Материал для создания противофильтрационного элемента, преимущественно земляного гидротехнического сооружения

 

Использование: в гидротехническом строительстве, при возведении противофильтрационных элементов. Сущность изобретения: материал представляет собой смесь песчаного грунта и инвертного бурового раствора. Материал морозоустойчив и при взаимодействии с водой преобретает свойства водонепроницаемости. Он основан на использовании простого строительного грунта, что делает возможным широкое его применение при создании противофильтрационных элементов.

Изобретение относится к строительству, преимущественно земляных гидротехнических сооружений, в том числе высоконапорных сооружений, работающих в условиях положительных и отрицательных температур.

Цель изобретения - повышение надежности работы противофильтрационного элемента за счет снижения его водопроницаемости.

Материал получают путем простого перемешивания двух составляющих. В качестве песчаного грунта может быть использован обычный речной песок, а в качестве инвертного бурового раствора - известный раствор.

При приготовлении материала процентное отношение раствора к твердой фазе берется по формуле W = W= 100100, где е - коэффициент пористости уплотненного грунта; _s - плотность минеральных частиц.

Такое количество раствора обеспечивает полное обволакивание частиц грунта и проникновение раствора и межпоровое пространство.

Выполнение противофильтрационного элемента (например ядра плотин с использованием данного материала), производят обычным способом - послойной укладкой с уплотнением с помощью, например, катков.

В процессе эксплуатации плотины при взаимодействии предлагаемого материала с водой происходит инверсия составляющих его жидких водной и битумной фаз, следствием чего является увеличение вязкости раствора, что снижает его фильтрационные характеристики, а последующее набухание глинистого материала приводит к кальматации порового пространства песка и дополнительному снижению коэффициента фильтрации. Это приводит к снижению общей водопроницаемости материала.

Как показали испытания данного материала коэффициент фильтрации у него К_ф = =n 10^-8 - n 10^-11 см/с, что на несколько порядков ниже, чем у песчано-гравийного грунта (n 10^-3).

Преимуществом предложенного технического решения по сравнению с прототипом является то, что полученный материал имеет более низкий коэффициент фильтрации, что делает возможным широкое применение песчаных грунтов, в том числе песка, в качестве противофильтрационного материала для создания, например, диафрагм в земляных сооружениях.

Предлагаемый материал, составляющей которого является инвертный буровой раствор, не смерзается при отрицательных температурах (до -20^оС), что приводит к возможности его использования в условиях отрицательных температур, что особенно важно при строительстве сооружений в Северных климатических условиях, где такие температуры имеют место в течение длительного периода.

Формула изобретения

МАТЕРИАЛ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЭЛЕМЕНТА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ЗЕМЛЯНОГО ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ, работающего в условиях положительных и отрицательных температур, составляющей которого является песчаный грунт, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе противофильтрационного элемента за счет снижения его водопроницаемости, другой составляющей материала является инвертный буровой раствор.