Исследования полиэтиленовых и поливинилхлоридных пленок для применения в экранах плотин

Исследованиями полимерных пленок в качестве противофильтрационных элементов занимаются как в СССР, так и за рубежом. Лабораторные и полевые исследования пленок из стабилизированного сажей полиэтилена ВД в качестве покрытий каналов ирригационной сети проводились во ВНИИГиМ. Большие исследовательские работы проводятся с 1960 г. во ВНИИГ.

Лабораторными опытами на прочность и водопроницаемость пленок толщиной 0,25 и 0,65 мм при различных составах грунтов подстилающего слоя было установлено, что разрывающий напор в пленках может доходить до 200—215 м.

Опыты по определению коэффициента трения различных грунтов о пленку экрана показали, что коэффициент трения зависит как от состава грунта и степени его влажности, так и от толщины пленки.

Технология производства работ по укладке пленок, их сварке, сопряжению с основанием и бортами, а также вопросы повреждаемости пленки при ее укладке, отсыпке защитного слоя и проходке по слоям строительных машин и автотранспорта были изучены и установлены при отсыпке карт опытной земляной плотины Кара-Су и в дальнейшем получили развитие при возведении экрана перемычки Усть-Хантайской ГЭС и диафрагмы Атбашинской плотины.

В исследовательском институте судоходства, гидротехники, оснований и фундаментов в ГДР испытывались образцы поливинилхлоридных пленок, содержащие в качестве пластификатора трикресилфосфат и мезамоль в количестве 30, 35 и 40%. Трикресилфосфат обладает высокой химической стойкостью, но малой морозоустойчивостью, мезамоль, наоборот, химически менее стоек, но более морозоустойчив. Применение обоих пластификаторов (2 части мезамоля, 1 часть трикресилфосфата) придает поливинилхлориду достаточную пластичность с обеспечением нужной морозостойкости и химической стойкости.
Образцы пленки толщиною 2—2,2 мм проходили испытания как на водонепроницаемость при давлениях до 10 кгс/см², так и на повреждаемость в песчаной гравийной и щебеночной среде при давлениях 23 кгс/см².

Опыты привели к следующим выводам:

• поливинилхлоридная пленка толщиной 2 мм водонепроницаема до напоров 100 м при содержании пластификатора от 30 до 40%; при этом чем меньше содержание пластификатора, тем выше прочность пленки;
• поливинилхлоридная пленка с большим содержанием пластификатора (40%) в среде с острогранными частицами (щебень) получает повреждения; поэтому при выборе грунта для защитного и подстилающего слоя следует прибегать к материалу с окатанными фракциями.

Опыты подтвердили, что пластифицированный поливинилхлорид также может быть применен в экранах плотин из грунтовых материалов.

Р.А. Айрапетян, Проектирование каменно-земляных и каменнонабросных плотин, М., Энергия, 1975