Резиновые и полимерные изделия

Впервые каучук в качестве строительного герметика был применен в виде системы уплотнительных колей Лондонского канализационного коллектора. Спустя более 100 лет, стыки были открыты в связи с реконструкцией. Кольца были изготовлены из натурального каучука без добавки сажи, несмотря па это они хорошо сохранились. Интересно отметить, что коллектор обычно работает при наполнении от одной четверти до полной высоты сечения, таким образом уплотнения частично подвергались атмосферным воздействиям в течение длительного времени. Это говорит о том, что, вероятно, срок эксплуатации резиновых диафрагм, заделанных в бетон и не подверженных действию света, значительно выше 100 лет.

Опыт Кременчугского гидроузла интересен, прежде всего, потому, что данный объект является крупным гидротехническим сооружением, где впервые были широко применены резиновые диафрагмы для основного межсекционного уплотнения температурных швов. На двух температурных швах (№ 5 и № 6) щитовой стенки здания ГЭС со стороны верхнего бьефа асфальтовые шпонки сечением 80x100 см были заменены двумя рядами резиновых диафрагм шириной 25 см и толщиной 1 см, с расстоянием 40 см между ними, диафрагмы были установлены в 1,3 м от напорной грани. На строительстве водосливной плотины большинство уплотнений температурных швов, по предложению автора, было выполнено комбинированными, из резиновых диафрагм и асфальтовых шпонок. В нижней части шов уплотнялся асфальтовой шпонкой сечением 30x30 см, в верхней части - резиновыми диафрагмами шириною 25 см. За состоянием резиновых уплотнений Кременчугской ГЭС с 19 60 г. по настоящее время проводятся систематические наблюдения. За 12 лет эксплуатации фильтрации через температурные швы не наблюдалось.

На опыте Кременчугской и других гидроэлектростанций выявлены следующие преимущества уплотнений из резиновых профилированных диафрагм.

1. Установка резиновых диафрагм менее трудоемка, чем устройство асфальтовых и металлических уплотнений.

2. Уменьшается вероятность фильтрации воды через температурный шов.

3. Снижаются эксплуатационные расходы по уходу за уплотнением, так как в уплотнениях из асфальтовых шпонок требуется периодический разогрев заполнителей и ремонт.

В контрфорсных плотинах, построенных во Франции в период с 1957-по 1970 г., усадочные швы уплотнялись со стороны напорной грани двумя диафрагмами, одна из которых (верховая) - медная, другая (низовая) - из профилированной резиновой ленты. Со стороны нижнего бьефа за низовой диафрагмой устраивалась смотровая шахта диаметром около 80 см. Такое уплотнение швов применялось, например в плотине Мерайе (150 м).

Представляет интерес конструктивное решение уплотнения температурных швов здания правобережной ГЭС Бхакра (Индия). Уплотнение контура межсекционных температурных швов осуществлялось листами из нержавеющей стали, полосовой резиновой лентой, металлическим листом "манели" , профилированной резиновой лентой шириной 23,0 см, асфальтовой шпонкой сечением 20,2x20,2 см с электронагревом, огражденной металлическими листами "манели". Уплотнение шва на горизонтальном участке (пол машинного зала) и вдаль напорной стены здания ГЭС.

Наружные контурные уплотнения со стороны напорной н низовой граней сооружения в виде железобетонного и деревянного бруса с гидроизоляционной прокладкой из асфальто-армированных матов относительно дешевы. Однако при больших температурных деформациях на контуре шва в них образуются трещины, что неизбежно ведет к образованию фильтрации. Предложение автора в пять раз удешевляет конструкцию и упрощает производство работ.

Анализ описанных выше уплотнений деформационных швов, а также данных об их выполнении на строительствах и о работе в процессе эксплуатации сооружений дает, по нашему мнению, основание для следующих выводов и предложений.

Как видно, применяемые в настоящее время конструкции асфальтовых шпонок при одинаковых инженерно-геологических условиях, напоре и назначении в одном гидроузле (Волжской имени В. П. Ленина, Кременчугской) имеет существенную разницу в стоимости 1 м (от 317 до 21 руб.) и в трудовых затратах (от 14,32 до 1,0 чел.-дней). Сопоставление данных по Кременчугской ГЭС показывает, что стоимостные показатели 1 м резиновых уплотнений значительно дешевле, чем асфальтовых шпонок в 1,2-8 раз; применяемые уплотнения из металлических диафрагм различаются следующим образом: латунные листы - от 13,47 до 21,6(3 руб. и трудозатраты - от 1,52 до 3,05 чел.-дней; из нержавеющей стали - от 5,35 до 7,56 руб. и трудозатраты от 0,43 до 0,76 чел.-дней. Применяемые наружные контурные уплотнения из железобетонных брусьев имеют стоимость от 21,25 до 46,97 руб., трудозатраты - от 0,61 до 2,1 чел.-дней и деревянные брусья - стоимость от 3,42 до 8,66 руб., трудозатраты - от 0,25 до 0,31 чел.-дней, то же имеем и по данным, где произведены сопоставления стоимостей устройства деформационных швов, шахт шпонок и разогрева их заполнителей различными способами.

Из данных также видно, что применение предлагаемых автором способов значительно снижает стоимость конструкции уплотнения швов.

А.Б. Гаджиев, Деформационные швы гидротехнических сооружений, Л., Энергия, 1975