адрес для переписки: 400012, г.Волгоград, ГСП, ул. Трехгорная, 21, ГНУ ПНИИЭМТ, А.Г. Алимову 

(54) ДЕФОРМАЦИОННЫЙ ШОВ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ОБЛИЦОВКИ КАНАЛОВ И ВОДОЕМОВ (ВАРИАНТЫ)
Изобретение относится к водохозяйственному строительству и может быть использовано для герметизации, ремонта швов в бетонных и железобетонных облицовках оросительных каналов и систем водоснабжения. Деформационный шов по первому варианту включает пороизоловую прокладку, полимерную герметизирующую мастику и противоадгезионный слой. На нижней поверхности стыкуемых плит или к торцевым граням стыкуемых плит в конструкции шва герметично приклеена гидроизоляционная прокладка шириной 100...500 мм, выполненная с компенсатором в виде свободно деформируемой складки. Деформационный шов по второму варианту включает пороизоловую прокладку, битумно-полимерную герметизирующую мастику, уложенную в полость шва с устройством заплечиков (шириной 30...50 мм) по верху стыкуемых плит и противоадгезионный слой. На нижней поверхности стыкуемых плит или к торцевым граням стыкуемых плит в конструкции шва герметично приклеена гидроизоляционная прокладка шириной 100...500 мм, выполненная с компенсатором в виде свободно деформируемой складки. Предельные размеры шва по I и II вариантам устанавливают по математическим зависимостям. Полость компенсатора, выполненного в виде свободно деформируемой складки, заполнена пластичной, гидрофобной и морозостойкой смазкой. Повышается качество стыковых соединений, надежность и долговечность деформационных герметизированных швов. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к водохозяйственному строительству, в частности для герметизации, ремонта и реконструкции швов в бетонных и железобетонных противофильтрационных облицовках оросительных каналов и систем водоснабжения.

Известен деформационный шов, преимущественно защитных облицовок каналов и водоемов из бетонных и железобетонных плит, включающий цементный заполнитель и противофильтрационный эластичный элемент (см., например, Елшин И.М. Полимерные материалы в ирригационном строительстве. - М.: Колос, 1974. - С.83, рис.21, б).

Описанная конструкция деформационного шва для своего создания требует больших трудозатрат, не обеспечивает герметичности по контуру плит, в частности на стыке дна и откосов. На участке сложных сопряжений в виде четырех рядом уложенных плит сборной облицовки швов вызывает дополнительные затруднения осуществление приклеивания эластичной мембраны в местах нахождения монтажных петель.

Известен также деформационный шов и способ его механизированного устройства путем закладки герметизирующих профилей в бетонную смесь одновременно с устройством монолитной облицовки и уплотнением бетона в зоне шва с помощью бетоноукладочной машины для строительства магистральных каналов зарубежной фирмы "Рахко" (США) (см. B.C. Алтунин, В.А. Бородин, В.Г. Ганчиков, Ю.М. Косиченко. Защитные покрытия оросительных каналов. - М.: Агропромиздат, 1988. - С.30, рис.2; с.32). Для этой цели используют прокладку "констоп", имеющую крестообразную форму с замкнутой полостью (деформатором) в пересечении вертикальных и горизонтальных элементов (открылков) с утолщениями по концам горизонтальных элементов. Вертикальные элементы служат для образования ослабленного сечения бетонного покрытия и определяют положение шва. Горизонтальные элементы - открылки с анкерными утолщениями - соединяют бетонные плиты и предотвращают фильтрацию воды через шов. Прокладки изготавливают методом экструдирования из пластифицированного поливинилхлорида. С 1976 г. начато производство отечественных герметизирующих прокладок типа "констоп" (см. В.С. Алтунин, В.А. Бородин, В.Г. Ганчиков, Ю.М. Косиченко. Защитные покрытия оросительных каналов.- М.: Агропромиздат, 1988. - С.31, рис.3; с.32, табл.10 и 11). Их конструкция аналогична конструкциям американских фирм.

Основным недостатком этого деформационного шва и способа его герметизации является ограниченная область применения, так как они могут быть реализованы только при строительстве монолитных бетонных облицовок магистральных каналов и не приемлемы для герметизации швов и стыков сборных облицовок каналов из бетонных и железобетонных плит. Кроме того, это техническое решение не обеспечивает достаточной надежности герметизации шва, поскольку по контакту контура прокладки с бетоном могут иметь место неплотности, через которые фильтруется вода из магистрального канала.

Наиболее близким аналогом заявленного объекта является деформационный шов противофильтрационной облицовки каналов и водоемов, выполненной из бетонных и железобетонных плит, включающий пороизоловую прокладку, полимерную герметизирующую мастику и противоадгезионный слой (см. В.С. Алтунин, В.А. Бородин, В.Г. Ганчиков, Ю.М. Косиченко. Защитные покрытия оросительных каналов. - М.: Агропромиздат, 1988. - С.65, рис.25, в). Этот шов нами принят в качестве аналога по первому варианту.

Деформационный шов противофильтрационной облицовки каналов и водоемов, выполненной из бетонных и железобетонных плит, включающий пороизоловую прокладку, битумно-полимерную герметизирующую мастику, уложенную в полость шва с устройством заплечиков по верху стыкуемых плит, и противоадгезионный слой (см. В.С. Алтунин, В.А. Бородин, В.Г. Ганчиков, Ю.М. Косиченко. Защитные покрытия оросительных каналов. - М.: Агропромиздат, 1988. - С.65, рис.25, г) принят в качестве аналога заявленного по второму варианту исполнения.

Однако вышеуказанные конструкции деформационных швов имеют недостаточную эксплуатационную надежность и долговечность. Пористая пороизоловая прокладка в этих деформационных швах является аккумулятором влаги, поступающей из переувлажненного грунта основания, что при отрицательных температурах воздуха в зимний период вызывает образование кристаллов льда в прокладке и разрушительные деформации по контакту с герметизирующей мастикой (полимерной или битумно-полимерной).

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - исключение потерь воды в местах стыков облицовочных плит.

Технический результат - снижение потерь воды, повышение качества герметизации стыковых соединений, эксплуатационной надежности и долговечности деформационных швов противофильтрационных облицовок каналов из бетонных и железобетонных плит.

Указанный технический результат в части деформационного шва по первому варианту достигается тем, что в известном деформационном шве противофильтрационной облицовки каналов и водоемов, содержащем пороизоловую прокладку, полимерную герметизирующую мастику и противоадгезионный слой, согласно изобретению на нижней поверхности стыкуемых плит или к торцевым граням стыкуемых плит в конструкции шва герметично приклеена гидроизоляционная прокладка шириной 100...500 мм, выполненная с компенсатором в виде свободно деформируемой складки; предельные размеры деформационного шва установлены из следующих зависимостей





где Bш - ширина деформационного шва, мм;

h - предельное высотное смещение одной плиты облицовки относительно другой, мм;

- коэффициент линейного расширения бетона, град.-1 ;

L - расстояние между деформационными швами, мм;

tmax - максимальная температура воздуха при эксплуатации противофильтрационной облицовки, °С;

tmin - минимальная температура воздуха в зимнее время, °С;

- относительное удлинение при разрыве образцов полимерной герметизирующей мастики, выдержанных на воздухе, %;

k - коэффициент, учитывающий снижение деформативности полимерной герметизирующей мастики в результате внешних воздействий и длительного напряжения (для тиоколовых мастик k=0,25);

[ ] - минимальная ширина шва, при которой полимерная герметизирующая мастика сохраняет упругие свойства, мм;

* - минимальная толщина полимерной герметизирующей мастики в конструкции шва, мм;

- максимальная толщина полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва, мм;

- угол наклона торцевых граней плит к их лицевым поверхностям, град.;

a - величина адгезионной прочности полимерной герметизирующей мастики к бетону, кг/см2;

k - величина когезионной прочности полимерной герметизирующей мастики, кг/см2; максимальная толщина полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва установлена из следующей зависимости



где - максимальная толщина полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва, мм;

m - коэффициент, учитывающий условия работы шва, m=1,3;

k* - коэффициент размерности, k*=49;

- плотность воды, г/см3;

H - наполнение канала, м;

Вш - ширина шва, мм;

а - величина адгезионной прочности полимерной герметизирующей мастики к бетону кПа;

компенсатор заполнен пластичной, гидрофобной и морозостойкой смазкой;

гидроизоляционная прокладка приклеена к торцевым граням стыкуемых плит в конструкции шва.

Технический результат в части деформационного шва по второму варианту достигается тем, что в известном деформационном шве противофильтрационной облицовки каналов и водоемов, выполненной из бетонных и железобетонных плит, содержащем пороизоловую прокладку, битумно-полимерную герметизирующую мастику, уложенную в полость шва с устройством заплечиков по верху стыкуемых плит, и противоадгезионный слой, согласно изобретению на нижней поверхности стыкуемых плит или к торцевым граням стыкуемых плит в конструкции шва герметично приклеена гидроизоляционная прокладка шириной 100...500 мм, выполненная с компенсатором в виде свободно деформируемой складки, а предельные размеры шва установлены из следующих зависимостей





где Вш - ширина деформационного шва, мм;

h - предельное высотное смещение одной плиты облицовки относительно другой, мм;

- коэффициент линейного расширения бетона, град.-1 ;

L - расстояние между деформационными швами, мм;

tmax - максимальная температура воздуха при эксплуатации противофильтрационной облицовки, °С;

tmin - минимальная температура воздуха в зимнее время, °С;

1 - среднее значение показателя относительного удлинения битумно-полимерной герметизирующей мастики при разрыве в диапазоне эксплуатационных температур от tmax до tmin, %;

2 - среднее значение показателя относительного удлинения битумно-полимерной мастики, %, в диапазоне температур, при которых имеют место неравномерные деформации основания: морозное пучение от 0 до tmin°C, просадка и набухание от 0 до tmax°C;

k1 - коэффициент усталости материала заполнения шва, учитывающий снижение деформативности битумно-полимерной герметизирующей мастики при долговременной работе в диапазоне эксплуатационных температур от tmax до tmin, k1=0,6;

k2 - коэффициент усталости материала заполнения шва, учитывающий снижение деформативности битумно-полимерной герметизирующей мастики в результате длительной работы в области положительных или отрицательных температур, k2=0,4...0,7;

[ ] - минимальная ширина шва, при которой битумно-полимерная герметизирующая мастика сохраняет упругие свойства, мм;

* - минимальная толщина битумно-полимерной герметизирующей мастики в конструкции шва, мм;

- максимальная толщина битумно-полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва, мм;

- угол наклона торцевых граней плит к их лицевым поверхностям, град.;

a - величина адгезионной прочности битумно-полимерной герметизирующей мастики, кг/см2;

k - величина когезионной прочности битумно-полимерной герметизирующей мастики, кг/см2;

- толщина заплечиков из битумно-полимерной герметизирующей мастики на стыкуемых плитах, мм.

Максимальная толщина битумно-полимерной герметизирующей мастики в конструкции швов установлена из следующей зависимости



где - максимальная толщина битумно-полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва, мм;

m - коэффициент, учитывающий условия работы шва, m=1,3;

k* - коэффициент размерности, k*=49;

- плотность воды, г/см3;

Н - наполнение канала, м;

Вш - ширина шва, мм;

а - величина адгезионной прочности битумно-полимерной герметизирующей мастики, кПа;

полость компенсатора заполнена пластичной, гидрофобной и морозостойкой смазкой;

гидроизоляционная прокладка приклеена к торцевым граням стыкуемых плит в конструкции шва;

ширина заплечиков из битумно-полимерной герметизирующей мастики на стыкуемых плитах установлена равной 30...50 мм.

С целью повышения технологичности выполнения деформационных швов по первому и второму вариантам, гидроизоляционная прокладка, выполненная с компенсатором в виде свободно деформируемой складки, приклеена к торцевым граням стыкуемых плит в полости швов.

Изобретение поясняется иллюстрационным материалом.

На фиг.1 представлена конструкция деформационного шва (поперечный разрез) из полимерной мастики с гидроизоляционной прокладкой, выполненной с компенсатором в виде свободно деформируемой складки и герметично приклеенной к нижней поверхности стыкуемых плит облицовки (I вариант).

На фиг.2 - то же, герметично приклеенной к торцевым граням стыкуемых плит облицовки в полости шва.

На фиг.3 показана конструкция деформационного шва (поперечный разрез) из битумно-полимерной мастики с гидроизоляционной прокладкой, выполненной с компенсатором в виде свободно деформационной складки и герметично приклеенной к нижней поверхности стыкуемых плит облицовки (II вариант).

На фиг.4 - то же, герметично приклеенной к торцевым граням стыкуемых плит облицовки, в полости шва.

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

Деформационный шов противофильтрационной облицовки каналов и водоемов, выполненной из бетонных и железобетонных плит 1, содержит по первому варианту (фиг.1, фиг.2) полимерную герметизирующую мастику 2, пороизоловую прокладку 3, противоадгезионный слой 4, гидроизоляционную прокладку 5 шириной 100...500 мм, выполненную с компенсатором 6 в виде свободно деформируемой складки и герметично приклеенную 7 на нижнюю поверхность стыкуемых плит 1 облицовки (см. фиг.1) или к торцевым граням стыкуемых плит 1 в полости шва (см. фиг.2). Полость компенсатора 6 заполнена пластичной, гидрофобной и морозостойкой смазкой 8.

Размеры деформационного шва по первому варианту установлены из следующих зависимостей





где Bш - ширина деформационного шва, мм;

h - предельное высотное смещение одной плиты облицовки относительно другой, мм;

- коэффициент линейного расширения бетона, град.-1 ;

L - расстояние между деформационными швами, мм;

tmax - максимальная температура воздуха, при эксплуатации противофильтрационной облицовки, °С;

tmin - минимальная температура воздуха в зимнее время, °С;

- относительное удлинение при разрыве образцов полимерной герметизирующей мастики, выдержанных на воздухе, %;

k - коэффициент, учитывающий снижение деформативности полимерной герметизирующей мастики в результате внешних воздействий и длительного напряжения (для тиоколовых мастик k=0,25);

[ ] - минимальная ширина шва, при которой полимерная герметизирующая мастика сохраняет упругие свойства, мм;

* - минимальная толщина полимерной герметизирующей мастики в конструкции шва, мм;

- максимальная толщина полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва, мм;

- угол наклона торцевых граней плит к их лицевым поверхностям, град.;

а - величина адгезионной прочности полимерной герметизирующей мастики к бетону, кг/см2;

k - величина когезионной прочности полимерной герметизирующей мастики, кг/см2.

Максимальная толщина полимерной герметизирующей мастики в конструкции швов по первому варианту установлена из следующей зависимости



где - максимальная толщина полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва, мм;

k* - коэффициент размерности, k*=49;

m - коэффициент, учитывающий условия работы шва, m=1,3;

- плотность воды, г/см3;

Н - наполнение канала, м;

Вш - ширина шва, мм;

а - величина адгезионной прочности герметика полимерной герметизирующей мастики, кПа.

Ширину гидроизоляционной прокладки, выполненной с компенсатором в виде свободно деформируемой складки и герметично приклеенной к поверхности стыкуемых плит (нижней или торцевым граням), устанавливают в пределах 100...500 мм в зависимости от величины неравномерных деформаций основания под облицовкой. При ширине гидроизоляционной прокладки менее 100 мм не обеспечивается надежность ее герметизации к поверхности стыкуемых плит при неравномерных деформациях основания. Применение гидроизоляционной прокладки шириной более 500 мм экономически нецелесообразно.

Компенсатор заполнен пластичной, гидрофобной и морозостойкой смазкой, что обеспечивает надежность и долговечность деформационного шва. Гидроизоляционная прокладка приклеена к торцевым граням стыкуемых плит в конструкции шва из полимерной герметизирующей мастики, что повысило технологичность его устройства.

Пример 1. Определить ширину деформационного шва, максимальную и минимальную толщину герметика в нем из полимерной мастики в сборной облицовке из железобетонных плит 6×1,5×0,06 м.

Исходные данные: tmax=+40°C; tmin =-40°C; =11·10-6 град.-1; L=6000 мм; =60°.

Максимальное смещение одной плиты относительно другой в результате неравномерных деформаций основания от морозного пучения подстилаемых под облицовкой канала грунтов h=25 мм. Относительное удлинение полимерной мастики =300%. Адгезионная прочность полимерной герметизирующей мастики составляет a=5 кг/см2=500 кПа, когезионная прочность k=10 кг/см2=1000 кПа. Коэффициент k=0,25; [ ]=20 мм.

Наполнение канала Н=2 м.

Подставляя все исходные данные в неравенство (1), будем иметь:



Ширину деформационного шва принимаем Вш =41 мм. Подставляя значение Вш=41 мм и остальные исходные данные в неравенство (6), получим:



Максимальную толщину полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции деформационного шва принимаем равной =11 мм.

Подставляя значение =11 мм и другие исходные данные в неравенство (2), определим значение *:



Минимальную толщину полимерной герметизирующей мастики в конструкции деформационного шва принимаем равной *=6 мм.

Деформационный шов противофильтрационной облицовки каналов и водоемов, выполненной из бетонных и железобетонных плит 1, содержит по второму варианту (фиг.3, фиг.4) пороизоловую прокладку 3, битумно-полимерную герметизирующую мастику 9, уложенную в полость шва с устройством заплечиков 10 по верху стыкуемых плит 1, и противоадгезионный слой 4, гидроизоляционную прокладку 5 шириной 100...500 мм, выполненную с компенсатором 6 в виде свободно деформируемой складки и герметично приклеенную 7 к нижней поверхности стыкуемых плит 1 облицовки (см. фиг.3) или к торцевым граням стыкуемых плит 1 в полости шва (см. фиг.4). Полость компенсатора 6 заполнена пластичной, гидрофобной и морозостойкой смазкой 8. Ширина заплечиков 10 из битумно-полимерной герметизирующей мастики 9 на стыкуемых плитах составляет в=30...50 мм.

Размеры деформационного шва по второму варианту установлены из следующих зависимостей





где Вш - ширина деформационного шва, мм;

h - предельное высотное смещение одной плиты облицовки относительно другой, мм;

- коэффициент линейного расширения бетона, град.-1 ;

L - расстояние между деформационными швами, мм;

tmax - максимальная температура воздуха при эксплуатации облицовки, °С;

tmin - минимальная температура воздуха в зимнее время, °С;

1 - среднее значение показателя относительного удлинения битумно-полимерной герметизирующей мастики при разрыве в диапазоне эксплуатационных температур от tmax до tmin, %;

2 - среднее значение показателя относительного удлинения битумно-полимерной мастики, %, в диапазоне температур, при которых имеют место неравномерные деформации основания: морозное пучение от 0 до tmin°С, просадка и набухание от 0 до tmax°С;

k1 - коэффициент усталости материала заполнения шва, учитывающий снижение деформативности битумно-полимерной герметизирующей мастики при долговременной работе в диапазоне эксплуатационных температур от tmax до tmin, k1=0,6;

k2 - коэффициент усталости материала заполнения шва, учитывающий снижение деформативности битумно-полимерной герметизирующей мастики в результате длительной работы в области положительных или отрицательных температур, k2=0,4...0,7;

[ ] - минимальная ширина шва, при которой битумно-полимерная герметизирующая мастика сохраняет упругие свойства, мм;

* - минимальная толщина битумно-полимерной герметизирующей мастики в конструкции шва, мм;

- максимальная толщина полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва, мм;

- угол наклона торцевых граней плит к их лицевым поверхностям, град.;

a - величина адгезионной прочности битумно-полимерной герметизирующей мастики, кг/см2;

k - величина когезионной прочности битумно-полимерной герметизирующей мастики, кг/см2;

- толщина заплечиков из битумно-полимерной герметизирующей мастики на стыкуемых плитах, мм.

Максимальная толщина битумно-полимерной герметизирующей мастики в конструкции швов по второму варианту установлена из следующей зависимости



где - максимальная толщина битумно-полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва, мм;

k* - коэффициент размерности, k*=49;

m - коэффициент, учитывающий условия работы шва, m=1,3;

- плотность воды, г/см3;

Н - наполнение канала, м;

Вш - ширина шва, мм;

а - величина адгезионной прочности герметика битумно-полимерной герметизирующей мастики, кПа;

ширина заплечиков из битумно-полимерной герметизирующей мастики на стыкуемых плитах установлена равной 30...50 мм.

Ширину гидроизоляционной прокладки, выполненной с компенсатором в виде свободно деформируемой складки и герметично приклеенной к поверхности стыкуемых плит (нижней или торцевым граням), устанавливают в пределах 100...500 мм в зависимости от величины неравномерных деформаций основания под облицовкой. При ширине гидроизоляционной прокладки менее 100 мм не обеспечивается надежность ее герметизации к поверхности стыкуемых плит при неравномерных деформациях основания. Применение гидроизоляционной прокладки шириной более 500 мм экономически нецелесообразно.

Компенсатор заполнен пластичной, гидрофобной и морозостойкой смазкой, что обеспечивает надежность и долговечность деформационного шва. Гидроизоляционная прокладка приклеена к торцевым граням стыкуемых плит в конструкции шва из битумно-полимерной герметизирующей мастики, что повысило технологичность его устройства.

Пример 2. Определить ширину деформационного шва, максимальную и минимальную толщину герметика в нем из битумно-полимерной герметизирующей мастики в сборной облицовке из железобетонных плит 6×1,5×0,06 м.

Исходные данные: tmax=+40°C; tmin =-40°C; =11·10-6 град.-1; L=6000 мм; =60°.

Максимальное смещение одной плиты относительно другой в результате неравномерных деформаций основания от морозного пучения подстилаемых под облицовкой канала грунтов h=25 мм. Показатели относительного удлинения битумно-полимерной герметизирующей мастики: 1=160%, 2=60%. Адгезионная прочность битумно-полимерной мастики а=4,6 кг/см2=460 кПа; когезионная прочность к=5,5 кг/см2=550 кПа; k1 =0,6; k2=0,7; [ ]=30 мм.

Ширина заплечиков из битумно-полимерной герметизирующей мастики на стыкуемых плитах - в=30 мм, толщина заплечиков - =2 мм. Наполнение канала - Н=2 м.

Подставляя все исходные данные в неравенство (3), будем иметь



Ширину деформационного шва из битумно-полимерной герметизирующей мастики принимаем принимаем Вш=65 мм.

Подставляя значение Вш=65 мм и остальные исходные данные в неравенство (6), получим



Максимальную толщину битумно-полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции деформационного шва принимаем =18 мм.

Подставляя значение =18 мм и другие исходные данные в неравенство (5), определим *



Минимальную толщину битумно-полимерной герметизирующей мастики в конструкции деформационного шва принимаем 15 мм.

Деформационные герметизированные швы (см. фиг.1...фиг.4) работают следующим образом.

При горизонтальных (продольных) или вертикальных деформациях стыкуемых плит 1 противофильтрационной облицовки соответственно от изменения температуры окружающей среды или неравномерных деформаций основания происходит раскрытие швов.

Возможная величина взаимных продольных или вертикальных перемещений плит 1 облицовки при деформациях может достигать при этом не менее 80 мм в конструкции шва из полимерной мастики 2 (I вариант) без нарушения его герметичности и не менее 40 мм в конструкции деформационного шва из битумно-полимерной мастики 9 (II вариант).

При присутствии в основании канала или водоема сильно деформируемого суглинистого грунта водопроницаемость швов достигается благодаря наличию в нижней части швов герметично приклеенной гидроизоляционной прокладки шириной 100...500 мм, выполненной с компенсатором в виде свободно деформируемой складки.

Использование изобретения позволит обеспечить более эффективную, надежную и долговременную противофильтрационную защиту на каналах и водоемах с монолитными и сборными противофильтрационными облицовками, исключить потери воды на фильтрацию из каналов и водоемов, предотвратить заболачивание, засоление и подтопление ценных сельскохозяйственных угодий, то есть в значительной степени улучшит мелиоративную и экологическую обстановку на орошаемых землях.

Таким образом, представленные данные свидетельствуют о достижении технического результата - повышении качества герметизации стыковых соединений, эксплуатационной надежности и долговечности деформационных швов противофильтрационных облицовок каналов и водоемов из бетонных и железобетонных плит.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Деформационный шов противофильтрационный облицовки каналов и водоемов, выполненной из бетонных и железобетонных плит, включающий пороизоловую прокладку, полимерную герметизирующую мастику и противоадгезионный слой, отличающийся тем, что на нижней поверхности стыкуемых плит или к торцевым граням стыкуемых плит в конструкции шва герметично приклеена гидроизоляционная прокладка шириной 100...500 мм, выполненная с компенсатором в виде свободно деформируемой складки.

2. Шов по п.1, отличающийся тем, что предельные размеры деформационного шва установлены из следующих зависимостей





где Вш - ширина деформационного шва, мм;

h - предельное высотное смещение одной плиты облицовки относительно другой, мм;

- коэффициент линейного расширения бетона, град-1 ;

L - расстояние между деформационными швами, мм;

tmax - максимальная температура воздуха при эксплуатации противофильтрационной облицовки, °С;

tmin - минимальная температура воздуха в зимнее время, °С;

- относительное удлинение при разрыве образцов полимерной герметизирующей мастики, выдержанных на воздухе, %;

k - коэффициент, учитывающий снижение деформативности полимерной герметизирующей мастики в результате внешних воздействий и длительного напряжения (для тиоколовых мастик k=0,25);

[ ] - минимальная ширина шва, при которой полимерная герметизирующая мастика сохраняет упругие свойства, мм;

*- минимальная толщина полимерной герметизирующей мастики в конструкции шва, мм;

- максимальная толщина полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва, мм;

- угол наклона торцевых граней плит к их лицевым поверхностям, град;

- величина адгезионной прочности полимерной герметизирующей мастики к бетону, кг/см2;

k - величина когезионной прочности полимерной герметизирующей мастики, кг/см2.

3. Шов по п.1, отличающийся тем, что максимальная толщина полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва установлена из следующей зависимости



где - максимальная толщина полимерной мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва, мм;

m - коэффициент, учитывающий условия работы шва, m=1,3;

- коэффициент размерности, =49;

- плотность воды, г/см3;

Н - наполнение канала, м;

Вш - ширина шва, мм;

- величина адгезионной прочности полимерной герметизирующей мастики к бетону, кПа.

4. Шов по п.1, отличающийся тем, что компенсатор заполнен пластичной, гидрофобной и морозостойкой смазкой.

5. Деформационный шов противофильтрационной облицовки каналов и водоемов, выполненной из бетонных и железобетонных плит, включающий пороизоловую прокладку, битумно-полимерную герметизирующую мастику, уложенную в полость шва с устройством заплечиков по верху стыкуемых плит, и противоадгезионный слой, отличающийся тем, что на нижней поверхности стыкуемых плит или к торцевым граням стыкуемых плит в конструкции шва герметично приклеена гидроизоляционная прокладка шириной 100...500 мм, выполненная с компенсатором в виде свободно деформируемой складки, а предельные размеры шва установлены из следующих зависимостей





где Вш - ширина деформационного шва, мм;

h - предельное высотное смещение одной плиты облицовки относительно другой, мм;

- коэффициент линейного расширения бетона, град-1 ;

L - расстояние между деформационными швами, мм;

tmax - максимальная температура воздуха при эксплуатации противофильтрационной облицовки, °С;

tmin - минимальная температура воздуха в зимнее время, °С;

1 - среднее значение показателя относительного удлинения битумно-полимерной герметизирующей мастики при разрыве в диапазоне эксплуатационных температур от tmax до tmin, %

2 - среднее значение показателя относительного удлинения битумно-полимерной мастики, % в диапазоне температур, при которых имеют место неравномерные деформации основания: морозное пучение от 0 до tmin°C, просадка и набухание от 0 до tmax °C;

k1 - коэффициент усталости материала заполнения шва, учитывающий снижение деформативности битумно-полимерной герметизирующей мастики при долговременной работе в диапазоне эксплуатационных температур от tmax до tmin, k1=0,6;

k2 - коэффициент усталости материала заполнения шва, учитывающий снижение деформативности битумно-полимерной герметизирующей мастики в результате длительной работы в области положительных или отрицательных температур, k2=0,4...0,7;

[ ] - минимальная ширина шва, при которой битумно-полимерная герметизирующая мастика сохраняет упругие свойства, мм;

* - минимальная толщина битумно-полимерной герметизирующей мастики в конструкции шва, мм;

- максимальная толщина битумно-полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва, мм;

- угол наклона торцевых граней плит к их лицевым поверхностям, град;

- величина адгезионной прочности битумно-полимерной герметизирующей мастики, кг/см2;

- величина когезионной прочности битумно-полимерной герметизирующей мастики, кг/см2;

- толщина заплечиков из битумно-полимерной герметизирующей мастики на стыкуемых плитах, мм.

6. Шов по п 5, отличающийся тем, что максимальная толщина битумно-полимерной герметизирующей мастики в конструкции шва установлена из следующей зависимости



где - максимальная толщина битумно-полимерной герметизирующей мастики по контакту с торцевыми гранями стыкуемых плит в конструкции шва, мм;

m - коэффициент, учитывающий условия работы шва, m=1,3;

- коэффициент размерности, =49;

- плотность воды, г/см3;

Н - наполнение канала, м;

Вш - ширина шва, мм;

- величина адгезионной прочности битумно-полимерной герметизирующей мастики, кПа.

7. Шов по п.5, отличающийся тем, что полость компенсатора заполнена пластичной, гидрофобной и морозостойкой смазкой.

8. Шов по п.5, отличающийся тем, что ширина заплечиков из битумно-полимерной герметизирующей мастики на стыкуемых плитах установлена равной 30...50 мм.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru