Применение бетонного полотна для строительства и реновации гидротехнических и ирригационных сооружений.
При эксплуатации искусственных гидротехнических сооружений со временем происходит разрушение линии берегов водохранилищ и каналов. Основные факторы, приводящие к размыву и разрушению береговой линии, особенно в зоне переменного уровня воды, это ветровая эрозия, воздействие водного потока (особенно в местах изгибов русла канала), воздействие ледовой нагрузки, заиление гидротехнических водоемов и снижение скорости течения воды, что приводит к подтоплению и размыву берегов. В результате в воду канала или водохранилища происходит смыв почвы, часто это плодородная почва, загрязняющей воду, приводящий к еще большему заилению. Из оборота могут выводится участки ценной территории, прилегающей к гидротехническому сооружению, заболачивание может иметь весьма негативные экологические последствия. Идет потеря количества ценной воды, транспортируемой каналом. Таким образом, технические, экологические и экономические последствия разрушения береговой линии искусственных гидротехнических сооружений могут быть от весьма серьезных до катастрофических.
Меры по укреплению береговой линии гидротехнических сооружений предусматриваются на стадии их проектирования. Но в настоящее время в России и странах СНГ существует множество сооружений, построенных еще в советское время, для которых проблема берегоукрепления стоит весьма остро. Основными (но не единственными) факторами при выборе способа берегоукрепления являются скорость проведения работ (особенно при ремонте), долговечность технического решения и стоимость.
Существующие проблемы гидроизоляции и реновации гидротехнических и ирригационных сооружений находят свое отражение в развитии инновационных технологий решения подобных задач.
Проблемы эрозия откосов каналов и дорог наряду с гидроизоляцией решаются самыми разными способами и различны по эффективности и стоимости.
В качестве одной из таких технологий предлагается рассмотреть современный материал, который можно охарактеризовать как БЕТОННОЕ ПОЛОТНО. Материал под различными торговыми марками применяется во многих странах мира.
Материал представляет собой композит, состоящий из двух слоев иглопробивного геотекстиля, между которыми находится сухая цементно-песчаная смесь.
|
|
Рис.1 Внешний вид композита «Бетонное полотно»
При необходимости материал может быть облицован с нижней стороны полимерной геомембраной.
Рис.2 Внешний вид композита «Бетонное полотно Плюс» с HDPE геомембраной.
Рулоны материала укладываются с перехлестом полотен и пропитываются водой.
|
|
Рис.3. Укладка листов композита «Бетонное полотно». Проект в Люксембурге, 2017 г.
Рис.4. Укладка рулонов композита «Бетонное полотно». Проект в Германии, 2017 г.
Рис.5. Укладка рулонов композита «Бетонное полотно Плюс» с HDPE геомембраной снизу. Проект в Румынии 2016 г.
Рис. 6. Пропитка композита «Бетонное полотно» водой. Проект в Германии, 2017 г.
После затвердевания цементного раствора образуется прочное покрытие, повторяющее форму профиля сооружения. При установке не требуется специальное оборудование, установка может производиться в различных погодных условиях. Цементно-песчаная смесь подобрана так, чтобы обеспечивать отличную долговечность. При пропитывании водой смесь остается слегка пластичной еще в течение нескольких часов.
Материал «Бетонное полотно» не горюч, не опасен для окружающей среды, укладывается быстро, не требует тщательной подготовки основания.
Ниже приведены фотографии проекта Сherbourg, Австралия, где композит «Бетонное полотно» был уложен на площади 30 000 кв.м в резервуарах для отстоя сточных вод. Основной целью использования композита «Бетонное полотно» была защита HDPE геомембраны, лежащей под «Бетонным полотном», от ультрафиолета и защита склонов резервуара от диких животных. Скорость укладки композита «Бетонное полотно» составила 2 600 кв.м в день.
|
|
Рис.7. Укладка композита «Бетонное полотно» на склонах резервуаров для отстоя сточных вод, Cherbourg, Австралия, 2017 г.
Подводя итог, следует отметить, что вопрос берегоукрепления искусственных гидротехнических сооружений всегда требует всесторонней оценки местных геоморфологических, климатических особенностей, особенностей хозяйственной эксплуатации гидротехнического объекта. Выбор технического решения в каждом конкретном случае будет индивидуален. В данной работе был рассмотрен один из самых современных и новых материалов, применяемых для целей берегоукрепления, имеющий большие практические перспективы по причине простоты и скорости укладки, экологической безопасности, долговечности и экономической эффективности.
Руководство по установке бетонное полотно
1. Подготовка основания.
БЕТОННОЕ ПОЛОТНО примет форму основания, тем не менее, острые выступы, органические материалы и другие посторонние предметы должны быть удалены. Профиль траншеи должен быть ровный для облегчения сохранности в будущем.
2. Установка и позиционирование
БЕТОННОЕ ПОЛОТНО должно устанавливаться без морщин и складок на подготовленное основание. Разверните полотно по профилю канавы. БЕТОННОЕ ПОЛОТНО ПЛЮС должно укладываться геомембраной вниз. Начните с самой нижней точки траншеи и сделайте перехлест полотен на склоне канала (как в кровельной черепице).
Для облегчения перевалки и укладки в правильной позиции рекомендуется использовать подъемники, позволяющие поднимать рулоны с помощью переднего погрузочного устройства. Металлическая сердцевина может использоваться в качестве устройства для разгрузки и для установки полотна.
Ориентация полотен на склоне должна быть параллельна склону. Панели должны быть прикреплены к траншее на верху склона.
При укладке слоев внахлест убедитесь, что между слоями есть перехлест минимум 10 см в направлении потока воды.
3. Пропитывание водой перехлестов.
Пропитайте водой участки под перехлестнутыми секциями БЕТОННОГО ПОЛОТНА. При опрыскивании водой материал остается гибким в течение нескольких часов.
4. Швы.
Закрепите саморезы или стальные штыри на расстоянии примерно 5 см от края стыка. Удостоверьтесь, что они достаточно острые, чтобы пройти сквозь бетонное полотно. Длина гвоздей и расстояние между ними зависят от состояния почвы и типа применения. Они должны применяться на стыках, где возможно обеспечить надежное скрепление слоев.
5. Пропитывание водой.
После фиксации и соединения листов пропитайте БЕТОННОЕ ПОЛОТНО водой. Минимальное соотношение вода:полотно 1:2. Риска налить воды больше, чем нужно, нет. Для обеспечения достаточной пропитки БЕТОННОЕ ПОЛОТНО должно быть повторно залито водой через 1 час после первого пропитывания.
Мы рекомендуем использовать воду, соответствующую единому стандарту PN-EN 1008:2004, что гарантирует хорошее схватывание бетона.
6. Схватывание
В зависимости от наружной температуры и количества воды для пропитывания БЕТОННОМУ ПОЛОТНУ требуется минимум 24 часа для затвердевания и готовности к эксплуатации.
Технический паспорт БЕТОННОЕ ПОЛОТНО
Механически скрепленный композит, состоящий из цементно-песчаной смеси, размещенной и зафиксированной между 2 слоями геотекстиля.
| Свойства Геотекстиля | Метод тестирования | Значение |
| Несущий слой – ПП нетканый композит | EN ISO 9864 | 350 гр/м2 |
| Покрывающий Слой - ПП нетканый | EN ISO 9864 | 200 гр/м2 |
| Свойства бетона | Метод тестирования | Значение |
| Химический состав | XRF | Песчано-цементная смесь |
| Плотность | Обычный | 1,42 гр/см3 |
| Начало твердения | PN-EN 196-3 | > 90 мин |
| Свойства (1) | Метод тестирования | Значение |
| Предел прочности на разрыв MD / CMD | EN ISO 10319 | ≥ 20,0 / 20,0 кН/м (±10%) |
| СВR Прочность на прокол | EN ISO 12236 | ≥ 3,0 кН (±10 %) |
| Свойства (2) | Метод тестирования | Значение |
| Прочность на сжатие | ASTM C 109-02 | 40 МПа |
| Тесты на изгиб | PN EN 12467:2016-08 5.4.3 | 6,0 МПа – Класс 1 |
| Водонепроницаемость | PN EN 12467:2016-08 5.4.5-6 | Непроницаемый |
| Стойкость к замерзанию-оттаиванию | PN EN 12467:2016-08 5.5.2 | RL ≥ 0,75 Пройден |
| Стойкость к жаре-дождю | PN EN 12467:2016-08 5.5.3 | RL ≥ 0,75 Пройден |
| Стойкость к теплой воде | PN EN 12467:2016-08 5.5.4 | RL ≥ 0,75 Пройден |
| Стойкость к намоканию-высыханию | PN EN 12467:2016-08 5.5.5 | RL ≥ 0,75 Пройден |
| Огнестойкость | PN EN 12467:2016-08 5.6 | B-s1, d0* |
| Свойства (1) | ПОЛОТНО 7 | ПОЛОТНО 9 | ПОЛОТНО 10 | ПОЛОТНО 12 |
| Масса на единицу пло-щади бетона EN 14196 | 7000 гр/м2 (±10%) | 9000 гр/м2 (±10%) | 10000 гр/м2 (±10%) | 12000 гр/м2 (±10%) |
| Масса на единицу пло-щади Полотна EN 14196 | 7550 гр/м2 (±10%) | 9550 гр/м2 (±10%) | 10550 гр/м2 (±10%) | 12550 гр/м2 (±10%) |
| ТТолщина EN ISO 9863-1 / -2 | 7,0 мм (±1mm) | 9,0 мм (±1мм) | 10,0 мм (±1мм) | 12,0 мм (±1мм) |
| Размеры стандартного рулона | Метод испытаний | Значение | ||
| Ширина х Длина | Обычный | (5,0 x 20) м / (2,5 x 20) м | ||
| Количество | Обычный | 100 м2 / 50 м2 | ||
(1) перед гидратацией (2) После гидратации * соответствует EN 13501-1
Эти данные являются средними значениями, полученными в результате стандартных испытаний, и могут слегка варьировать при обычных вариациях продукта. Производитель имеет право вносить изменения без предварительного уведомления в любое время.
