автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Разработка научно обоснованных методов омоноличивания бетонных плотин цементацией температурно-усадочных швов

На правах рукрписи

АРГАЛ Эдгар Серафимович

РАЗРАБОТКА НАУЧНО ОБОСНОВАННЫХ МЕТОДОВ ОМОНОЛИЧИВАНИЯ БЕТОННЫХ ПЛОТИН ЦЕМЕНТАЦИЕЙ ТЕМПЕРАТУРНО-УСАДОЧНЫХ ШВОВ

05 23.07 - Гидротехническое строительство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора" технических наук

Москва, 2007 г

003064605

Диссертация выполнена в ООО «Специальный проеино-юыскательский институт «Гидроспецпроект» и Московском государственном университете природообустройства

Научный консультант; Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Каганов Григорий Михайлович

Официальные оппоненты. Доктор технических наук, профессор

Шайтанов Владимир Яковлевич

Доктор технических наук, профессор Зерцалов Михаил Григорьевич

Доктор технических наук, профессор Бронштейн Вадим Израйлович

Ведущая организация. Научно-исследовательский инстшуг энергетических сооружений (НИИЭС)

Защита состоится 01 октября 2007 г. в 15 ч.

на заседании диссертационного совета Д 220.045.02 в Московском государственном университете природообустройства

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета природообустройства

Автореферат разослан 24 августа 2007 г

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат технических наук И.М Евдокимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Массивные высоконапорные бетонные плотины на скальном основании достаточно часто возводят с применением метода столбчатой разрезки и последующим омоноличиванием их цементацией тем-пературно-усадочных (строительных) швов При проектировании и производстве работ по омоноличиванию первых отечественных плотин использовался, в основном, зарубежный опыт, отраженный в немногочисленных разрозненных публикациях За последние десятилетия отечественная гидротехника обогатилась опытом работ по омоноличиванию плотин Братского, Усть-Илимского, Красноярского и других гидроузлов

Однако этот опыт до сих пор не получил серьезного научного обоснования и обобщения в виде единых норм, регламентирующих проектирование и производство работ по цементации швов Причиной этого является отсутствие научно обоснованных

- расчетных и оперативных методов определения допустимого давления нагнетания в шов цементного раствора,

- методов определения гидравлических характеристик цементируемых швов,

- технологий, обеспечивающих необходимое качество заполнения шва плотным цементным камнем, в том числе в промороженном бетоне,

- неразрушающих методов определения размеров и допустимости пустот за металлической облицовкой водопропускных сооружений, а также технологии совершенного заполнения их цементным камнем,

- методов контроля качества работ по цементации швов и практических критериев для его оценки

Ведущееся в настоящее время строительство высоконапорных плотин Бо-гучанского и Бурейского гидроузлов, а также начинающаяся «Вторая волна» гидроэнергетического строительства, декларированная на конференции «Гидроэнергетика Новые разработки и технологии» (Санкт-Петербург, октябрь 2006 г ), делает актуальным проведение исследований, результатом которых должна явиться разработка таких научно обоснованных методов

Цель и задачи работы.

Цель работы заключалась в создании комплекса научно обоснованных методов, технологий и конструкций, обеспечивающих необходимое качество омоноличивания высоконапорных бетонных плотин цементацией температур-но-усадочных швов.

Задачами работы являлись

- разработка научно обоснованных рекомендаций по обеспечению полного раскрытия шва на основе исследования процесса формирования и раскрытия швов между бетонными столбами плотины,

- создание научно обоснованной методики практической оценки гидравлических характеристик цементируемых швов на основе исследования гидравлических режимов цементации швов,

- разработка научно обоснованных методов расчетного и оперативного определения допустимого давления цементации на основе анализа статической работы разрезанного швами бетонного массива,

- разработка научно обоснованной технологии цементации температурно-усадочных швов, обеспечивающей совершенное заполнение шва цементным камнем на основе исследования особенностей протекания процесса цементации шва расслаивающейся цементо-водной суспензией,

- разработка научно обоснованных прогрессивных конструкций цементационных систем и оптимальных технологий цементации швов, в том числе в промороженном бетоне, на основе исследования реологических свойств цементного раствора, закономерностей его движения, процесса заполнения шва и образования цементного камня,

- разработка научно обоснованных методов определения размеров и допустимости заоблицовочных пустот, технологии и устройств для заполнения их цементным камнем,

- проведение анализа различных методов контроля качества цементации швов и разработка практических критериев для его оценки

Научная новизна и практическая ценность работы.

Разработаны новые научно обоснованные способы

- оперативного определения допустимого давления цементации швов,

- отогрева промороженного бетона вблизи цементируемого шва,

- цементации зоблицовочных пустот

Разработана научно обоснованная единая методика гидравлического опробования карты для выбора оптимальной технологии цементации шва

Получены новые научно обоснованные выражения для определения

- деформативности бетонной кладки с зацементированными швами,

- максимального давления цементации и дополнительного раскрытия шва

Предложены новые критерии

- для определения допустимости заоблицовочных пустот,

- для оценки качества цементации швов

Разработаны, созданы, апробированы новые .конструкции

- крупномасштабных стендовых установок для иследования процесса цементации швов и заоблицовочных пустот,

- устройств для цементации швов и заоблицовочных пустот

Предложены и научно обоснованы новые понятия для оценки гидравлической проходимости реального шва и негерметичности карт цементации, получены выражения для их определения

Достоверность результатов исследований определяется

- современными методами выполнения экспериментальных исследований, результатами анализа полученных данных и оценкой их точности,

- использованием в лабораторных, крупномасштабных стендовых и натурных исследованиях высокоточных приборов и аппаратуры, прошедших метрологическую аттестацию, а также записью показаний измерительных приборов при лабораторных исследованиях в непрерывном режиме с помощью осциллографов,

- применением в исследованиях специально разработанных крупномасштабных стендовых установок, моделирующих процесс цементации на фрагментах реальных температурно-усадочных швов бетонных плотин,

- проведением комплекса исследований цементации швов в натурных условиях при омоноличивании нескольких высоконапорных бетонных плотин отечественных гидроузлов,

- проверкой полученных результатов исследований в практике проектирования и производства работ по цементации температурно-усадочных швов ряда высоконапорных отечественных бетонных плотин, которая показала, что эти плотины воспринимают действующие нагрузки как монолитные сору-жения

Вклад автора

Личный вклад автора заключается в постановке и решении проблемы разработки комплекса научно обоснованных методов, технологий и конструкций, обеспечивающих необходимое качество омоноличивания высоконапорных бетонных плотин цементацией температурно-усадочных швов Все исследования для решения этой проблемы выполнены под руководством и при непосредственном участии автора

В организации и проведении исследований принимали участие К.А. Абад-жян, В А Ашихмен, А.Ф. Глазычева, В М Ермошин, В М Королёв, А Д Михайлов, Л Н Рыжанкова, что отражено в совместных публикациях Всем им автор выражает искреннюю благодарность

Апробация и практическая ценность полученных результатов

Основное содержание выполненных исследований изложено в 36 работах, в т ч. в двух монографиях (одна - в соавторстве)

Отдельные положения диссертационной работы были доложены на собрании отделения гидротехнических сооружений Академии проблем водохозяйственных наук, на 4 всесоюзных и 4 международных (Вадодара, 1997, Ичан, 1999, Пекин, 2000, Монреаль, 2003) научных конференциях

Разработанные научно обоснованные методы, технологии и конструкции использованы

- при разработке под руководством автора и при его непосредственном

участии ведомственных нормативных документов

- «Инструкция на производство работ по монтажу закладной арматуры для цементации строительных швов бетонных плотин И01-83 ГСС», «Инструкция по бурению и гидравлическому опробованию контрольных скважин для оценки качества цементации температурно-усадочных швов бетонных плотин № ЦЭ-3», «Инструкция по оперативному определению допустимого давления цементации температурно-усадочных швов бетонных плотин № ЦЭ-4»;

- при разработке технических условий на производство и контроль качества работ по цементации швов и заоблицовочных пустот бетонных плотин гидроузлов- Чиркейского (167-ЦЭ-ТУ1), Андижанского (370ц-ТУ-5, 370ц-4-И2), Зейского (278ц-4-ТУ-4, 278ц-4-ТУ-10, 278ц-4-11), Токтогульского (388ц-4-ТУ-Д1), Ингурского (325Ц-4-Ш1, 325ц-4-ТУ-6, 325ц-4-ТУ-22, 325ц-4-ТУ-23, 325ц-4-ТУ-25, 325Ц-4-И2), Бурейского (288-ЭТО-4-20003,288-ОЦ-4-10083, 288-НЦ-4-10296)

По разработанным методам, технологиям и конструкциям получено 19 авторских свидетельств и патентов на изобретения При использовании некоторых из них получена экономия 383,3 тыс руб (в ценах 1980 г)

На основе результатов исследований подготовлена 1-я редакция проекта Технического регламента на производство цементационных работ при омоно-личивании бетонных плотин

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций, списка литературы (193 наимен, в тч. на рус языке - 142, на иностр языках - 30, авт свидет - 21) и 1 приложения Общий объём 200 стр , в т.ч 74 рисунка и 32 таблицы

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 «Обзор отечественного и зарубежного опыта омоноличива-ния бетонных плотин» приведены основные принципы организации и производства работ по омоноличиванию плотин цементацией строительных швов Рассмотрены разрезка плотины строительными швами, связь между температурой бетонной кладки и раскрытием строительных швов, задачи омоно-личивания, закладные цементационные системы, производство и контроль качества цементации швов

Выполнен анализ опубликованных работ отечественных и зарубежных авторов в области проблем, связанных с омоноличиванием бетонных плотин и включающих

статические расчёты и экспериментальные исследования напряженного состояния и особенностей деформирования плотин со швами (Абрамов Л И , Бронштейн В И , Васильев П И , Гинзбург Ц Г, Гордон Л А , Македонский

ГМ, Марчук А Н, Орехов В Г, Розанов Н С , Стольников В В , Трапезников Л П , Храпков А А , Флойд О Слейт, Дж Глюклих, М Ф Каплан и др ),

натурные наблюдения и исследования (Александровская Э К, Блинов И Ф , Дурчева В.Н , Епифанов А П, Идельсон В Б , Сильницкий В И , Стар-шинов С Н , Чалый Н И, Шайкин Ю П, Эйдельман С Я и др ),

опыт производства работ по омоноличиванию плотин (Адамович А Н, Ашихмен В А, Баранос Е С , Хейфец В Б , Ч С Бонин, Брюс Е Кларк, Т Б Кеннеди, К Матисен, Минеар, И Ф А Сильвейра, Уоррен А Саймондс и др ), исследования, связанные с решением проблем цементации швов, выполнявшиеся в институтах ВНИИГ им Б Е Веденеева, Гидроспецпроект, Груз-НИИЭГС, МЭИ, НИС Гидропроекта, ЦНИИОМТП,

исследования гидравлики движения воды и цементных суспензий в тонких щелях, а также свойств цементного камня (Воларович МП., Гуткин АМ., Демьянова Э А , Калякин В М., Королёв В М, Максимов К И, Ребиндер П А , Ромм Е С , Шшценко Р И., Цилосани 3 Н, Чоговадзе Д В , М Пападакис и ДР),

новые конструкции и способы монтажа закладной цементационной арматуры, технология цементации швов в различных условиях (Глазычева А Ф, Ермошин В М., Живодеров В Н, Кудрин К.П., Михайлов Е В, Павлов В.Л, Пермякова Л С , Пронина Л Э, Сулимов В С, Тетельмин В В., Фомин Б Г, Фурсов Л Ф., Чечелашвили К А, Чумбуридзе Г К, Чураков А И и др ), нормативные и методические документы СНиП 2 06 06-85* «Плотины бетонные и железобетонные», временная инструкция по обеспечению монолитности бетонных гидротехнических сооружений, возводимых в районах с резко континентальным климатом ВСН-02-64

Анализ этих работ покзал, что в работах отечественных авторов не учитывались многие факторы, действующие в реальности, в том числе

- фактическая схема передачи давления нагнетания раствора по площади цементируемой карты и ее изменение в процессе цементации;

- негерметичность контурных уплотнений,

- вязко-пластические свойства бетона столбов плотины, загружаемых давлением цементации,

- характер движения расслаивающихся цементо-водных суспензий в полости шва с выпадением в осадок частиц цемента, заполнения шва и образования в нем цементного камня, и др

В немногочисленных зарубежных публикациях авторы, как правило, излагают самые общие понятия без научного обоснования и приводят информацию без ее анализа Материалы этих публикаций не позволяют получить научно обоснованных представлений о реальных закономерностях физико-химических процессов, протекающих при цементации температурно-усадочных швов

Далее дана краткая характеристика некоторых новых решений по возведению и омоноличиванию плотин, разработанных с участием автора и подтвержденных авторскими свидетельствами, но выходящих за рамки вопросов, непосредственно рассматриваемых в диссертации

- способ возведения бетонных сооружений (А С 971983),

- способ возведения бетонного сооружения (А С 1420094),

- способ возведения бетонной плотины (А С 1444464),

- способ возведения плотины из укатанного бетона (А С 1497333)

В конце главы сформулированы задачи исследований (приведенные в разделе «Цель и задачи работы» автореферата), решение которых позволило бы создать.

- комплекс научно обоснованных методов, технологий и конструкций, использование которых обеспечивает получение необходимого качества омоно-личивания бетонных плотин цементацией строительных швов,

- основу для разработки нормативного документа, регламентирующего проектирование, производство и контроль качества работ по цементации швов

В главе 2 «Исследование условий омоноличивания плотин» приведены методика и результаты исследований, в задачи которых входили

- анализ особенностей процесса формирования и раскрытия швов между бетонными столбами плотины и разработка научно обоснованных рекомендаций по обеспечению полного раскрытия шва перед его цементацией;

- исследование гидравлических режимов цементации швов и создание научно обоснованной методики практической оценки гидравлических характеристик цементируемых швов

Для качественного заполнения шва при цементации большое значение имеет характер его раскрытия по площади цементируемой карты, зависящий не только от температуры слагающего шов бетона, но и от ряда других условий, позволяющих рассматривать процесс формирования и раскрытия шва как развитие одной внутриобъемной трещины между бетонными массивами, уложенными в разное время

Современная теория трещинообразования показала возможность существования равновесных трещин в нагруженном теле, в том числе и в бетоне, и выявила условия их существования и закономерности развития Возникающие в истоке или по контуру трещины реактивные силы молекулярного притяжения действуют на материал соседнего с трещиной сечения и в момент, когда их значение превысит несущую способность материала, вызывают развитие вторичных трещин

В зависимости от соотношения сил сцепления по рабочему шву и прочности монолита представляется возможным выделить три возможных пути развития подвижно-равновесных трещин в зоне рабочего шва (рис 1) и следующие основные последовательные стадии формирования строительных швов,

качественно отличные по характеру их раскрытия

Первая стадия — растягивающие усилия при недостаточном остывании бетонной кладки не достигли минимально критического значения и образования подвижно-равновесных трещин по контакту блоков бетонирования не произошло, - шов закрыт

Вторая стадия - значение растягивающих усилий больше минимально критического, при этом происходит медленный квазистатический переход тре-шин из одного равновесного состояния в другое, а шов представляет собой совокупность отдельных, гидравлически несвязных полостей

Третья стадия - растягивающие усилия вследствие значительного охлаждения бетонной кладки превзошли максимально критическое значение, а шов имеет вид одной общей полости по всей ширине столба

В процессе охлаждения бетона границы между этими зонами перемещаются вверх, то есть они имеют подвижно-равновесный характер

О наличии второй (переходной) стадии формирования строительного шва говорит характер его раскрытия по периметру Как показали наши визуальные наблюдения на строительстве бетонной плотины Красноярского гидроузла, при малом раскрытии шов может иметь вид пунктирных коротких трещин, перемычки между которыми остаются даже при значительном его раскрытии

Приведены разработанные нами на основе выполненных исследований рекомендации по обеспечению максимального и равномерного раскрытия шва по площади карты, включающие указания по очередности и темпам бетонирования и охлаждения столбов плотины

При возведении контрфорсной Андижанской бетонной плотины с наклонными столбами возникла ситуация, когда при возведении отдельностоящих столбов могли возникнуть недопустимые растягивающие напряжения в их основании На основе выполненного нами анализа особенностей возведения и характера деформирования столбов плотины разработаны графики, по которым можно определить напряжения в основании первого (наклонного) столба с учетом его взаимодействия со вторым столбом (рис. 2)

Даны рекомендации по назначению последовательности цементации швов, позволяющей уменьшить напряжения в основании наклонных столбов

Полученные выражения и рекомендации могут быть использованы при строительстве и омоноличивании других бетонных плотин со столбчатой разрезкой и наклонными столбами, с учетом их конкретных размеров и конфигурации, а также схемы и последовательности возведения

Далее рассмотрены исследования гидравлических характеристик цементируемых швов

Измерение раскрытия шва производится только в отдельных точках плотины - там, где установлены закладные телещелемеры и там, где есть возможность его измерить в местах выхода швов в галереи, на низовую грань плотиНы (межсекционные швы) и т п Поэтому основным критерием, по которому

судят о возможности цементации данной карты и выбирают технологию ее цементации, служит пропускная способность шва в пределах этой карты

При омоноличивании отечественных бетонных плотин Братского, Усть-Илимского, Красноярского и некоторых других гидроузлов технология цементации швов - начальная консистенция нагнетаемого цементного раствора, порядок его дальнейшего сгущения, давление цементации и т д, - назначались в нормативных документах по суммарному расходу воды, пропускаемой швом (картой цементации) без учёта размеров (ширины) карты и характера раскрытия шва

Реальный шов обычно имеет неровную (изломанную) поверхность, шероховатые стенки и, из-за неравномерного по высоте карты раскрытия, значительную клиновидность Для возможности практической оценки гидравлической проходимости реального шва с геометрическим раскрытием ¿т и сравнения гидравлической проходимости разных карт цементации автором введено понятие эквивалентного раскрытия шва ¿э, которое соответствует геометрическому раскрытию прямого шва с параллельными гладкими стенками, имеющего ту же пропускную способность, что и рассматриваемый реальный шов. На рис 3 представлена схема движения воды в карте цементации Эквивалентное раскрытие шва в общем случае можно вычислить как

где <7„ - удельный расход воды (выходящей из дренажной штрабы), I- градиент напора, ц - динамическая вязкость воды, кс («коэффициент системы») — обобщенный коэффициент, зависящий от конструкции цементационной системы и типа выпусков

Здесь кр — коэффициент, учитывающий снижение давления р\ в точке, находящейся на расстоянии I от низа карты, по сравнению с давлением рн в нижней части карты, к\ - коэффициент, учитывающий уменьшение длины пути потока от этой точки до дренажной штрабы по сравнению с высотой карты

На рис 4 приведены коэффициенты для расчета градиента давления в шве, зависящие от конструкции цементационной системы

Процесс цементации шва в значительной степени зависит от негерметичности карты и утечек через неплотности ее контурного уплотнения (утечками через неплотный бетон можно практически пренебречь из-за малости)

Для возможности оценки негерметичности карты автором введено понятие удельной утечки q^, то есть расхода воды, вытекающей через единичную длину уплотнения (1м) при разности напоров в разделяемых полостях - в кар-

(2-1)

(2-2)

те и вне ее - 1 м вод ст

Если в первом приближении принять водопроницаемость контурного уплотнения одинаковой по всему периметру карты, суммарный расход ()т воды, утекающей из нее, составит

бт = ?т \P\dS, (2-3)

о

где (¡Я - длина элементарного отрезка контурного уплотнения, Р'а - действующий на этом отрезке напор, равный разности напоров в шве Рш и в ближайшей точке за пределами уплотнения Р0 (Р'д=Рш-Ро)

Поскольку напор за пределами карты обычно равен нулю, Р\=РШ и

£

= (2-За)

о

Почти все карты цементации межстолбчатых швов гравитационных плотин имеют прямоугольную форму, а карты радиальных швов арочных плотин - трапецеидальную, близкую к прямоугольной. Напор в верхней части карты при закрытой дренажной штрабе можно принять примерно равным напору в самой штрабе Рв по всей длине горизонтального уплотнения, практически равной ширине карты Ь. Напор в нижней части карты можно, с достаточной для практических расчётов точностью, принять равным напору в нагнетательном коллекторе Р„ У боковых вертикальных уплотнений можно принять напор равным среднему между ними (при линейном законе изменения напора по высоте карты) (Р„ + Рв )/2 Тогда

бт=^тЛ Ь+дгР» Ь+2дт ^Ши [(¿'н+Д) (ЬЩ] (2-4)

2

Если нижележащая карта зацементирована, и утечки через нижнее уплотнение практически нет, то общая утечка из карты составит

& = ?т[Л(А + й)+Рнй]. (2-5)

Если пренебречь утечками через неплотности в бетоне, и предположить, что весь расход (? воды, нагнетаемой в карту, вытекает через контурное уплотнение (£) = £>т), то удельная утечка из карты будет равна

(2-6)

(Р„+Рй)(Ь + И)

где Ри и Ръ — давление соответственно в нагнетательном коллекторе и в дренажной штрабе, Ъ и А - соответственно ширина и высота карты

При зацементированной нижележащей карте

=-2--(2.6а)

Рн(Ь + И) + РвИ

При открытой дренажной штрабе (Р„ = 0) утечка через контурное уплотнение уменьшается за счет расхода воды, утекающей через воздухоотвод, поэтому удельная утечка составит

С2"7)

РЛЬ+К)

а при зацементированной нижележащей карте

(2-7а)

В главе 3 «Исследование связи давления цементации с напряжённо-деформированным состоянием плотины» приведены методика и результаты исследований, выполненных для разработки научно обоснованных методов определения допустимого давления цементации на основе анализа статической работы разрезанного швами бетонного массива

Для оценки механических свойств массива бетонной плотины, разрезанного строительными швами, в НИСе Гидропроекта с участием автора выполнены исследования деформативности и характера разрушения швов на образцах монолитных и с межблочными швами Предварительные методические и калибровочные исследования выполнялись на гипсопесчаных образцах (88 призм 4x4x16 см)

Основные исследования проводились на бетонных образцах (4 цилиндра диаметром 58 мм и высотой 270 мм, 12 призм 4x4x16 см, 5 цилиндров диаметром 24 см и высотой 74 см), а также на бетонных образцах с зацементированным швом (3 призмы 20x20x60 см и одна 50x50x200 см) Шов с раскрытием 3 мм цементировали при давлении 0,15 МПа раствором с конечным водоцементным отношением 0,6 на цементе марки 300

Деформации измеряли с помощью тензорезисторов с базой от 5 до 50 мм, индикаторов часового типа и фотодатчиков перемещений на базах от 133 до 900 мм Испытание образцов на сжатие выполнялось на прессах как в «упругой» стадии, многократно, так и до разрушения Некоторые образцы испыты-вались растяжением Запись показаний тензорезисторов и фотодатчиков проводили в непрерывном режиме с помощью осциллографов

При рассмотрении схемы сжатия образца со швом, трактуемым в виде прослойки, были получены следующие зависимости, которые рекомендуется использовать при обработке результатов испытаний образцов со швами

—Ч~Т (3"1}

——(1--)— К ГЕв

или

К __1

(3-2)

I I Е,

ш

где Е6 и Еш - модули деформации соответственно бетона и шва, Е0 - модуль деформации (секущий Еос или касательный Еок образца со швом (швами), I -база измерения деформации, I - условная толщина прослойки, по деформатив-ности эквивалентной межблочному шву (для зацементированного шва она близка к его раскрытию)

Располагая измеренными значениями относительных деформаций на нескольких базах, можно по формуле (3-1) оценить характеристики шва I и Еш при известном Е6, по формуле (3-2) можно оценить свойства кладки

Результаты изучения деформативно-прочностных свойств зацементированных швов приведены в табл 1.

Таблица 1

Относительная деформация и модуль деформации при сжатии бетонных образцов-призм с зацементированным швом

ЕВ <и <0 Напряжение, МПа

2,45 4,91 7,36

а § ев й 5 РЗ ю О X и 2 о ш п » ё С ы и ЧО О СО св Е о о м С и и о м О * СО ев Е о о И СЗ С и. к

5 630 3,9 832 5,9 12,2 1091 6,5 9,5

30 331 7,4 469 10,5 17,8 631 12,0 17,0

50 248 9,9 357 13,8 22,6 496 14,8 17,6

133 145 16,9 195 25,2 49,2 264 27,9 35,5

262 114 21,5 201 24,4 28,3 393 25,1 26,6

454 96 25,5 175 28,1 31,1 260 28,3 28,8

896 80 30,6 130 32,7 49,2 ~ - ~

Прочность массива с ненарушенными межблочными и зацементированными швами при сжатии поперек швов (Кпр) по меньшей мере не ниже прочности монолита В пределах секции плотины средний модуль деформации кладки с ненарушенными межблочными швами при растяжении и сжатии во всех направлениях, а также кладки с зацементированными швами при сжатии поперек швов могут быть приняты равными модулю деформации бетона

Зоны массива в непосредственной близости к швам обладают повышенной деформативностью, которая зависит от напряжений и числа циклов нагруже-ния

Даны рекомендации по оценке деформативности межблочного шва бетонной кладки и для зацементированного шва при различных напряжениях Для определения модуля деформации материала шва и установления вли-яния швов на деформативность массива предложено пользоваться зависимостью

п

— ^ — Л * _ 2 п+т f 1 л

о б II ,=1 ь мш I ьшк I ,=1

где а - напряжение, I - длина массива, включающего швы, п - число зацементированных швов, т - число межблочных швов; /- раскрытие усадочных трещин между бетоном и материалом швов; Е^ — модуль деформации материала шва (остальные обозначения прежние)

Далее приведена методика и получены выражения для определения допустимого давления цементации аналитическим способом.

Максимально допустимое давление цементации следует рассчитывать из условия ограничения или недопущения растягивающих напряжений в наиболее опасном сечении столба — месте его защемления по контакту со скалой основания или по верху зацементированной нижележащей карты

Основной деформацией столба при воздействии давления нагнетания является изгиб. Столб может. I - воспринимать нагрузку независимо от соседних столбов, то есть работать как свободная консоль; II - шарнирно опираться на соседний столб в верхней части, где шов еще не раскрылся по температурным условиям («тёплый пояс»), III — работать как балка, защемленная с обоих концов (при значительной высоте нераскрывшегося шва)

Для расчётной схемы I напряжение в месте защемления может быть найдено как

в М„ М

<г=--+ —^ + —г- , (3-4)

р ¡у ]у

где О - вес столба, Р - площадь его поперечного сечения, 1¥- осевой момент сопротивления, М- изгибающий момент от давления нагнетания цементного раствора и от гидростатического давления раствора, находящегося в шве (индексы ц - цементный раствор, г - гидростатика)

Рассмотрев каждый из членов правой части формулы и подставив полученные для них выражения в ф-лу (3-4), получим, после некоторых преобразований, выражение для определения допустимого давления цементации [Рц ]

1 - --

й2

[*■]=- К*+ /»6*Ас) -7J-PPgh}, (3-5)

где Ас и а - соответственно высота и толщина столба, А - высота карты цементации, />б и />р — плотность соответственно бетона и цементного раствора, g — ускорение свободного падения

При условии недопущения растягивающих напряжений (а = 0)

а2

[Рц] = (/>бйс- -5- -ррй) (3-6)

й з

Кроме допустимого давления цементации, в нормативном документе, регламентирующем производство работ по цементации швов на конкретном объекте, обычно задаётся допустимое дополнительное раскрытие шва на уровне верха цементируемой карты, то есть в месте наибольшего прогиба столба в этих пределах Поскольку в производственных условиях не всегда есть доступ к шву на данной отметке, необходимо иметь зависимости, по которым, зная прогиб столба в пределах цементируемой карты, можно определить его прогиб в любой точке по высоте столба.

Суммарный прогиб столба можно определить как сумму перемещения от деформации изгиба, вызванной действием моментной составляющей нагрузки /м, и дополнительного перемещения от деформации сдвига, вызванной действием поперечной силы

/=/«М+/гМ+/д° + /Л (3-7)

С использованием известных решений, общий прогиб столба/; в точке на расстоянии х от его низа в пределах карты цементации может быть выражен

/(х) = /ц(х)М +/г(х)М +/и(х)° + /пх/3 =/ц(Ь)М К\+/г<К)М К2+/ф)} Кз + /ф)° #4,(3-8)

где /да - прогиб на уровне верха карты (где л: = А), Къ , К4 - коэффициенты, зависящие от геометрических характеристик столба и карты, модуля упругости бетона и плотности раствора

и? - 4ф4] - и™ (3-9)

2 Еа п 3 п 3 п

^■Ррф5 г5 X 2 5.Х з 5 ,Х 4 иГ = - 2 У +4(А} 1 = и)М (3-10)

1,44Р И1 х х ,

/ц(х) =— - —[2 — -(—)"] = /ф) К3\

Еа ИИ

(3-11)

" Еа3

0,48р х

/I = ■ >

р^-Зф'+ф'] = ,_ 0

Л А

(3-12)

где Е - модуль упругости бетона при изгибе (отношение его к модулю упругости при сдвиге принято равным 2,4).

Выше зоны действия нагрузки, то есть за пределами карты цементации (х>Л), линия прогибов столба переходит в прямую (рис. 5) и суммарный прогиб в точке, лежащей на расстоянии х выше отметки верха карты, можно найти как

/(ь+к) = /а>)+ , (3-13) |

где - угол поворота линии прогибов (оси) столба на отметке верха карты.

Поскольку поперечная сила не вызывает поворота линии прогибов, формулу (3-8) можно представить в виде

/(м,> =и)М+и)М+х(в11тм + етм). (3-14)

Подставив в неё выражения для прогибов из (3-9) и (3-10), а также для углов поворота, получим, после некоторых преобразований,

/(Ь+Л)= Ш7{Х5Р"И + Ар?фг + Х(20Р> + ' (3"35)

Далее в диссертации приведены методика и результаты натурных исследований, выполненных под руководством и при участии автора на строительстве гравитационной плотины Красноярского гидроузла.

Одной из задач исследований явилось изучение статической работы бетонных столбов плотины (размерами в плане 11,5x15 м) при цементации строительных швов. Работы проводились в опытно-производственных картах цементации межстолбчатых и межсекционных швов (рис. 6), оборудованных различными нагнетательными системами и КИА (рис. 7).

В процессе исследований определяли:

- фактическое давление в полости строительного шва и зависимость его от различных факторов;

- схему взаимодействия бетонных столбов плотины при восприятии давления цементации;

- особенности деформирования бетонных столбов и изменения их несущей способности.

Деформационные свойства бетонных столбов плотины исследовались при нагружении их нагнетанием воды в шов. Давление повышалось ступенями по

0,1 МПа Переход к следующей ступени выполнялся после стабилизации дополнительного раскрытия шва, измерявшегося при нагружении и разгрузке.

Было установлено, что фактическое распределение давления в шве зависит от гидравлических характеристик цементационной системы и шва, свойств нагнетаемой жидкости, технологической схемы нагнетания и других факторов. К концу цементации площадь передачи давления цементации на поверхность бетона столба значительно снижается, поэтому, даже при дальнейшем повышении давления, раскрытие шва может уменьшаться.

На рис. 8а приведен характерный график изменения дополнительного раскрытия шва в зависимости от осрсдненного давления в нём при циклическом загружении бетонных столбов 34 секции, на котором видно наличие значительных остаточных деформаций.

По результатам исследований был разработан оперативный способ определения допустимого давления цементации (A.C. 666236).

В таблице 2 приводятся допустимые давления нагнетания при цементации, подсчитанные с использованием данных циклического загружения бетонных элементов плотины, по формуле Ж. Менеса

Я = РАУ\~Уг) (П+Ы-РЛУ.-кХРг + У+Гу^Уг-У,)Р,) ß П(Уг-Уг)-Рг(Уг-К) + РЛУг-У1)

г де R - несущая способность; Р - внешняя нагрузка; у ~ полная деформация соответственно при трёх циклах загружения одинаковой длительности.

Таблица 2.

Допустимое давление цементации по расчётным и натурным данным

Карта Вы- № Высота Натурные дан- Расчётные данные

сота ин уста- ные

кар- ди- новки Дав- Допол- Давле- Допол- Ä,

ты. ка- над ление нител. ние нител. МПа

м то- низом в шве, рас- в шве, рас-

ра карты, МПа крытие МПа крытие

м шва,мм шва,мм

33 10,5 1 6,5 0,6 0,52 0,85 0,39 0,8

2 6,5 0,50 1,15

34 12,0 3 8,0 0,67 0,58 0,73 0,57 1,6

4 8,0 0,55 L25

35 ¡0,5 5 6,5 0,43 0,28 0,8 0,38 0,47

6 6,5 0,25 0,51

37 12,0 1 8,0 0,63 0,53 0,54 0,47 1,03

S 8,0 0,20 1,0

62-11 12.0 9 33.0 0,5! 0,49 0,5 0,51 0,56

37

|

На рис 86 представлены графики, характеризующие изменение коэффициента К (отношение остаточной части прогиба к общему) для каждого цикла нагружения

Остаточные деформации бетона обусловлены проявлением его вязко-пластичных свойств и процессов внутриобъёмного нарушения сплошности В области линейной ползучести нарушения сплошности незначительны На этапе нелинейной ползучести происходит интенсивное внутриобъемное разрушение бетона, характеризуемое возникновением макротрещин, число и размеры которых с увеличением нагрузки резко возрастают, что и приводит к разрушению образца или конструкции При этом доля остаточных деформаций увеличивается и к моменту разрушения становится равной общей деформации

Допустимое давление цементации швов можно определять с помощью разработанного автором оперативного способа на основе анализа доли неупругих деформаций и характера ее изменения при циклическом нагружении бетонных столбов давлением нагнетаемой в шов воды.

На основе анализа процессов, происходящих при цементации швов, в диссертации представлена разработанная автором методика регулирования напряжённо-деформированного состояния плотин, использующая эти процессы

В первые годы эксплуатации плотины происходит процесс адаптации геосистемы «плотина-основание» к изменяющимся нагрузкам, что иногда приводит к непроектному перераспределению напряжений и деформаций из-за дополнительного раскрытия швов плотины и разуплотнения пород основания

Выполняя дополнительное омоноличивание плотины цементацией швов на отдельных её участках и производя дополнительное укрепление пород основания, можно регулировать их жесткость и тем самым изменять в нужном направлении НДС этих участков плотины и, до определённой степени, всей геосистемы Дополнительно раскрывая шов давлением цементации и заполняя его густым цементным раствором, который обжимается силой упругого последействия деформированных столбов после снятия нагрузки, мы «консервируем» в бетоне новое распределение напряжений и деформаций в сооружении Получены выражения для определенияостаточных деформаций и дополнительных напряжений в бетонном массиве после дополнительной цементации швов.

Остаточная деформация ^^ бетонного столба, на который действует сила давления нагнетаемого в шов цементного раствора складывается из деформации в бетоне столба, как в сжимаемом полупространстве или слое ограниченной толщины 5"осг, и деформаций от воздействия на изгибаемый столб мо-ментной составляющей Згост и поперечной силы 5^осх В общем случае

•Уост = Р [<р{Ь, а, А,) + у/{а, I, к2) +/(«, к, А3)], (3-17)

где Р - суммарная сжимающая нагрузка на столб от давления цементации, <р> щ / - функции, соответствующие составляющим ¿'"„ст, общей

деформации и зависящие от граничных условий, ширины Ъ и высоты А карты, толщины а столба и от коэффициентов къ к2, къ, определяющих доли остаточных деформаций в общей деформации и, в свою очередь, зависящих от деформативно-прочностных характеристик бетона, длительности действия нагрузки и технологии цементации, т - коэффициент, зависящий от соотношения ЬДг и граничных условий.

Получаемые в результате этого дополнительные напряжения в системе пропорциональны суммарной остаточной деформации При цементации одной карты они увеличиваются на

Ас/ = /а,) [£о,/(1-Яо,)]> (3-18)

где Асг, - среднее дополнительное нормальное напряжение в бетоне в пределах карты, ^„п-, /й! - относительная остаточная деформация в столбе толщиной а,, полученная после цементации этой карты; Е0 , - модуль общей (упругой и остаточной) деформации бетона столба, нагружаемого давлением цементации в отметках цементируемой карты, ц 0, - коэффициент общей относительной поперечной деформации бетона столба

Зацементировав целый ярус карт, мы можем увеличить напряжения в бетоне в пределах этого яруса (при близких по значению модулях деформации бетона, коэффициентах общей относительной поперечной деформации, а также одинаковой толщине столбов в пределах яруса) на

Ааг=Е0ср/ [(1 - АОср) «сР] ¿5ос„„ (3-19)

1=1

где п - число зацементированных карт в ярусе, $ЖТ, - относительная остаточная деформация в столбе толщиной а ср , Е0 ср - средний модуль общей (упругой и остаточной) деформации, //0 ср ~ средний коэффициент общей относительной поперечной деформации бетона столба

В главе 4 «Исследование процесса цементации швов» рассмотрены состав, молекулярно-кинетические и реологические свойства цементного раствора, проанализированы различные способы его обработки и изменение свойств при диспергировании, сформулированы требования, предъявляемые к раствору при транспортировке, нагнетании в шов и твердении, рассмотрены основные законы движения в трубах и шве

Цементный раствор, или, точнее, цементо-водная суспензия является микрогетерогенной полидисперсной двухфазной системой с большой поверхностью раздела между фазами, где дисперсионной средой является вода, а дисперсной фазой - частицы цемента Такие системы характеризуются кинетической и агрегативной устойчивостью, т е способностью дисперсных частиц удерживаться во взвешенном состоянии и оказывать сопротивление слипанию

одна с другой (агрегированию или конденсации) под действием молекулярных сил сцепления Седиментация (осаждение) цементных частиц приводит к расслоению раствора и отстаиванию воды, т е водоотделению

Тонкость помола цемента характеризуется его удельной поверхностью .У, которую имеет 1 г цемента Удельная поверхность зависит от среднего диаметра частиц цемента 2) и его плотности ра и определяется соотношением

В = 60 ООО / рц 5. (4-1)

Консистенция раствора характеризуется водоцементным отношением В/Ц, т е соотношением масс частей воды и цемента Плотность раствора ру можно найти из выражения

рр = (Ц+В) / V, (4-2)

где Ц - масса цемента; В - масса воды, V- объем раствора

Дисперсность дисперсной фазы 5 (в см "') выражает удельную поверхность дисперсной фазы и определяется отношением

ь^Я^/У, (4-3)

где £р - площадь поверхности раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой, см2, V- объём дисперсной фазы, см3.

При диспергировании дисперсной фазы до размера наибольшей толщины поверхностного слоя, равного 1x10"1 мкм (по данным Б В Дерягина), система становится предельно дисперсной - коллоидной В таких системах наиболее резко выражены характерные свойства, определяемые своеобразием поверхностных слоев на границе раздела фаз. Так как некоторое количество цементных частиц имеет коллоидные размеры (10"5-10'7 см), в цементных суспензиях начинают проявляться коллоидные свойства

Густые цементные растворы относятся к бингамовским жидкостям Реологические характеристики таких систем - структурная вязкость ц и статическое напряжение сдвига в - входят в формулу Бингама

(4-4)

ап

где йи/йп - градиент скорости в поперечном сечении

Ламинарному режиму движения вязкой жидкости в трубах соответствует структурный режим течения вязкопластичных систем, характеризующийся тем, что центральная часть потока (ядро) движется как твёрдое тело

Расход вязкопластичной жидкости в круглой трубе при структурном режиме движения можно найти из уравнения Букингама

где Я - радиус трубы, г0 - радиус ядра потока, Р - действующее давление (перепад давления), / - длина участка трубы, на котором действует давление Р Нетрудно показать, что

Го/11 = Р(/Р, (4-6)

где Р0 — перепад давления, соответствующий началу движения

Р0 = 2т0 / Я. (4-7)

Так как Р > Р0, то третьим членом в уравнении Букингама обычно пренебрегают и в практических расчетах используют упрощенную формулу

(Р~-Ро) (4-8)

877/ 3

Задача о стационарном прямолинейно-параллельном движении вязко-пластичной жидкости между двумя параллельными бесконечными плоскостями с расстоянием между ними д решена М П Воларовичем и А М Гуткиным Удельный расход такого потока можно подсчитать по формуле

-/

\2т]

зг з рп 1 Р:

2 Р ЪРъ

(4-9)

где I — действующий градиент давления, Ро и Р соответственно начальное и конечное давление

Далее в диссертации приведены методика и результаты исследований процесса цементации швов на стендовых установках, выполненных под руководством и при участии автора

Изучение процесса многократной цементации горизонтального шва на малой установке, состоящей из двух железобетонных плит 400x400x100 мм, выполненное на Можайском полигоне Гидроспецпроекта, подтвердило тот факт, что при гидравлическом намыве цементных частиц в шве образуется прочный слоистый цементный камень, плотность которого практически не зависит от консистенции нагнетаемого раствора

Поскольку обеспечить геометрическое, кинематическое и динамическое подобие модели и натуры при цементации швов очень сложно, достоверные результаты исследований могут быть получены только на моделях достаточно больших размеров В Гидроспецпроекте под руководством и при участии автора были сконструированы крупномасштабные разъёмные стендовые установки, воспроизводившие фрагмент цементируемой карты, позволявшие изменять раскрытие шва и проводить многократную цементацию (А С 649775, 649776, 763509) Установки создавались на базе строительства бетонных плотин Ингурского и Андижанского гидроузлов

На Ингурском полигоне проводились исследования на стендах с горизонтальными (1000x800x300 мм) и с вертикальными (1600x1300x260 мм) ж-б плитами (рис 9) Для измерения давления в шве использовали 18 манометров, а для определения изменения плотности раствора в плиты стенда было заложено 8 пар кондуктометр ических датчиков Кондуктометрия показала, что плотность (В/Ц) раствора в разных точках шва в процессе цементации изменялось от 0,28 до 0,47, снижаясь при сбросе раствора из дренажной штрабы и увеличиваясь при сгущении нагнетаемого раствора

В процессе исследований были выявлены следующие общие закономерности процесса цементации шва Процесс цементации шва может протекать с кольматацией его полости частицами цемента и без кольматации

Цементация с кольматацией характерна для швов с большими гидравлическими сопротивлениями, те при малом, неравномерном их раскрытии и большой шероховатости стенок, а также при условии, когда невозможно получить значительное дополнительное раскрытие шва воздействием давления нагнетания из-за негерметичности контурных уплотнений или по деформа-тивно-напряжённому состоянию омоноличиваемых элементов Такая цементация протекает с постепенным уменьшением расхода раствора, выходящего из дренажной штрабы, несмотря на увеличение давления нагнетания, при этом дополнительное раскрытие шва, как правило, снижается вследствие уменьшения площади передачи давления Цементация заканчивается отказом в поглощении раствора и прекращением излив а из дренажной штрабы При цементации шва с кольматацией заполнение его цементными частицами получается несовершенным, так как остаются области неполного заполнения в виде ручьев и проток

Процесс цементация шва без кольматации (без резкого уменьшения расхода из дренажной штрабы в процессе цементации) характерен для швов с малыми гидравлическими сопротивлениями, те при большом их раскрытии и гладких стенках, или при большом дополнительном раскрытии шва давлением нагнетания При такой цементации обычно удается сгустить нагнетаемый раствор до максимальной плотности, как правило, соответствующей В/Ц=0,6 Такой же или близкой к ней плотности раствор выходит и из дренажной штрабы, т е гидравлическая связь ее с цементационной системой не прекращается вплоть до окончания цементации

Дальнейшее увеличение плотности заполняющего шов раствора в этом случае происходит за счёт седиментации цементных частиц в растворе после прекращения его движения в шве, а также за счет отжатия воды из раствора через неплотности в бетоне и контурных уплотнениях Кроме того, плотность цементного камня в шве может увеличиваться за счет обжатия его силами упругого последействия деформированных элементов (столбов) плотины, образующих шов

При периодическом удалении отстоявшейся воды и жидкого раствора попусками из дренажной штрабы конечная плотность раствора в шве может повыситься до В/Ц=0,3 и даже более, т е стать значительно выше плотности нагнетаемого раствора При такой цементации заполнение шва цементным каме-нем получается совершенным

При разъеме стенда разлом произошел частично по контакту цементного камня, заполняющего шов, с бетоном и частично по самому цементному камню, что свидетельствует о равенстве прочности цементного камня в шве и силы сцепления по контакту бетон-цементный камень, несмотря на гладкую поверхность шва Такое сцепление с бетоном характерно для заполнителя шва при обжатии его силами упругого последействия бетонных блоков плотины, деформированных давлением нагнетаемого в шов раствора

Далее в диссертации приведены результаты выполненных под руководством автора расчётов движения потока нестабильного цементного раствора в карте цементации на плановых моделях с помощью математического моделирования, в основу которого положен метод конечных элементов. Программа расчёта основана на дифференциальных уравнениях стационарной фильтрации несжимаемой жидкости в недеформируемой пористой среде

Весь шов карты (рис 11) был разделен на 638 элементов. В местах расположения цементационных выпусков на модели задавали расходы, а в дренажной штрабе - нулевой потенциал (отсутствие напора) В каждом элементе шва имели возможность изменять проводимость, т е, удельный расход воды, пропускаемый при градиенте напора равном 1 Коэффициент проводимости для вязко-пластичных жидкостей определяется зависимостью

Уд2

Кф" = 3(4Кг7 + г0£) ' (4"10)

Где V- скорость потока, остальные обозначения прежние Отношение коэффициентов фильтрации вязко-пластичной (раствор) и ньютоновской (вода) жидкостей

= (4-Ц)

Кф. % 44ур

Расчет неустановившегося движения потока нестабильного цементного раствора в карте цементации, который моделировался посредством временных разрезов (этапов), позволил определить в любой точке карты давление, градиенты напора, скорости движения потока и проанализировать с помощью этих показателей процесс заполнения шва раствором

Результаты анализа свидетельствуют о том, что в начале и в конце процесса заполнения шва распределение расхода по выпускам более равномерно, чем

на промежуточных этапах Смоделированная цементационная система с клапанными выпусками обеспечивает заполнение шва практически по всей площади карты

По результатам стендовых и аналитических исследований даны практические рекомендации по технологии цементации швов, обеспечивающей совершенное заполнение шва цементным камнем и включающей нагнетание в шов раствора максимальной плотности, его выстойку при периодическом удалении отстоявшейся воды и жидкого раствора из верхней части карты, опрессовку раствора в шве при максимальном давлении нагнетания

В главе 5 «Разработка новых устройств для цементации швов» описаны конструкция и принцип работы цементационных выпусков многократного действия, сформулированы технические требования к ним

В Гидроспецпроекте под руководством и при участии автора были выполнены экспериментальные работы по конструированию (А С. 1030467, 1476035, 1518438), изготовлению и испытанию выпусков, позволяющих проводить многократную цементацию швов при их малом дополнительном раскрытии Выпуски были изготовлены МЭМП треста «Гидроспецстрой», на территории которого проводилась первая серия стендовых испытаний, вторая серия была проведена на опытном полигоне Гидроспецпроекта в г. Дивногорск на базе строительства Красноярского гидроузла

Изложены методика и результаты испытаний выпусков в свободном состоянии и в блоках стендовых установок. По результатам испытаний получена зависимость для определения расходных характеристик выпусков

где {) — пропускаемый расход, Р-Р0— действующее давление, К — коэффициент пропорциональности.

Ро~ усилие, противодействующее открытию выпуска, складывается из силы предварительного сжатия упругого элемента (пружины, клапана, манжеты) и начального усилия открытия Рнач, идущего на преодоление инерции этого элементе, вызываемой длительным нахождением его в бетоне

где С- коэффициент жесткости упругого элемента, 51— деформация сжатия

Относительную деформацию упругого элемента выпуска в условиях свободного бокового расширения можно определить как

<2=К(Р-Р0),

(5-1)

Ро Рщч + С «У,

(5-2)

(5-3)

где Ь - толщина упругого элемента, Е - модуль деформации материала этого элемента, а2ио1 — действующее и начальное напряжение в элементе (соответствующее давлению в нагнетательной системе)

Проанализированы особенности работы цементационных выпусков с клапаном из пористой резины Установлено, что только отобранная по результатам исследований пористая резина Г34 позволяет регулировать клапан на требуемое давление открытия

Стендовые испытания на Ингурском полигоне проводились для выпусков, заложенных в малые цилиндрические и большие прямоугольные блоки, состоящие из двух железобетонных плит, стянутых болтами (гл 4) Испытания при различном раскрытии шва показали (рис. 12), что пропускная способность выпуска с клапаном из пористой резины втрое выше, чем из литой (табл 3)

Таблица 3

Пропускная способность выпуска 1033

Показатель Значение показателя при раскрытии шва, мм

0,45 0,61 0,9 0,8 1,85

Действующее давление, МПа 0,34 0,45 0,4 0,55 0,53

Пропускная способность вы-

пуска с клапаном из резины

пористой 20 40 50 60 140

литой 6 13 17 20 30

В табл 4 приведены результаты гидравлических исследований в опытно-производственных картах Красноярской плотины.

Таблица 4

Пропускная способность цементационных систем

Выпуски Карта Перед первичной Перед вторичной Отно-

цементацией цементацией шение

Давление, Расход, Давление, Расход, (^/Р.к

МПа л/мин МПа л/мин 02/Р2

Линей- 35 0,35 50* — — —

ные 37 0,6 120 0,6 60 2,0

62-И 0,55 290* — — —

62-Ш 0,15 150 0,45 160 2,8

Манжет- 34 0,9 80* — — —

ные 35 1,3 36 — — —

62-П 0,3 220 0,7 70 7,35

С пру- 33 0,35 130 1,0 70 5,3

жинным 37 1,25 60* — — —

клапа- 61-Ш 0,7 100 1,2 40 4,3

ном 62-Ш 0,5 100 0,55 140 0,85

Связь с воздухоотводом отсутствует

Разработанная в диссертации технология цементации с применением таких выпусков отрабатывалась в опытно-производственных картах цементируемых швов при омоноличивании плотин Красноярского, Чиркейского и Андижанского гидроузлов После доводки выпуски стали изготовляться серийно и применяться в производственных масштабах

В диссертации представлена также разработанная автором новая технология монтажа цементационных систем в условиях использования при возведении плотин со столбчатой разрезкой сборной железобетонной опалубки, что имело место при строительстве в регионах, где применение деревянной опалубки неэкономично

В таких условиях цементируемые швы раскрываются между опалубкой и монолитным бетоном Примеры цементации таких швов в отечественной практике отсутствовали. Разработанные технические решения по установке цементационных выпусков непосредственно в железобетонные опалубочные плиты, образующие шов (А.С. 751939), позволяют отдельные элементы закладной цементационной арматуры устанавливать в плиты опалубки при их изготовлении, а остальные монтировать в блоках бетонирования второй очереди

Отработка конструкций и технологии монтажа цементационных систем в опытно-производственных картах швов плотин Токтогульского и Андижанского гидроузлов показала целесообразность их применения при возведении и омоноличивании плотин Такая опалубка впоследствии нашла широкое применение при строительстве арочной плотины Ингури ГЭС (рис 13)

В главе б «Разработка и обоснование новых технологий цементации швов и заоблицовочных пустот» проанализирована проблема правильного выбора начальных технологических параметров цементации швов

Технологические параметры цементации шва следует назначать по результатам его гидравлического опробования, являющегося физической моделью движения по шву раствора с нулевым цементо-водным отношением.

Автором предложена единая методика гидравлического опробования для выбора оптимальной технологии цементации конкретной карты Методика включает практические рекомендации по определению гидравлической проходимости цементируемого шва в пределах карты, по оценке герметичности карты, специальной технологии цементации негерметичных карт и по выбору технологии цементации герметичной карты в зависимости от её пропускной способности

Удельную пропускную способность шва дв предлагается оценивать по расходу воды, выходящей из воздухоотвода (¿ъ, отнесенному к 1 м ширины карты Ь и осредненному градиенту напора в шве /

Чш = J

(6-1)

(6-2)

где А - высота карты, м, Рп - напор на входе в карту (в нагнетательном коллекторе), Рв - напор на выходе из карты (в воздухоотводе)

Негерметичность нагнетательной системы с клапанными цементационными выпусками можно оценить по удельной утечке из нее, которая равна суммарному расходу воды, выходящей из всех выводов труб этой системы отнесенному к количеству клапанных выпусков в карте ик

На основе теоретических исследований и анализа результатов цементации швов разработана методика назначения оптимального начального состава нагнетаемого раствора в зависимости от удельной пропускной способности шва Графики, построенные по этой методике (рис 14), прошли проверку при цементации швов плотин бетонных Андижанского, Зейского и Ингурского гидроузлов.

Далее в диссертации представлены различные аспекты технологии цементации швов при отрицательной температуре бетона Рассмотрены технологии без отогрева бетона и с отогревом промороженного бетона в зоне цементируемых швов Проанализированы различные способы освобождения от льда закладной цементационной арматуры и шва, а также отогрева бетона вблизи шва

Если отогрев бетона в зоне цементируемых швов не был предусмотрен заранее, его проводят с помощью теплоносителя - горячей воды или пара, пропускаемого через скважины, которые бурят параллельно шву вблизи от него, или через трубы закладной цементационной арматуры и полость шва Однако это возможно только в случае, если они свободны ото льда

Если отогрев планировался заранее, его проводят через специально закладываемую в бетон систему электродов из стальной проволоки, равномерно распределенной по всей поверхности шва на небольшом расстоянии от него В этом случае теплоносителем является электрический ток от сварочных трансформаторов

На основании опытов В А Ашихменом была получена следующая эмпирическая зависимость для расчета температуры нагрева бетона Л Т (иС)

где К— коэффициент скорости прогрева карты (К = 0,04 град/(ч кВт), N — мощность подаваемого в карту электрического тока, кВт, / - время отогрева карты, ч, и — число трехметровых блоков в пределах карты

Указанная зависимость была обобщена автором диссертации для карт, слагаемых блоками любой высоты, путем перехода к удельной мощности и пло-

?с = бс/Ик

(6-3)

АТ = К(Шп),

(6-4)

щади шва S в пределах одного блока (5 = 21 м2)

(6-5)

Поскольку напряжение и сила тока в процессе отогрева могут меняться, представляется целесообразным использовать выражение

где I, и £7i соответственно сила тока (А) и напряжение (В) в отдельные периоды отогрева длительностью t, (ч)

Для диаметра и шага электродов, отличных от указанных выше, значение коэффициента К требует корректировки

Весьма экономичным является разработанный (А С. 1027324) и испытанный с участием автора в опытно-производственных условиях на Саяно-Шушенской ГЭС способ отогрева промороженного бетона в зоне швов с помощью системы труб, закладываемой в виде плоского змеевика параллельно плоскости шва, через которую пропускается теплоноситель - пар, горячий воздух или вода, подогреваемая в передвижной установке, включающей стандартные электронагреватели (рис. 15)

Далее в диссертации рассмотрен комплекс проблем, связанных с цементацией заоблицовочных пустот проанализированы различные методы обнаружения и определения размеров пустот, их допустимости, технология и устройства для их ликвидации

После обетонирования водоводов с металлической облицовкой за ней, как правило, остаются пустоты Такие пустоты выявляют простукиванием облицовки В зонах обнаруженных пустот просверливают отверстия в облицовке, через которые с помощью привариваемых патрубков или специальных инъек-торов эта пустоты заполняют цементным раствором

В процессе исследований на специально сконструированных стендовых установках (A.C. 960350), где воспроизводилились заоблицовочные пустоты различной формы, было установлено, что для обнаружения таких пустот и определения их размеров без нарушения сплошности облицовки наиболее перспективным является усовершенствованный метод свободных колебаний с электромеханическим возбуждением последних (рис 16)

Автором предложено вопрос о необходимости ликвидации пустот решать с учетом их размеров, класса сооружения и условий работы облицовки (табл 5), из которых главнейшими являются скорость и деформируемость потока в водоводе С точки зрения гидравлических условий, влияющих на стабильность формы потока выделено три характерных типа участков водоводов, различающихся по резкости деформации потока и по распределению скоростей в

(6-6)

его поперечных сечениях По скоростям потока гидравлические условия разделены на группы в зависимости от их кавитационноопасности

Пустоты разделены на определенные классы, что может помочь при решении вопроса о необходимости их ликвидации Даны критерии допустимости пустот каждого класса

Таблица 5

Определение условий работы облицовки

Показатель работы облицовки Условия работы облицовки

тяжелые средние легкие

Класс сооружения (по СНиП 33-01-2003) I П III, IV

Тип участка водовода по гидравлическим условиям 1 2 3

Максимальная скорость потока, м/с Свыше 30 30-12 Ниже 12

Автором предложен способ ликвидации пустот за металлической облицовкой без нарушения ее сплошности, чреватого снижением прочности Для этого в местах возможного образования таких пустот перед обетонированием водовода на облицовку устанавливают цементационную систему, включающую нагнетательные и дренирующие устройства(А С. 1100370)

Практика показывает, что однократной цементацией не удается устранить все пустоты, хотя их размеры и число значительно сокращаются (рис 17). Поэтому приходится проводить вторичную, а иногда и еще одну - доводочную инъекцию раствора в рабочие или дополнительно просверливаемые отверстия Нами было разработано и испытано несколько инъекторов (А С 775224), отличающихся в основном конструкцией концевого участка, формирующего поток инъекционного раствора Их использование позволяет уменьшить число этапов заполнительной цементации, многократно использовать иньекторы, а также существенно уменьшить количество инъекционных отверстий в металлической облицовке.

В главе 7 «Контроль и оценка качества цементации швов» приведена разработанная автором классификация и выполнен сравнительный анализ способов контроля качества цементации швов

Все способы контроля разделены на две принципиально отличающиеся группы: прямые способы, позволяющие непосредственно оценить степень заполнения шва и характеристики заполняющего его материала, и непрямые, дающие возможность решать те же задачи, не контактируя со швом непосредственно В результате сравнительной оценки различных способов контроля выявлены их трудоемкость (Т), информативность (И) и достоверность (Д) результатов (В - высокая, С - средняя, Н - низкая, табл 6 )

Таблица 6

Класификация и характеристики способов контроля качества цементации швов

Способ контроля Контролируемые параметры Характеристики способа

Определяемые величины Практический критерий качественной цементации Т и Д

Прямые способы

1 Осмотр и испытание кернов из буровых скважин ей «як О 1, ¿г „ еда г?*- и ОТН1? 15 <Гср = (0,8-1) <Г сротн = (0,7-1)5™ = (0,8-1)0% Епкср = (0,8-1)^% В в в

2 Гидравлическое испытание шва через скважины 9г ?ср< 0,01 л/(мин м м) с с с

3 Тоже,через цем систему Чъ < 0,03 л/(с м м) н с с

4 Кондуктомет-рия раствора Л, Гг, сш ^ нач 1 ^=(0,8-1)^ в с с

Непрямые способы

5 Анализ НДС плотины а, 5,1 °факт ^ ^проекты ^»акг ~ проекта ^фякх ~ ^проекта с с н

6 Технологический контроль В/Ц, Гр, @т 6в' Л, Р*, ЙИ о , о ост 7р факт ^ Ур проект бн факт ~ Оя проекта й, факт ~ бв проект Р» сЬакг ^ Ря проекта Л факт ® Р> проекта с с с

7 Анализ журналов цементации Цут »1 факг_ ж* проектн -Мудср -Чуд г г факт аналит -Чудср Чудср с в с

8 Ультразвуковой контроль иШ1 ¡Л™ и зацем — (1,5-2)^ незацем в с с

Количество цемента, оставшегося в шве Цш , определяют вычитанием количества цемента, ушедшего на потери (оставшегося в баке растворосмесителя Ц6, в элементах цементационной системы и магистрали Цл, сброшенного через дренажную штрабу Цс и ушедшего на утечки Цт из общего количества цемента в объеме приготовленного раствора До6

Цш-Цо5-(Ц5 + Цл + Цо + Ц.) (7-1)

Разделив общее количество цемента на площадь карты ^ (м2) и раскрытие шва д (мм), получим удельный расход цемента на 1 м2 площади шва и 1 мм его раскрытия

ЦУА = ЦШ Г-д, кг/(м2мм) (7-2)

Разработаны рекомендации по разработке программы и производству контрольных работ, спрсобствующие получению максимального объёма достоверной информации Все зацементированные карты плотины можно разбить на группы с различным средним удельным расходом (табл 7)

Таблица 7.

Разбивка карт цементации на контрольные группы

Тип шва Удельный расход цемента ЦУД1 кг/(м2 мм) для группы карт с расходом цемента

низким средним высоким

1 Межстолбчатый Менее Ц^"" От Ц^ до ЦГ^ Более ЦГКС

2 Межсекционный Менее Ц/™ От Цг"™ до Ц2макс Более Ц^

п . ..... Менее Ццмин От Ц Т" до Ц,™" Более Ц,макс

Здесь Ц™" и Ц"**0 - минимальное и максимальное значения из средних значений удельного расхода цемента, подсчитанных для каждого яруса цементации (/Др, 1рср) швов данного типа (1,2, .п).

По результатам анализа выбирают карты, в которых будут проводиться контрольные работы, и для каждой карты назначают один или несколько видов таких работ

Предложены критерии и методика оценки качества цементации швов по результатам контрольных работ, выполненных различными способами, а также по результатам сравнения значений измеряемых приборами напряжений, перемещений, деформаций с проектными (расчетными) при данных нагрузках

Дано предварительное критериальное значение показателя при комплексном контроле состояния плотины - раскрытия зацементированных швов или их закрытия

Заключение

На основании теоретических, лабораторных, стендовых и натурных исследований, выполненных под руководством и при непосредственном участии автора, получены научно обоснованные технические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны

Разработан комплекс научно обоснованных методов, технологий и конструкций, использование которых обеспечивает получение необходимого качества цементации температурно-усадочных швов при омоноличивании высоконапорных бетонных плотин со столбчатой разрезкой

1 По результатам исследования условий омоноличивания плотин

- разработаны рекомендации по обеспечению полного раскрытия шва по площади карты перед ее цементацией и по оценке модуля деформации бетонной кладки с зацементированными швами,

- введены понятия эквивалентного раскрытия шва, его удельной пропускной способности, удельной утечки из негерметичной карты, получены выражения для их определения,

- разработана единая методика гидравлического опробования цементируемых швов для назначения оптимальной технологии цементации каждой карты.

2. По результатам исследования связи давления цементации с напряжённо-деформированным состоянием плотины

- получены выражения для аналитического определения максимально допустимого давления цементации швов и прогиба в любой точке по высоте столба по прогибу, измеренному в пределах цементируемой карты,

- разработан способ оперативного определения допустимого давления цементации швов;

- предложен способ регулирования НДС плотины с помощью дополнительной цементации швов

3 На основе исследования процесса цементации швов

- сформулированы требования к раствору, используемому для цементации швов и даны рекомендации по повышению его проникающей способности,

- разработаны рекомендации по технологии цементации, обеспечивающей совершенное заполнение шва цементным камнем, по цементации герметичных и негерметичных карт, по определению оптимального начального состава нагнетаемого раствора

4 По результатам исследования систем для цементации швов

- разработаны новые прогрессивные конструкции цементационных устройств многократного действия, работоспособных в условиях малого раскрытия шва,

- получены выражение для определения гидравлических характеристик таких устройств,

- разработаны технические решения по конструкциям и монтажу цементационных систем для условий применения при возведении плотин опалубки из сборных ж-б плит

5 По результатам исследования технологий цементации швов и пустот за металлическими облицовками водопропускных сооружений

- получено выражение для расчета температуры нагрева бетона в зоне цементируемых швов через закладную систему электродов,

- разработан способ цементации швов в промороженном бетоне с помощью закладной системы труб,

- предложены принципы разделения пустот на классы в зависимости от глубины и площади, критерии допустимости и необходимости ликвидации пустот с учетом их размеров, класса сооружения и условий работы облицовки,

- разработан способ цементации заоблицовочных пустот через закладные системы;

- разработаны конструкции устройств для вторичной и доводочной инъекции раствора через отверстия в облицовке

6 По результатам исследования принципов контроля и оценки качества цементации швов

- предложена классификация способов контроля по их трудоёмкости, информативности и достоверности;

- разработаны рекомендации по разработке программы контрольных работ для карт с различивши показателями,

- даны рекомендации по выполнению контрольных работ, способствующие получению максимального объема достоверной информации,

- предложены практические критерии для оценки качества цементации швов и предварительные критериальные значения дополнительного закрытия и раскрытия зацементированных швов при комплексном контроле состояния плотины

Результаты исследований использованы при проектировании, разработке ведомственных нормативных документов, производстве работ по монтажу закладной цементационной арматуры, первичной и вторичной цементации швов и заоблицовочных пустот, а также контрольных работ для определения качества цементации швов многих отечественных бетонных плотин

По разработанным конструкциям и технологиям получено 19 авторских свидетельств и патентов на изобретения Большинство из них использованы при выполнении исследований и производстве работ по цементации швов

По результатам исследований разработан проект «Технического регламента на производство цементационных работ при омоноличивании бетонных плотин»

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах: печатные труды

1 Аргал Э.С., Ашихмен В.А., Баранос Е.С. Омоиоличивание бетонных плотин цементацией строительных швов Издательство "Информэнерго", 1970, 72 с

2 Аргал Э.С. Натурные исследования условий омоноличивания бетонной плотины Красноярской ГЭС Тезисы докладов научно-технической конференции МИСИ им В.В Куйбышева, 1970, с 14-15

3 Аргал Э.С., Ашихмен В.А., Королёв В.М. Опытные работы по цементации швов плотины Красноярской ГЭС Гидротехническое строительство, 1972, №12, с. 21-24.

4 Аргал Э.С. О деформации бетонных элементов плотин при цементации строительных швов Тезисы докладов XXXI научно-технической конференции МИСИ им. В В. Куйбышева, 1972, с 10-11

5 Аргал Э.С., Королёв В.М. Некоторые результаты исследований процесса цементации тонких щелей. Сб "Проектирование и создание противо-фильтрационных устройств в основании высоких плотин", М., 1972, с 112119

6 Аргал Э.С., Королёв В.М. Исследование несущей способности бетонных элементов плотины при её омонолич ивании Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып 91, Л, 1974, с 50-56

7. Аргал Э.С., Глазычева А.Ф., Королев В.М. Оценка качества цементации строительных швов Красноярской плотины Гидротехническое строительство, 1975, №2, с 5-7.

8 Аргал Э.С., Ермошин В.М. и др. Цементация температурно-усадоч-ных швов плотины Андижанского водохранилища Гидротехническое строительство, 1978, №6, с 11-15

9. Аргал Э.С, Королёв В.М. Исследование процесса цементации швов на стендовых установках. Гидротехническое строительство, 1978, №7, с 1215

10 Малышев Л.И., Аргал Э.С. и др. Особенности работы цементационных выпусков с резиновым клапаном Труды Гидропроекта, №67, 1978, с 2026

11 Аргал Э.С., Королёв В.М Процесс формирования строительных швов в бетонных плотинах и условия обеспечения их полного раскрытия по площади карт перед цементацией Сб научных трудов Гидропроекта "Прогрессивные решения в проектировании и в производстве специальных гидротехнических работ", М., 1979, с 49-58

12 Абаджян К.А., Аргал Э.С., Королев В.М. К оценке механических свойств массива бетонной плотины со строительными швами Гидротехническое строительство, 1980, №9, с 15-20

25 Аргал Э.С. Омоноличивание плотины Токтогульской ГЭС Энергетическое строительство, 1989, №9 , с 52-55

26 Аргал Э.С., Кудинов В.А., Сулимое B.C. Исследование новых конструкций выпусков для многократной цементации строительных швов бетонных плотин Известия ВНИИГ им БЕ Веденеева, т 222, Л , Энергоатомиздат, 1990, с 44-50

27 Аргал Э.С. Особенности цементации строительных швов плотины ЗейскойГЭС Гидротехническое строительство, 1991, №8, с 29-34.

28 Аргал Э.С., Рыжанкова JI.H. Назначение начальных технологических параметров цементации строительных швов бетонных плотин Гидротехническое строительство, 1996, №8, с 18-21

29 Edgar S. ArgaL Experience of grouting of high head concrete dams 2-nd International R&D Conference "Water and Energy"/ 21-24 October 1997, Vadodara, India / Water resourses vol 2, pp 292-297

30 Edgar S. ArgaL Concrete dam grouting basic principles and quality control procedure. Proceedmgs of the WCPU - Green Power 2 - 2-nd International Conference "Accelerated Development of Hydro Power Resources m the 21-st Century" / 28-30 October 1999, Three Gorges Project Site, Yichang (Hubei), China /, pp IY-171 - IY-179

31 Edgar S. Argal, Viacheslav A. Ashikhmen et al Managing stress-strained state of arch dam in the early years of operation, Transactions of the XX Congress on Large Dams /19-22 September 2000, Beijing - Chma /, Volume V, pp 619-631

32 Марчук A.H., Аргал Э.С., Марчук M.A. О пересмотре СНиП на бетонные и железобетонные плотины и конструкции, Гидротехническое строительство, 2002, №1, с 54-56

33. V. Bryzgalov, Е. Kaloustian, Е. Argal et aL Restoration of workability of "old dams". General approaches and specific solution, Vingt et unième Congrès Des Grands Barrages, Montréal, june 2003/ Congress papers, pp 263-280

34 Марчук A.H., Аргал Э.С., Марчук М.А. О совершенствовании норм проектирования бетонных плотин, Гидротехническое строительство, 2003, №12, с 44-45

35 Аргал Э.С., Кудрин К.П., Крылова Е.Д. Закладные устройства для омоноличивания плотины Бурейской ГЭС - Гидротехническое строительство, 2006, №8, с 4-8

36 Аргал Э.С. Основные методы контроля и принципы оценки качества омоноличивания бетонных плотин - Гидротехническое строительство, 2006, №8, с 9-16

37 Аргал Э.С., Рыжанкова JI.H. Об одном способе контроля качества цементации швов и оценки состояния арочной плотины - Материалы Международной научно-практической конференции «Проблемы экологической безопасности и природопользования» // M «Норма», МАЭБП, 2006, Вып 7, с 187-193

авторские свидетельства и патенты на изобретения

1 Аргал Э.С., Королев В.М. Стенд для исследования процесса заполнения раствором швов между блоками плотины А С 649775,Е02В1/00, Б И. 1979, №8

2 Аргал Э.С., Королев В.М. Стенд для исследования процесса заполнения раствором швов между блоками плотины А С 649776,Е02В1/00, Б И 1979, №8

3. Аргал Э.С., Королёв В.М. Способ определения давления цементации швов бетонных сооружений А С 666236,Е02В1/00,Е02 В 3/16, Б.И 1979, №21

4 Королев В.М., Аргал Э.С. Опалубочный щит АС 751939, Е04 G9/02, Б И, 1980, №28

5. Ермошин В.М., Королёв В.М., Аргал Э.С. Стенд для исследования швов сооружений А С. 763509, Е 02 В У2, Б И 1980, №34

6 Королёв В.М., Аргал Э.С., Глазычева А.Ф. Устройство для нагнетания за металлическую облицовку водовода твердеющего раствора А С 775224, Е 02 D 3/12, Б И. 1980, №40

7 Глазычева А.Ф., Аргал Э.С., Чертыков Ю.Д. Стенд для исследования процесса заполнительной инъекции А С 960350, Е 02 В '/г, Б И. 1982, №35

8 Аргал Э.С., Королёв В.М. Способ возведения гидротехнических сооружений А С 971983, Е 02 В 1/00, Е 02 В 3/16, Б.И. 1982, №41

9 Аргал Э.С., Короле» В.М. Способ омоноличивания гидротехнических сооружений. А С 1027324, Е 02 В 3/16, Б И 1983, №25

10 Аргал Э.С., Королёв В.М. Устройство для цементации строительных швов. А С 1030467, Е 02 В 3/16, Б И 1983, №27

11 Малышев Л.И., Королёв В.М., Аргал Э.С. и др. Способ сооружения водовода А С 1100370, Е 02 В 9/06, Б И 1984, №24

12. Аргал Э.С., Королев В.М. и др. Устройство для омоноличивания бетонных блочных сооружений с вертикальными и горизонтальными швами АС 1209756 (патент), Е 02 В 7/10, Б И 1986, №5

13 Королёв В.М., Эткин Г.С., Аргал Э.С. и др. Способ омоноличивания гидротехнических сооружений с негерметичными швами АС 1254086 (патент), Е 02 В 3/16, Б И 1986, №32

14 Грачёв Ю.А., Соколович В.Е., Аргал Э.С. и др. Способ возведения бетонного сооружения А С. 1420094, Е 02 В 1/00, Б И 1988, №32

15 Сулимое B.C., Кудинов В.А., Аргал Э.С. и др. Способ возведения бетонной плотины. А.С 1444464, Е 02 В 7/00, Е 02 В 1/00, Б И 1988, №46

16 Равкип А,А., Сулимое B.C., Аргал Э.С. и др. Устройство для цементации строительных швов А.С 1476035, Е 02 В 1/00, Е 02 В 3/06, Б И 1989, №16

17 Сулимое B.C., Аргал Э.С. и др. Способ возведения плотины из укатанного бетона А С 1497333, Е 02 В 1/00, Б И 1989, №28

18 Дыба C.B., Аргал Э.С., Ключникова Л.Ф. Устройство для цементации стр швов гидротехнич. сооружений АС 1518438, Е 02 В 3/16, Б И 1989, №40

19 Королев В.М., Ашихмен В.А., Аргал Э.С. и др. Устройство для цементации швов бетонных сооружений А С 1585439, Е 02 В 3/16, Б И 1990, №30

Рис. 1. Пути развития подвижно-равновесных трещин в зоне рабочего шва при сцеплении по контактной поверхности:

а - более низком, б - равном, в - более высоком, чем прочность монолита

45-,

св ю с;

о 27

В

о

О 18 л

и

50

а 40

3

£30

а

ю (в я

Н 20

о

а)

/ / / / / к -т 1 1 \ ' 1 -) \ \ N —* ч \ \г —* V -*! Ч ч -X \ \ N

/ ( 1 \ \ \ \ ч \ \ Ч \ -ч г "1 р-0 5 — ¿——""" £2=

\ \ \<Л ч »сЬ У

\\\ \С \ N. .

0,4 0,3 0,2 0,1 0 -ОД -0,2 -0,3 -0,4 -0,5 -0,6 -0,7 -0,8 -0,9 -1 -1,1-1,2-1,3-1,4-1,5 сжатие __ _____растяжение

Напряжение (сг), МПа

Рис. 2. К определению напряжений в основании наклонного столба с учётом его взаимодействия со вторым столбом:

а - график зависимости напряжений от высоты столба, б - расчетная схема

Рис. 3. Схема движения воды в карте цементируемого шва:

а - вид на шов, б - эпюра давления в шве;

1 - нагнетательная система первичной цементации, 2 - то же вторичной, 3 - дренажная штраба, 4 - контурное уплотнение, 5 - блок бетонирования 1-й очереди, 6 - полость шва, 7 - блок бетонирования 2-й очереди, 8 - межблочный шов

Схема цементационной системы Кр 1*1 Схема цемен тационной системы КР

1 1 1 0,8 0,69 1,16

---- —

0,5 0,3 1,67 0,5 0,46 1,09

'---'

1111 0,85 0,25 3,4 0,4 0,23 1,74

.----.

0,85 0,3 2,17 0,45 0,4 1,12

Рис. 4. Коэффициенты для расчёта градиента давления в шве

Цементационные выпуски — - линейный, • - тарельчатый, — - клапанный

чо

Рис. 5. Статическая работа столба при цементации а - расчетная схема, б - схема прогиба осевой линии, (обозначения в тексте)

Рис. 6. Схема размещения опытно-производственных карт цементации швов в плотине Красноярской ГЭС:

а- разрез по шву 1-П, б - разрез по оси 62; 33, 34, 64 - номера секций, I, II, III - столбы плотины, ОПК - опытно-производственные карты цементации

201,50

03 04 01 02 Д1 Д2 Н4 НЗ Н2 Н1 4111 ч/

198,30

1Гг 71 |г\: 7\ Рг 7) 1г> 7 I 195,00 -1

I 192,00

л] ¿-1 У V- 1 189,00 т

Ф

Рис. 7. Опытно-производственная карта цементации 62-П:

1 - Дренажная штраба, 2 - контурное уплотнение, 3 - телещелемер, 4 - пьезометр, 5 - линейный цементационный выпуск, 6 - то же, клапанный, Н - нагнетательный коллектор, О - то же, отводящий, Д - вывод труб от дренажной штрабы.

а)

б)

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Давление нагнетания, МПа

0,1 0,2 0,3 0,5 0,

Дополнительное раскрытие шва, I

Рис. 8. Деформирование столба секции 34 при циклическом загружении давлением воды, нагнетаемой в шов:

а - график изменения дополнительного раскрытия шва при нагнетании *(—) и сбросе (—) нагрузку б - график изменения соотношения деформаций, 1,2, 8 - номера циклов, А - линейная область ползучести; В - нелинейная область ползучести

2

3

4

5

6

7

8 9

1,0

■2 0,8

„0,6 и

¡0,4 Д0,2 о

Й

1 !

г 1 Л

и н

!9н

0 10 20 30 40 50 60 70 §0 90 Время, мкн

Рис. 10. График цементации шва:

Рн - давление нагнетания; С(н - расход 8 нагнетательном коллекторе; (^в - расход из дренажной штрабы (воздухоотвода).

Рис, 9, Конструкция вертикального стенда:

1 - плита-обойма; 2 - дренажная штраба; 3 - плита-вкладыш; 4 - армокаркас; 5 - пьезометрическая трубка; 6 - цементационный выпуск; 7 - приспособление для извлечения плиты- вкладыша; 8 - цементируемый шов; 9 - контурное уплотнение; 10 - стяжной болт.

Рнс. И. Распределение напоров (м вод. ст.) в шве при нагнетании цементного раствора:

а - II этап моделирования; б - III этап моделирования (пояснения в тексте, области распространения раствора заштрихованы).

!

I я 280--т— . ---¿V - —!-1

| а) : б) ] | | V/

240 г-Т-—:1 Г—4—\— ( -

3 1 2 1 I з:/ ;з(ц)

Й 200 )\ -А ^ У/ \

I 160 (т"Р [ X/ / -

| 80°----- У - Л(Ц)

140 ^ с °0,2 0,3 0^4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 Действующее давление, МПа

Рис. 12, Испытания цементационного выпуска типа 1033 в большом горизонтальном стенде:

а - выпуск; б - расходные характеристики; 1 корпус; 2 - клгпан из резины марки ЗФ4 (з), Г34-2 (г): (ц) - после цементации.

6 з

Рис. 13. Схема установки плит сборной ж-б опалубки с закладной цементационной арматурой и уплотнений в месте пересечения продольного (п) к меяссекцнонного (м) швов Ингурской плотины:

плиты опалубки: 1 - п , 2 - м; уплотнения: вертикальные 3 - п, 4 - м, горизонтальные 5 - 11, 6 - м; 7 - клапан цементационного выпуска; 8 - вывод соединительной трубы.

а) \ 2 \ . 1 б) 1 з/ / / V/

\ \

\ 1 / 1 1

Л О у /

/ / г (Ц)

/ / ГУ< — - 1

а)

б)

О ДйгГ" . ' I__1.___'| 1 . 1_I р ,,п

О 0,02 0.04 0,06 0 08 0 1 -,н •

п м

Рис. 14. Назначение начальною состава (В/Ц) нагнетаемого раствора:

а - схема цементационной системы; б - графики для выбора состава раствора (пояснения в тексте).

1 2 3

Рис. 15. Технологическая схема отогрева бетона в зоне цементируемых швов с помощью жидкого теплоносителя:

1 —закладной трубный змеевик; 2 - отогреваемый шов; 3 — бетон 1-й очереди; 4 - бетон 2-й очереди; 5 -передвижная установка для наIреванш теплоносителя (Е - элетронагреватели, н - насос-дозатор, т - емкость для теплоносителя).

Рис. 16. Графическая интерпретация результатов исследования заобли-цовочных пустот на стендовой установке:

а - зависимость собственной частоты колебаний облицовки от эффективного радиуса дефектной зоны, б, в - осциллограммы участков соответственно с возду-хо- и водонаполненными пустотами, 1,2- при толщине облицовки соответственно 10 и 20 мм, 3,4 - при размещении излучателя и приемника соответственно на монолитном участке и над пустотой

Рис. 17. Динамика заполнения заоблицовочных пустот при цементаци

Контур пустоты' перед цементацией [ А (0), после цементации -первичной ЕЕЗ (1), вторичной Щ (2), доводочной Н (Д). 46

Московский государственный университет природообустройства (МГУП) Зак№ Зч ? Тираж У2<?

Введение. Общая характеристика работы

Глава 1 Обзор отечественного и зарубежного опыта омоноличива-ния бетонных плотин

1.1 Возведение бетонных плотин с использованием метода столбчатой разрезки и их омоноличивания

1.1.1 Разрезка плотины и задачи омоноличивания

1.1.2 Основные принципы организации, производства и контроля качества работ по цементации швов.

1.2 Работы отечественных авторов в области омоноличивания бетонных плотин.

1.3 Некоторые новые решения по возведению и омоноличиванию плотин.

1.4 Зарубежная практика работ по омоноличиванию плотин цементацией швов.

1.5 Задачи исследований.

Глава 2 Исследование условий омоноличивания плотин

2.1 Раскрытие строительных швов

2.1.1 Расчётное раскрытие шва.

2.1.2 Пути и стадии формирования строительного шва как организованной трещины.

2.1.3 Особенности раскрытия наклонных и ступенчатых швов.

2.2 Гидравлические характеристики шва

2.2.1 Пропускная способность шва.

2.2.2 Оценка гидравлической проходимости реального шва.

2.2.3 Герметичность карт цементации.

Выводы по главе 2.

Глава 3 Исследование связи давления цементации с напряжённо-деформированным состоянием плотины

3.1 Оценка механических свойств массива бетонной плотины со строительными швами.

3.2 Определение допустимого давления цементации аналитическим способом.

3.3 Натурные исследования статической работы бетонных столбов плотины при цементации швов

3.3.1 Организация и методика исследований.

3.3.2 Особенности деформирования и изменения несущей способности бетонных столбов плотины.

3.3.3 Оперативный способ определения допустимого давления цементации

3.4 Регулирование напряжённо-деформированного состояния плотины с помощью цементации швов

3.4.1 Особенности статической работы плотины в первые годы эксплуатации

3.4.2 Остаточные деформации и дополнительные напряжения

3.4.3 Производство работ.

Выводы по главе 3.

Глава 4 Исследование процесса цементации швов

4.1 Состав и свойства цементного раствора

4.1.1 Состав и молекулярно-кинетические свойства раствора

4.1.2 Реологические свойства раствора.

4.1.3 Способы обработки раствора.

4.1.4 Изменение свойств раствора при диспергировании.

4.1.5 Движение цементного раствора в трубах и шве.

4.2 Стендовые исследования процесса цементации швов.

• 4.2.1 Исследования на малых стендовых установках.

4.2.2 Крупномасштабные стендовые установки.

4.2.3 Методика и результаты исследований.

4.3 Аналитический расчёт движения потока нестабильного цементного раствора в карте цементируемого шва.

Выводы по главе 4.

Глава 5 Разработка новых устройств для цементации швов

5.1 Цементационные выпуски многократного действия

5.1.1 Конструкция и принцип работы выпусков.

5.1.2 Испытания выпусков в свободном состоянии и в блоках стендовых установок

5.1.3 Особенности работы цементационных выпусков с клапаном из пористой резины.

5.1.4 Производственные испытания выпусков.

5.2 Новая технология монтажа цементационных систем и контурных уплотнений в условиях использования сборной железобетонной опалубки.

Выводы по главе

Глава б Разработка новых технологий цементации швов и заобли-цовочных пустот

6.1 Назначение начальных технологических параметров цементации швов.

6.2 Цементация швов при отрицательной температуре бетона

6.2.1 Цементация швов без отогрева бетона

6.2.2 Цементация швов с отогревом бетона.

6.3 Цементация заоблицовочных пустот

6.3.1 Определение размеров пустот.

6.3.2 Определение допустимости пустот.

6.3.3 Инъекторные устройства.

Выводы по главе 6.

Глава 7 Контроль и оценка качества цементации швов

7.1 Классификация и сравнительный анализ способов контроля

7.1.1 Прямые способы

7.1.2 Непрямые способы.

7.2 Разработка программы контрольных работ.

7.3 Производство контрольных работ.

7.4 Критерии и методика оценки качества цементации швов.

7.5 О критериях состояния арочной плотины.

Выводы по главе

Актуальность проблемы. Массивные высоконапорные бетонные плотины на скальном основании достаточно часто возводят с применением метода столбчатой разрезки и последующим омоноличиванием их цементацией температурно-усадочных (строительных) швов. При проектировании и производстве работ по омоноличиванию первых отечественных плотин использовался, в основном, зарубежный опыт, отражённый в немногочисленных разрозненных публикациях. За последние десятилетия отечественная гидротехника обогатилась опытом работ по омоноличиванию плотин Братского, Усть-Илимского, Красноярского и других гидроузлов.

Однако этот опыт до сих пор не получил серьёзного научного обоснования и обобщения в виде единых норм, регламентирующих проектирование и производство работ по цементации швов. Причиной этого является отсутствие научно обоснованных:

- расчётных и оперативных методов определения допустимого давления нагнетания в шов цементного раствора;

- методов определения гидравлических характеристик цементируемых швов;

- технологий, обеспечивающих необходимое качество заполнения шва плотным цементным камнем, в том числе в промороженном бетоне;

- неразрушающих методов определения размеров и допустимости пустот за металлической облицовкой водопропускных сооружений, а также технологии совершенного заполнения их цементным камнем;

- методов контроля качества работ по цементации швов и практических критериев для его оценки.

Ведущееся в настоящее время строительство высоконапорных плотин Богу-чанского и Бурейского гидроузлов, а также начинающаяся «Вторая волна» гидроэнергетического строительства, декларированная на конференции «Гидроэнергетика. Новые разработки и технологии» (Санкт-Петербург, октябрь 2006 г.), делает актуальным проведение исследований, результатом которых должна явиться разработка таких научно обоснованных методов.

Цель и задачи работы.

Цель работы заключалась в создании комплекса научно обоснованных методов, технологий и конструкций, обеспечивающих необходимое качество омоноличивания высоконапорных бетонных плотин цементацией температурно-усадочных швов.

Задачами работы являлись:

- разработка научно обоснованных рекомендаций по обеспечению полного раскрытия шва на основе исследования процесса формирования и раскрытия швов между бетонными столбами плотины;

- создание научно обоснованной методики практической оценки гидравлических характеристик цементируемых швов на основе исследования гидравлических режимов цементации швов;

- разработка научно обоснованных методов расчётного и оперативного определения допустимого давления цементации на основе анализа статической работы разрезанного швами бетонного массива;

- разработка научно обоснованной технологии цементации температурно-усадочных швов, обеспечивающей совершенное заполнение шва цементным камнем на основе исследования особенностей протекания процесса цементации шва расслаивающейся цементо-водной суспензией;

- разработка научно обоснованных прогрессивных конструкций цементационных систем и оптимальных технологий цементации швов, в том числе в промороженном бетоне, на основе исследования реологических свойств цементного раствора, закономерностей его движения, процесса заполнения шва и образования цементного камня;

- разработка научно обоснованных методов определения размеров и допустимости заоблицовочных пустот, технологии и устройств для заполнения их цементным камнем;

- проведение анализа различных методов контроля качества цементации швов и разработка практических критериев для его оценки.

Научная новизна и практическая ценность работы.

Разработаны новые научно обоснованные способы:

- оперативного определения допустимого давления цементации швов;

- отогрева промороженного бетона вблизи цементируемого шва;

- цементации зоблицовочных пустот.

Разработана научно обоснованная единая методика гидравлического опробования карты для выбора оптимальной технологии цементации шва.

Получены новые научно обоснованные выражения для определения:

- деформативности бетонной кладки с зацементированными швами;

- максимального давления цементации и дополнительного раскрытия шва.

Предложены новые критерии:

- для определения допустимости заоблицовочных пустот;

- для оценки качества цементации швов.

Разработаны, созданы, апробированы новые конструкции:

- крупномасштабных стендовых установок для иследования процесса цементации швов и заоблицовочных пустот;

- устройств для цементации швов и заоблицовочных пустот.

Предложены и научно обоснованы новые понятия для оценки гидравлической проходимости реального шва и негерметичности карт цементации, получены выражения для их определения.

Достоверность результатов исследований определяется:

- современными методами выполнения экспериментальных исследований, результатами анализа полученных данных и оценкой их точности;

- использованием в лабораторных, крупномасштабных стендовых и натурных исследованиях высокоточных приборов и аппаратуры, прошедших метрологическую аттестацию, а также записью показаний измерительных приборов при лабораторных исследованиях в непрерывном режиме с помощью осциллографов;

- применением в исследованиях специально разработанных крупномасштабных стендовых установок, моделирующих процесс цементации на фрагментах реальных температурно-усадочных швов бетонных плотин;

- проведением комплекса исследований цементации швов в натурных условиях при омоноличивании нескольких высоконапорных бетонных плотин отечественных гидроузлов;

- проверкой полученных результатов исследований в практике проектирования и производства работ по цементации температурно-усадочных швов ряда высоконапорных отечественных бетонных плотин, которая показала, что эти плотины воспринимают действующие нагрузки как монолитные соружения.

Вклад автора

Личный вклад автора заключается в постановке и решении проблемы разработки комплекса научно обоснованных методов, технологий и конструкций, обеспечивающих необходимое качество омоноличивания высоконапорных бетонных плотин цементацией температурно-усадочных швов. Все исследования для решения этой проблемы выполнены под руководством и при непосредственном участии автора.

В организации и проведении исследований принимали участие К.А. Абаджян, В.А. Ашихмен, А.Ф. Глазычева, В.М. Ермошин, В.М. Королёв, А.Д. Михайлов, Л.Н. Рыжанкова, что отражено в совместных публикациях. Всем им автор выражает искреннюю благодарность.

Апробация и практическая ценность полученных результатов

Основное содержание выполненных исследований изложено в 37 работах, в т.ч. в двух монографиях (одна — в соавторстве).

Отдельные положения диссертационной работы были доложены на собрании отделения гидротехнических сооружений Академии проблем водохозяйственных наук, на 4 всесоюзных и 4 международных (Вадодара, 1997, Ичан, 1999, Пекин, 2000, Монреаль, 2003) научных конференциях.

Разработанные научно обоснованные методы, технологии и конструкции использованы:

- при разработке под руководством автора и при его непосредственном участии ведомственных нормативных документов:

- «Инструкция на производство работ по монтажу закладной арматуры для цементации строительных швов бетонных плотин И01-83 ГСС», «Инструкция по бурению и гидравлическому опробованию контрольных скважин для оценки качества цементации температурно-усадочных швов бетонных плотин № ЦЭ-3», «Инструкция по оперативному определению допустимого давления цементации температурно-усадочных швов бетонных плотин № ЦЭ-4»;

- при разработке технических условий на производство и контроль качества работ по цементации швов и заоблицовочных пустот бетонных плотин гидроузлов: Чир-кейского (167-ЦЭ-ТУ1), Андижанского (370ц-ТУ-5, 370ц-4-И2), Зейского (278ц-4-ТУ-4, 278ц-4-ТУ-10, 278ц-4-11), Токгогульского (388ц-4-ТУ-Д1), Ингурского (325ц-4-Ш1э 325ц-4-ТУ-6, 325ц-4-ТУ-22, 325ц-4-ТУ-23, 325ц-4-ТУ-25, 325ц-4-И2), Бурейского (288-ЭТО-4-20003, 288-ОЦ-4-10083, 288-НЦ-4-10296).

По разработанным методам, технологиям и конструкциям получено 19 авторских свидетельств и патентов на изобретения. При использовании некоторых из них получена экономия 383,3 тыс. руб. (в ценах 1980 г.).

На основе результатов исследований подготовлена 1-я редакция проекта Технического регламента на производство цементационных работ при омоноличивании бетонных плотин.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. На основании выполненных теоретических и натурных исследований условий омоноличивания плотины установлено, что в процессе своего формирования температурно-усадочный (строительный) шов проходит период, когда он представляет собой совокупность отдельных, гидравлически несвязных полостей. Даны рекомендации по технологии бетонирования столбов обеспечивающей раскрытие шва по их контакту.

Для практической оценки гидравлической проходимости реального шва введено понятие его «эквивалентного раскрытия», а для оценки негерметичности карты -понятие «удельной утечки». Получены выражения для их определения.

2. В результате лабораторных исследований установлено, что прочность бетонного массива с ненарушенными межблочными и зацементированными швами при сжатии поперёк швов не ниже прочности монолита. Даны практические рекомендации по оценке деформативности межблочного шва бетонной кладки при различных напряжениях, по оценке модуля деформации зацементированных швов, а также кладки с ненарушенными межблочными швами и с зацементированными швами.

3. Получены аналитические выражения для определения максимального давления цементации при условии допущения и при условии недопущения растягивающих напряжений в бетоне столба, нагруженного давлением нагнетания цементного раствора, а также для определения прогиба в любой точке по высоте столба по прогибу, измеренному в пределах цементируемой карты.

4. В результате натурных исследований выявлены факторы, от которых зависит фактическое распределение давления в шве при цементации. Подтверждено, что прогиб каждого из столбов, изгибаемых давлением нагнетаемой в шов воды, определяется схемой их взаимодействия. Даны рекомендации по учёту взаимодействия внутренних столбов секции.

Установлено, что при циклическом загружении бетонных столбов давлением нагнетаемой в шов воды наблюдается многозначная связь дополнительного раскрытия шва с давлением в шве. При первых циклах загружения, когда действует линейный закон нарастания остаточных деформаций, происходит наиболее интенсивное разрушение связей в плоскости шва. Нелинейная ползучесть бетона характеризуется более быстрым нарастанием остаточных деформаций, когда происходит интенсивное внутриобъёмное разрушение бетона, приводящее к разрушению конструкции.

Разработан оперативный способ определения допустимого давления цементации швов на основе анализа доли неупругих деформаций и характера её изменения при циклическом нагружении бетонных столбов давлением нагнетаемой в шов воды.

5. Показано, что выполняя дополнительное омоноличивание плотины цементацией швов на отдельных её участках в период эксплуатации после затухания процессов разуплотнения тела плотины и её основания, а также производя дополнительное укрепление пород основания, можно регулировать их жёсткость и, тем самым, изме

222 нять в нужном направлении НДС этих участков плотины и, до определённой степени, всей геосистемы. Получены зависимости для определения остаточных деформаций и дополнительных напряжений в бетонных столбах плотины при дополнительной цементации одной карты и целого яруса карт.

6. На основании рассмотрения цементного раствора как микрогетерогенной полидисперсной двухфазной системы с большой поверхностью раздела между фазами, характеризующейся кинетической и агрегативной устойчивостью, сформулированы требования, предъявляемые к цементному раствору при его транспортировке, нагнетании и твердении в шве, а также рекомендации по повышению проникающей способности раствора.

7. В результате исследований на крупномасштабных стендовых установках, специально созданных на базе строительства Ингурской и Андижанской плотин, выявлено, что при цементации шва с постепенной кольматацией его полости частицами цемента, характерной для швов с большими гидравлическими сопротивлениями, заполнение шва получается несовершенным. Даны рекомендации по технологии цементации, обеспечивающей совершенное заполнение шва цементным камнем, обжатым силами упругого последействия деформированных столбов плотины.

Расчёт движения потока нестабильного цементного раствора в шве, выполненный на плановых моделях с помощью математического моделирования, позволил установить характер распределения расхода в карте и процесса заполнения шва на разных этапах цементации.

8. В процессе испытаний цементационных выпусков многократного действия в стендовых установках и в производственных условиях выявлены зависимости их гидравлических характеристик от конструкции. Получено выражение для определения расходных характеристик выпусков. Разработаны конструкции выпусков, обеспечивающие поступление в шов густого цементного раствора даже в условиях малого раскрытия шва.

Разработаны технические решения по конструкциям и монтажу цементационных систем для условий применения опалубки из сборных железобетонных плит, которые, после отработки в опытно-производственных картах швов Токто1ульской и Андижанской плотин, нашли широкое применение при строительстве и омоноличи-вании арочной плотины Ингури ГЭС.

9. В результате теоретических и натурных исследований разработана единая методика гидравлического опробования карты для выбора оптимальной технологии цементации. Даны рекомендации по цементации негерметичных карт, а также рекомендации по определению оптимального начального состава нагнетаемого раствора и выбору технологии цементации герметичных карт в зависимости от удельной пропускной способности шва.

10. Проанализированы различные способы отогрева бетона с отрицательными температурами вблизи цементируемого шва для условий, когда шов и закладная цементационная арматура частично или полностью заполнены льдом. Получено выражение для расчёта температуры нагрева бетона через закладную систему электродов в зависимости от параметров электрического тока, количества блоков бетонирования и длительности отогрева.

Разработан и испытан в опытно-производственных условиях способ отогрева бетона с помощью закладной системы труб, закладываемой в виде плоского змеевика параллельно плоскости шва. Предложен способ отогрева жидким теплоносителем, пропускаемым через заложенные в бетон трубы цементационных систем.

11. Разработан способ цементации пустот, остающихся после обетонирования водоводов с металлической облицовкой, с помощью устанавливаемых на облицовку цементационных систем. Для вторичной и доводочной инъекции раствора через отверстия в облицовке разработано двухтрубное устройство с клапанами и съёмными наконечниками.

В результате исследований на специальных стендовых установках выявлено, что для обнаружения и определения глубины заоблицовочных пустот наиболее перспективным из исследованных является усовершенствованный метод свободных колебаний с электромеханическим возбуждением последних.

Показано, что вопрос о необходимости ликвидации пустот должен решаться с учётом их размеров, класса сооружения и условий работы облицовки, из которых главнейшими являются скорость и деформируемость потока в водоводе. Предложено разделение пустот на классы в зависимости от глубины и площади. Даны критерии допустимости или недопустимости пустот различных классов.

12. В результате анализа и сравнительной оценки различных прямых и непрямых способов контроля качества цементации швов выявлены их трудоёмкость, информативность и достоверность получаемой информации. Разработаны рекомендации по назначению конкретных видов контрольных работ для карт с различными показателями, а также рекомендации по их выполнению, способствующие получению максимального объёма достоверной информации.

Разработаны практические критерии для оценки качества цементации швов по результатам выполнения различных видов контрольных работ. Предложены критериальные значения дополнительного закрытия и раскрытия зацементированных швов при комплексном контроле состояния плотины.

13. Результаты исследований использованы при проектировании закладных цементационных систем, при разработке нормативных документов («Технических условий») на монтаж закладной центационной арматуры, на первичную и вторичную цементацию швов и заоблицовочных пустот, а также на проведение контрольных работ для определения качества цементации швов многих отечественных бетонных плотин.

По разработанным и исследованным конструкциям и технологиям получено 19 авторских свидетельств и патентов на изобретения. Многие из них использованы при проектировании, производстве работ и контроле качества цементации швов отечественных плотин.

На основе результатов исследований подготовлен проект Технического регламента на производство цементационных работ при омоноличивании бетонных плотин.

1. Р-2. Абрамов Л.И. Температурные режимы доброкачественного омоноличивания межстолбчатых швов в зимнее время.- Гидротехническое строительство, 1976, №1, с. 16-19.

2. Р-3. Абрамов Л.И., Казарновский В.А., Шрейбер А.К. Расчёт раскрытия межстолбчатых швов массивно-контрфорсных плотин,- М.: Изд. «Энергия», 1969.

3. Р-4. Адамович А.Н. Закрепление грунтов и противофилырационные завесы, М., Изд. «Энергия», 1980.

4. Р-5. Александровская Э.К. О контроле за высокими бетонными плотинами во время их возведения и эксплуатации.- Гидротехническое строительство, 1989, №12.

5. Р-6. Арабаджян И.Р. Исследование свойств инъекционных растворов на вибродомб-лотых цементах. Известия ВНИИГ, 1960, т. 65.

6. Р-7. Аргал Э.С. К определению аналитическим способом допустимого давления цементации швов. Энергетическое строительство, 1983, №10, с.69-71.

7. Р-8. Аргал Э.С. Омоноличивание бетонных плотин цементацией строительных швов: серия "Биб-ка гидротехника и гидроэнергетика", вып.88. М., Энергоатомиздат, 1987, 120 с.

8. Р-9. Аргал Э.С. Омоноличивание плотины Токтогульской ГЭС. Энергетическое строительство, 1989, №9 , с. 52-55.

9. Р-10. Аргал Э.С. Особенности цементации строительных швов плотины Зейской ГЭС. Гидротехническое строительство, 1991, №8, с. 29-34.

10. Р-11. Аргал Э.С., Ашихмен В.А. и др. Цементация швов бетонной арочной плотины 1 очереди стр-ва Ингури ГЭС. Сб. научных трудов Гидропроекта, вып. 75, М., 1982, с. 19-35.

11. Р-12. Аргал Э.С., Ашихмен В.А., Баранос Е.С. Омоноличивание бетонных плотин цементацией строительных швов. Издательство "Информэнерго", 1970, 72 с.

12. Р-13. Аргал Э.С., Ашихмен В.А., Королёв В.М. Опытные работы по цементации швов плотины Красноярской ГЭС. Гидротехническое строительство, 1972, №12, с. 21-24.

13. Р-15. Аргал Э.С., Глазычева А.Ф. и др. Диспергация инъекционных цементных растворов. Рукопись №Д/729 депонирована в справочно-информац. фонде Информэнерго 19.05.1980 г. Реф. опубл. в Библ. указателе ВИНИТИ "Депон. рукописи", 1980, №9, 100 стр.

14. Р-16. Аргал Э.С., Глазычева А.Ф., Ермошин В.М. Цементация контактных пустот за армопанелями наружных граней Андижанской плотины. Сб. научных трудов Гидропроекта, вып. 75, М., 1982, с. 82-88.

15. Р-17. Аргал Э.С., Глазычева А.Ф., Королёв В.М. Оценка качества цементации строительных швов Красноярской плотины. Гидротехнич. строительствово, 1975, №2, с.5-7.

16. Р-18. Аргал Э.С., Ермошин В.М. Омоноличивание бетонной плотины Андижанского гидроузла. Гидротехническое строительство, 1984, №5, с. 16-22.

17. Р-19. Аргал Э.С., Ермошин В.М. и др. Цементация температурно-усадочных швов плотины Андижанского водохранилища. Гидротехнич. строительство, 1978, №6, с. 11-15.

18. Р-20. Аргал Э.С., Ермошин В.М., Окишев Н.Д. Специальные гидротехнические работы на строительстве Андижанского гидроузла. Энергетич. стр-во, 1985, №3, с. 31-36.

19. Р-21. Аргал Э.С., Королёв В.М. Некоторые результаты исследований процесса цементации тонких щелей. Сб. "Проектирование и создание противофильтрационных устройств в основании высоких плотин", М., 1972, с. 112-119.

20. Р-22. Аргал Э.С., Королёв В.М. Исследование несущей способности бетонных элементов плотины при ее омоноличивании. Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып.91, Л., 1974, с. 50-56.

21. Р-23. Аргал Э.С., Королёв В.М. Исследование процесса цементации швов на стендовых установках. Гидротехническое строительство, 1978, №7, с. 12-15.

22. Р-25. Аргал Э.С., Кудинов В.А., Сулимов B.C. Исследование новых конструкций выпусков для многократной цементации строительных швов бетонных плотин. Известия ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, т.222, Л., Энергоатомиздат, 1990, с. 44-50.

23. Р-26. Аргал Э.С., Рыжанкова Л.Н. Некоторые особенности зарубежной практики цементации швов бетонных плотин. Сб. научн. трудов Гидропроекта, 1984, вып. 94, с. 92-99.

24. Р-27. Аргал Э.С., Рыжанкова Л.Н. Назначение начальных технологических параметров цементации строительных швов бетонных плотин. Гидротехническое строительство, 1996, №8, с. 18-21.

25. Р-28. Ашихмен В.А. Повторная цементация швов арочной плотины Ингури ГЭС растворами повышенной проникаемости.- Энергетическое строительство, 1990, №10, с.

26. Р-29. Ашихмен В.А., Королёв В.М., Малышев Л.И. Технология омоноличивания плотин с негерметичными картами строительных швов. Гидротехническое строительство, 1990, №10, с. 34-37.

27. Р-30. Ашихмен В.А., Кудрин К. П. Способы прогрева бетона плотины Зейской ГЭС для цементации швов. Гидротехническое строительство, 1978, №8, с. 9-12.

28. Р-31. Ашихмен В.А., Михайлов Е.В. Цементация швов с фиксированным раскрытием в плотине Токтогульской ГЭС.- Энергетическое строительство, 1972. №6.

29. Р-32. Ашихмен В.А., Мурзанов В.А., Хаютин Ю.Г. К вопросу об омоноличивании бетонных плотин,- Гидротехническое строительство, 1968, №10.

30. Р-33. Ашихмен В.А., Пронина Л.Э. Повторное омоноличивание и его влияние на напряжённо-деформированное состояние арочной плотины Ингури ГЭС. Гидротехническое строительство, 1994, №10.

31. Р-34. Ашихмен В.А., Фомин Б.Г. Опыт омоноличивания плотины Братской ГЭС,-Энергетическое строительство, 1971, №5, с. 43-46.

32. Р-35. Баранос Е.С. Омоноличивание арочной плотины Ладжанурской ГЭС,- Экспресс-информация Оргэнергостроя, сер. СГЭС, 1961, вып. 76.

33. Р-36. Баранос Е.С., Мещеряков А.Н. Омоноличивание бетонных плотин.- Гидротехническое строительство, 1964. №12, с. 1-4.

34. Р-37. Баренблатт Г.И. Математическая теория равновесных трещин, образующихся при хрупком разрушении.- ЖПМТФ, 1961, №4, с. 3-56.

35. Р-38. Баренблатт Г.И. О ползучести цементного камня, Азер.Нефт.Хоз-во, 1955, №5.

36. Р-39. Бертов В.М,, Бичевина A.A., Сильницкий В.И. Применение литого бетона для омоноличивания швов плотины Зейской ГЭС,- Экспресс-информация Информэнерго, серия СГиМО, вып. 3 (339), 1977, с. 1-4.

37. Р-40. Блинков В.В. Результаты и состояние натурных наблюдений за бетонными со-ружениями в период их строительства и эксплуатации, изд. «Энергия», 1966.

38. Р-41. Блинов И.Ф., Мирзак Е.М., Шайкин Ю.П. Напряжённо-деформированное состояние арочной плотины по данным многолетних натурных наблюдений, Гидротехническое строительство, 1981, №6, с. 34-38.

39. Р-42. Бронштейн В.И. Комплексное обоснование прочности высоких арочных плотин. Автореф. докт. дис. М., 1999 г.

40. Р-43. Васильев П.И. Выбор температур замыкания арочных плотин.- Гидротехническое строительство, 1965, №6.

41. Р-44. Васильев П.И. К определению расстояний между температурными швами в бетонных плотинах.- Известия ВНИИГ, 1960, т. 4.

42. Р-45. Васильев П.И. Экспериментальное исследование деформаций бетона при ступенчатом загружении. Известия ВНИИГ, 1963, т. 73.

43. Р-46. Вовкушевский A.B. Статический расчёт гравитационной плотины с учётом раскрытия наклонных ступенчатых швов. Известия ВНИИГ, 1978, т. 124, с. 49-52.

44. Р-47. Вовкушевский A.B., Дурнев В.А. О взаимодействии двух бетонных блоков при различных состояниях шва. Ленинградский политехнический институт. JL, 1984, 17 с. (Рукопись депонирована в Информэнерго, №1493эн-Д 84).

45. Р-48. Воларович М.П., Гуткин A.M. Течение пластично-вязких жидкостей между двумя параллельными стенками и в кольцевом пространстве, ЖТФ, 1949, т. XVI.

46. Р-49. Волоскович Г.В. Омоноличивание плотины Кассеб (Тунис).- Энергетическое строительство за рубежом, 1970, №3.

47. Р-50. Временная инструкция по обеспечению монолитности бетонных гидротехни-чес-ких сооружений, возводимых в районах с резко континентальным климатом ВСН-02-64/ Минэнерго СССР, изд. «Энергия», 1964.

48. Р-51. Гейнац Г.С. К статическому расчёту массива с незамоноличенным строительным швом. Известия ВНИИГ, 1966, т. 80.

49. Р-52. Гинзбург Ц.Г. Исследование водонепроницаемости бетона и прочности бетонных швов. Гидротехническое строительство, 1957, №1.

50. Р-53. Глазычева А.Ф., Аргал Э.С. Инъекторные устройства для ликвидации пустот за металлическими облицовками водопропускных сооружений. Энергетическое строительство, 1986, №12, с. 36-38.

51. Р-54. Глазычева А.Ф., Михайлов А.Д., Аргал Э.С. О применении неразрушающих методов контроля состояния заоблицовочного пространства обетонированных водоводов. Энергетическое строительство, 1988, №5 , с. 67-69.

52. Р-55. Глазычева А.Ф., Михайлов Е.В., Черныш В.И. Цементация приконтактных пустот за металлической облицовкой глубинных водосбросов Токтогульской и Курпсайской ГЭС.- Энергетическое строительство, 1984, №2, с. 51-56.

53. Р-56. Гордон JI.A. Статический расчёт монолитных гравитационных плотин с учётом их пространственной работы, Известия ВНИИГ, 1978, т. 124, с. 31-36.

54. Р-57. Демьянова Е.А. О методах иссследования при подборе составов цементационных растворов. Известия ВНИИГ, т.68, 1961.

55. Р-58. Долматов А.П., Павлов BJL, Плоек А.Е. Цементация швов плотины Красноярской ГЭС.- Гидротехническое строительство, 1970, №7, с. 11-15.

56. Р-59. Драгинич В.В., Драгинич Г.О. Опыт применения эффективных методов нераз-рушающего контроля основных физико-механических свойств бетона в гидротехнических сооружениях, Энергетическое строительство, 1986, №4, с. 67-70.

57. Р-60. Дурчева В.Н. Натурные исследования монолитности высоких бетонных плотин.-М.: Энергоатомиздат, 1988, 120 с.

58. Р-61. Епифанов А.П., Сильницкий В.И. Об обеспечении условий для хорошего качества цементации строительных швов массивных бетонных плотин,- Энергетическое строительство, 1972. №5, с. 68-70.

59. Р-62. Епифанов А.П., Сильницкий В.И. Омоноличивание тела плотины Зейской ГЭС.- Энергетическое строительство, 1975. №12, с. 56-58.

60. Р-63. Епифанов А.П., Сильницкий В.И., Урюпин B.C. Работа плотины Зейской ГЭС в начальный период эксплуатации.- Энергетическое строительство, 1986. №10, с. 18-21.

61. Р-64. Ермошин В.М., Кудинов В.А. Особенности ультразвукового контроля качества омоноличивания бетонных плотин. Энергетическое строительство, 1986, №10, с. 33-36.

62. Р-65. Живодёров В.Н. Контроль и качество цементации швов на строительстве бетонных плотин. С.-Петербург: Изд. ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, 1993.

63. Р-66. Живодёров В.Н. Цементация строительных швов и пробок донных отверстий на плотине Красноярской ГЭС. Гидротехническое строительство, 1971, №6, с. 35-38.

64. Р-67. Зеленевский З.Л., Чалый Н.И. Первые итоги эксплуатации арочной плотины Чиркейской ГЭС. Гидротехническое строительство, 1981, №12, с. 5-10.

65. Р-68. Казанков В.В. О допустимом понижении температуры после цементации швов плотины со столбчатой разрезкой, Научно-технический бюллетень ЛПИ, №6, 1961.

66. Р-69. Кайданов ГЛ., Фомин Б.Г. Цементация строительных швов плотины Усть-Илимской ГЭС.- Энергетическое строительство , 1975, №3, с. 26-29.

67. Р-70. Калмыкова Е.Е., Михайлов Н.В. Исследование структурно-механических свойств концентрированных водных суспензий цемента в процессе схватывания, Коллоидный журнал, 1954, т. XVI, вып. 5.

68. Р-71. Калякин В.М. Вопросы гидравлического режима цементации швов, автореферат диссертации на соискание уч. степени канд. техн. наук, М., 1965.

69. Р-72. Камбефор А. Инъекция грунтов, т. 2, гл. 9 «Цементация усадочных швов» (пер.), М., Изд. «Энергия», 1971.

70. Р-73. Колбазов Н.З. Натурные исследования фильтрации в теле Ингурской арочной плотины.- Гидротехническое строительство, 1981 №4, с. 12-14.

71. Р-74. Королёв В.М., Максимов К.И. Исследование распределения потока в цементационной системе и шве при омоноличивании плотин.- Гидротехническое строительство, 1968, №1, с. 17-21.

72. Р-75. Королев В.М., Пронина Л.Э., Ашихмен В.А. Свойства цементных растворов повышенной проникаемости. В сб. Трудов Гидропроекта, 1992. Вып. 155.

73. Р-76. Корсак Н.Г. Исследование прочности и упругих свойств бетона, в сб. «Прочность, упругость и ползучесть бетона», Стройиздат, 1941.

74. Р-77. Котульский В.В. и др. Омоноличивание Чиркейской плотины.- Гидротехническое строительство, 1974, №9, с. 6-8.

75. Р-78. Ланцевицкая С.А. Влияние давления на процесс твердения цементного раствора, Азербайджанское нефтяное хозяйство, 1955, №5.

76. Р-79. Лобач A.A. Результаты наблюдений за формированием напряжений в бетоне массивно-контрфорсной плотины в период её возведения.- Гидротехническое строительство, 1981 №12, с. 19-21.

77. Р-80. Ломизе Г.М. Фильтрация в трещиноватых породах, Госэнергоиздат, 1951.

78. Р-81. Македонский Г.М. и др. Разрезка массивных бетонных сооружений на блоки бетонирования, изд. «Энергия», 1969.

79. Р-82. Мальцов К.А. Бетон как несплошное тело. Труды коорд. совещ. по гидротехнике, вып. XIV, 1964.

80. Р-83. Мальцов К.А. Несплошность строения бетона в конструкциях гидротехнических сооружений. Автореф. докт. дис., Л., ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1967.

81. Р-84. Малышев Л.И., Аргал Э.С. и др. Особенности работы цементационных выпусков с резиновым клапаном. Труды Гидропроекта, №67, 1978, с. 20-26.

82. Р-85. Марчук А.Н. О необходимости цементации штраблённых строительных швов бетонной плотины со столбчатой разрезкой. Энергетич. строительство, 1973, №11, с. 52-53.

83. Р-86. Марчук А.Н. Статическая работа бетонных плотин. М.: Энергоатомиздат, 1983,208 с.

84. Р-87. Мельников А.Г., Фомин Б.Г., Фрейдман Ф.Б. Цементация строительных швов в промороженном бетоне на строительстве Усть-Илимской ГЭС,- Энергетическое строительство, 1977, №2, с. 36-39.

85. Р-88. Менее Ж.И. Зависимость несущей способности изгибаемых железобетонных элементов от неупругих деформаций. Сб. статей «Исследования по бетону и железобетону», вып. 2, изд. АН Латв. ССР, Рига, 1957, с. 13-126.

86. Р-89. Минкевич Б.И. Цементные растворы для омоноличивания бетонных гидротехнических сооружений. Труды коорд. совещ. по гидротехнике, 1964, вып. XIV.

87. Р-90. Мирзаджанзаде А.Х., Мирзоян A.A. и др. Гидравлика глинистых и цементных растворов, изд. «Недра», 1966.

88. Р-91. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости, изд. «Наука», 1966, с. 608-628.

89. Р-92. Нарицина К.В., Грибанов В.П. Исследование структурообразования цементных растворов, в Сб. «Цементные растворы для крепления глубоких скважин», ВНИИБТ, вып. 2, изд. «Недра, 1965.

90. Р-93. Омоноличивание плотин. Фирма «Ваши» (Франция), пер. ОЭС №1908, 1965.

91. Р-94. Орехов В.Г., Елизаров E.H., Шимельмиц Г.И., Ложкин А.Н. Экспериментальные исследования статической работы неомоноличиваемой бетонной гравитационной плотины Бурейской ГЭС.- Энергетическое строительство, 1984, №9, с. 71-73.

92. Р-95. Орехов В.Г., Шимельмиц Г.И. Статическая работа гравитационных бетонных плотин с учётом трещин и швов в теле сооружения.- Мат-лы конфер. и совещ. по гидротехнике: Предельные состояния бет. и ж-б- констр. энергетич. сооруж./ВНИИГ,1982, с. 18-22.

93. Р-96. Павлов В.П. Некоторые особенности омоноличивания гравитационных плотин, Энергетическое строительство, 1973, №11, с. 63-64.

94. Р-97. Паромова Г.Ф., Скоков В.Г., Сулимов B.C. Гидрообогрев бетона с использованием системы повторной цементации. Известия ВНИИГ, 1986, т. 191, с. 51-54.

95. Р-98. Регель В.Р. К вопросу о кинетике роста грещин в процессе разрушения твёрдых тел,- ЖТФ, 1956, т.26, в.2.

96. Р-99. Регулирование напряжённого состояния бетонных плотин со столбчатой раз-рез-кой в процессе возведения / Епифанов А.П., Идельсон В.Б., Сильницкий В.И., Старши-нов С.Н. / Энергетическое строительство, 1981, №5, с. 5-8.

97. Р-100. Розанов Н.С. О методике исследования влияния вертикальных строительных швов на напряжённое состояние массивных бетонных плотин. Известия ВНИИГ, 1962, т. 71, с. 133-159.

98. Р-101. Розанов Н.С. Проектирование и исследование арочных плотин во Франции. Изд. «Энергия», 1966.

99. Р-102. Розанов Н.С., Мокрушин В.Н. Иследование влияния незацементированных швов на напряжённое состояние бетонной плотины Братской ГЭС.- Изв. ВНИИГ, 1964, т. 76.

100. Р-103. Романчук В.Е., Помазуева И.П. Определение пустот между стальными облицовками и бетоном. Гидротехническое строительство, 1986, №12, с. 42-44.

101. Р-104. Севастьянов В.И. Проектирование и строительство плотин в Италии. Изд. «Энергия», 1966.

102. Р-105. Сегалова Е.Е., Ребиндер П.А. Современное физико-химическое представление о процессах твердения минеральных вяжущих веществ, Строительные мат-лы, 1960, №1.

103. Р-106. Сергеев И.П., Фомин Б.Г. Омоноличивание межстолбчатых швов плотины Усть-Илимской ГЭС при отрицательных температурах бетона, Энергетическое строительство, 1974, №4, с. 46-48.

104. Р-107. Сильницкий В.И. Омоноличивание облегчённых бетонных плотин в районах с суровым климатом. Автореф. канд. дис.: Л., ВНИИГ, 1984, 24 с.

105. Р-108. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования / Госстрой СССР. М, 1987. - 32 с.

106. Р-109. СНиП 2.06.06-85*. Плотины бетонные и железобетонные / Госстрой СССР, 1986.-38 с.

107. Р-110. СНиП 2.06.08-87. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. М.: Стройиздат, 1977. - 32 с.

108. Р-111. Старшинов С.Н. О мероприятиях по омоноличиванию бетонных плотин с цементируемыми швами. Известия ВНИИГ, 1982, т. 155, с. 55-57.

109. Р-112. Старшинов С.Н., Идельсон В.Б. Назначение оптимальных температур и сроков омоноличивания плотин, Энергетическое строительство, 1985, №8, с. 22-25.

110. Р-113. Старшинов С.Н., Сулимов B.C. и др.Гидрообогрев бетона при цементации межсекционных швов Саяно-Шушенской плотины, Гидротехническое строительство, 1981, №11, с. 16-19.

111. Р-114. Степанов A.B. Явление искусственного сдвигообразования.ЖТФ,1947,т.17,в.7.

112. Р-115. Стольников В.В., Литвинова P.E. Трещиностойкость бетона, изд. «Энергия»,1972.

113. Р-116. Строительство гидроузла Итайпу. Энергетическое строительство за рубежом, 1979, №3, с. 30-36.

114. Р-117. Тетельмин В.В. Кинетика заполнения трещин вязкопластичными инъекционными растворами. Известия ВНИИГ, т. 113, 1976, с. 121-129.

115. Р-118. Тетельмин В.В. и др. Гидротермальный способ обогрева при цементации холодных швов бетонных плотин.- Энергетическое строительство, 1979, №9, с. 21-23.

116. Р-120. Тринкер Б.Д. Исследования прочности, морозостойкости и водонепроницаемости бетона с рабочими швами бетонирования. Гидротехн. стр-во, 1967, №9, с. 20-22.

117. Р-121. Трапезников Л.П. Метод расчёта температурной трещиностойкости бетона и кинетики температурных трещин в массивных бетонных гидросооружениях, Гидротехническое строительство, 1981, №7, с. 7-11.

118. Р-122. Тульский С.А., Трофимов А.П. К определению качества цементации строительных швов массивных бетонных плотин ультразвуком. Изв.ВНИИГ, т.121, 1978, с.56-63.

119. Р-123. Указание по проектированию стальных трубопроводов гидротехнических сооружений: МУ 34 747-76/Информэнерго, М., 1977.-215 с.

120. Р-124. Уоррен А. Саймондз (Бюро мелиорации США). Цементация усадочных швов больших плотин, пер. Гидроэнергопроект, 1947.

121. Р-125. Фомин Б.Г. Способы оценки качества цементации строительных швов.- Гидротехническое строительство, 1973, №1.

122. Р-126. Фомин Б.Г. Цементация строительных швов бетонных плотин при отрицательных температурах.- Гидротехническое строительство, 1974, №2.

123. Р-127. Фомин Б.Г., Фрейдман Ф.Б. Заполнительная цементация за облицовки металлических конструкций Усть-Илимской ГЭС. Экспресс-информация Информэнерго, серия СГиМО, 1977, вып. 2, с. 6-11.

124. Р-128. Фрейшист А.Р., Хохарин А.Х., Шор А.М. Стальные трубопроводы гидроэлектростанций.-М.: Энергоиздат, 1982,-247 с.

125. Р-129. Фурсов Л.Ф. Инъекционные работы по омоноличиванию конструкции моделей сталежелезобетонных спиральных камер агрегатных блоков ГЭС. в Сб. «Эффективность компл. науч.иссл. для С-Ш ГЭС: Тез.докл. науч.-тех.конф.-Л., ВНИИГ,1977,с.101-105.

126. Р-130. Хангильдин Г.Н. Исследование изменения объёма цементных растворов при твердении, Нефтяное хозяйство, 1963, №6.

127. Р-131. Хасин Б.Ф. Полимерные герметики в гидротехническом строительстве, М., изд. «Энергия», 1976

128. Р-132. Храпков A.A., Гейнац Г.С., Готлиф A.A. Практический метод определения глубины раскрытия строительных швов у низовой грани бетонных плотин. Известия ВНИИГ , 1979, т. 133, с. 10-17.

129. Р-133. Цементация плотины Хоган арочного типа, пер. ГИДЭПа №2200.

130. Р-134. Цементация усадочных швов плотины Боулдер, пер. ГИДЭПа №1205.

131. Р-135. Цилосани З.Н., Чоговадзе Д.В. О реологической модели цементного камня. -Сообщения АН ГССР, XLVIII, 3№, 1967.

132. Р-136. Чалый Н.И. Поведение Чиркейской арочной плотины при первоначальном наполнении водохранилища. Известия ВНИИГ, 1978, т. 125, с. 18-23.

133. Р-138. Чураков А.И. Производство специальных работ в гидротехническом строительстве, М.: Стройиздат,1976.

134. Р-139. Шилькрут Д.И. К теории развития реальных микротрещин в твёрдых телах в процессах деформации.- ДАН СССР, 1958, т.122, №1.

135. Р-140. Шимельмиц Г.И. Влияние ослабленной монолитности массивных бетонных плотин на их прочность и устойчивость.-Изв. вузов: Стр-во и арх-ра, №7,Новосибирск, 1971.

136. Р-141. Эйдельман С.Я. Натурные исследования плотины Братской ГЭС. М.: изд. «Энергия», 1975, 296 с.

137. Р-142. Элстон. Цементация строительных швов плотин, пер. ГИДЭПа №3861.

138. И. Авторские свидетельства и патенты на изобретения

139. И-1. Аргал Э.С., Королёв В.М. Стенд для исследования процесса заполнения раствором швов между блоками плотины. A.C. 649775, Е 02 В 1/00, Б.И. 1979, № 8

140. И-2. Аргал Э.С., Королёв В.М. Стенд для исследования процесса заполнения раствором швов между блоками плотины. A.C. 649776, Е 02 В 1/00, Б.И. 1979, № 8

141. И-3. Аргал Э.С., Королёв В.М. Способ определения давления цементации швов бетонных сооружений. A.C. 666236, Е 02 В 1/00, Е 02 В 3/16, Б.И. 1979, № 21

142. И-4. Аргал Э.С., Королёв В.М. Способ возведения гидротехнических сооружений. A.C. 971983, Е 02 В 1/00, Е 02 В 3/16, Б.И. 1982, № 41

143. И-5. Аргал Э.С., Королёв В.М. Способ омоноличивания гидротехнических сооружений. A.C. 1027324, Е 02 В 3/16, Б.И. 1983, № 25

144. И-6. Аргал Э.С., Королёв В.М. Устройство для цементации строительных швов. А.С; 1030467, Е 02 В 3/16, Б.И. 1983, № 27

145. И-7. Аргал Э.С., Королёв В.М. и др. Устройство для омоноличивания бетонных блочных сооружений с вертикальными и горизонтальными швами. A.C. 1209756 (патент), Е 02 В 7/10, Б.И. 1986, №5

146. И-8. Глазычева А.Ф., Аргал Э.С., Чертыков Ю.Д. Стенд для исследования процесса заполнительной инъекции. A.C. 960350, Е 02 В 'Д Б.И. 1982, № 35

147. И-9. Грачёв Ю.А., Соколович В.Е. и др. Способ возведения бетонного сооружения. A.C. 1420094, Е 02 В 1/00, Б.И. 1988, № 32

148. И-10. Дыба C.B., Аргал Э.С., Ключникова Л.Ф. Устройство для цементации строительных швов гидротехнических сооружений. A.C. 1518438, Е 02 В 3/16, Б.И. 1989, № 40

149. И-11. Ермошин В.М., Королёв В.М., Аргал Э.С. Стенд для исследования швов сооружений. A.C. 763509, Е 02 В Vi, Б.И. 1980, № 34

150. И-12. Королёв В.М., Аргал Э.С. Опалубочный щит. A.C., 751939, Е 04 G 9/02, Б.И., 1980, №28

151. И-13. Королёв В.М., Аргал Э.С., Глазычева А.Ф. Устройство для нагнетания за металлическую облицовку водовода твердеющего раствора. A.C. 775224, Е 02 D 3/12, Б.И. 1980, №40

152. И-14. Королёв В.М., Ашихмен В.А. и др. Устройство для цементации швов бетонных сооружений. A.C. 1585439, Е 02 В 3/16, Б.И. 1990, № 30

153. И-15. Королёв В.М., Эткин Г.С. и др. Способ омоноличивания гидротехнических сооружений с негерметичными швами. A.C. 1254086 (патент), Е 02 В 3/16, Б.И. 1986, № 32

154. И-16. Малышев Л.И., Королёв В.М. и др. Способ сооружения водовода. A.C. 1100370, Е 02 В 9/06, Б.И. 1984, № 24

155. И-17. Равкин A.A., Сулимов B.C. Устройство для цементации строительных швов, Авт. свид. №675121, опубл. в БИ № 27, 1979 г.

156. И-18. Равкин A.A., Сулимов B.C. и др. Устройство для цементации строительных швов. A.C. 1476035, Е 02 В 1/00, Е 02 В 3/06, Б.И. 1989, № 16

157. И-19. Сулимов B.C. Способ омоноличивания швов гидротехнических сооружений, Авт. свид. 653327, опубл. в БИ № 11, 1979 г.

158. И-20. Сулимов B.C., Аргал Э.С. и др. Способ возведения плотины из укатанного бетона. A.C. 1497333, Е 02 В 1/00, Б.И. 1989, № 28

159. И-21. Сулимов B.C., Кудинов В.А. и др. Способ возведения бетонной плотины. A.C. 1444464, Е 02 В 7/00, Е 02 В 1/00, Б.И. 1988, №46

160. F. Публикации на иностранных языках

161. F-l. Argal Edgar S. Experience of grouting of high head concrete dams. 2-nd International R&D Conference "Water and Energy"/ 21-24 october 1997, Vadodara, India / Water resources: vol. 2, pp. 292-297.

162. F-3. Argal Edgar S., Ashikhmen Viacheslav A. et al. Managing stress-strained state of arch dam in the early years of operation, Transactions of the XX Congress on Large Dams /19-22 September 2000, Beijing China /, Volume V, pp. 619-631.

163. F-. Bruce E. Clare. Theoretical Basis of Pressure Grout Penetration.- JACI, vol 27, №2,1955.

164. F-5. Bryzgalov V., Kaloustian E. et al. Restoration of workability of "old dams". General approaches and specific solution, Vingt et unième Congrès Des Grands Barrages, Montréal, june 2003/ Congress papers, pp.263-280.

165. F-6. Clapet d'injection reinjectables tipe «Capitaine», Brevete SGDG. S.E.I.L. «Capitaine» type reinjectable grouting valves (patented), 1961.

166. F-7. Creep Mechanism in Cement Mortar. / Hrennikov A. and authors. Discussion of a paper by Joseph Glucklich and Ori Ishai. - ACI Journal, Proceedings v.59, No7, July 1962, p. 141146.

167. F-8. Floyd O.Slate and Stanley Olsefski. X-Rays for Study of Internal Structure and Micro-cracking of Concrete, JACI, v. 60, №5, 1963.

168. F-9. Glen Canion dam on the Colorado river.- Engineer, 1957, vol. 204, III, p. 139-141; Water Power, 1957, N2, p. 65-71.

169. F-10. Glucklich J. Discussion.- JACI, v 59, №6, p.II, 1962.

170. F-l 1. Gordon G. The new science of strong materials. Penguin Books, Harmondsworth,1968.

171. F-l2. Grouting of contraction joints in concrete structures at Agua Vermelha dam1.strumentation and behaviour / Silveira J.F.A. and authors.- Report on XIV Congress of Big Dams, Rio de Janeiro, 1982.

172. F-13. Kaplan M.F. Crack Propagation and the Fracture of Concrete, JACI, v. 58, №5,1961.

173. F-14. Kennedy T.B. Pressure Grouting fine fissures, Proc. ASCE., Journal of the Mechanics and Foundation Div., vol. 84, №SM3, august, 1958.

174. F-l5. Kirn F.D., Sarkaria G.S. Should contraction joints in concrete dams be grouted?, Indian Concrete Journal, 1954, v. 28, №8, p. 324-327.

175. F-16. Krishnaswamy K.T. Some Studies On The Strength of Concrete. Phd Thesis, University of Waterloo, Canada, Mar., 1967.

176. F-l7. Krishnaswamy K.T. Strength and Microcracking of Plain Concrete Under Trixial Compression. JACI, №65-64, 1968, т. 65, №10, p. 856.

177. F-l 8. L'Hermite R. Que savons-nous sur la rapture du béton?- Travaux, 1954, №236. F-19. Mathisen K., Bonin Ch.C. Arch dam: construction of the Camishiba arch dam.-Journal of the Power Division, 1957, v. 83, № POl, p. 1183-1-19.

178. F-20. Papadakis M. Research sur le malaxage a haute turbulence des suspension de ciment, Revue des matériaux

179. F-21. Plessis I.G. Grout intrusion concrete: в сб. «Технический прогресс в проектировании и строительстве высоких плотин». М., «Энергия», 1976, стр. 482-484.

180. F-22. Sarkaria G.S. Monolithic and Nonmonolithic Dams, Water Power, apr. 1955.

181. F-24. Simonds. A.W. Theory, methods and details of joint grouting. Proc. ASCE, Journal of the Power Division, 1956, vol. 82, № РОЗ.

182. F-25. Schnitter N. Der Entwurf der Bodenstaumauer Monticello des United States Bureau of Reclamation.- Schweizerische Bauzeitung, 1956, Bd 74, №15, s.221-226.

183. F-26. Shah S.P. and Winter G. Behavior of Concrete. JACI, Proc. V. 63, №9, Sept. 1966, p. 925.

184. F-27. Surendra P. Shah and Sushil Chandra. Critical Stress, Volume Change and Microcracking of Concrete. JACI, №65, 1968, t. 65, №9, p. 770.

185. F-28. Thomas T.C. Hsu. Mathematical Analysis of Shrincage Stresses in a Model of Hardened Concrete, JACI, v. 60, №3, 1963, p. 371-388

186. F-29. Thomas T.C. Hsu and Floyd O. Slate. Tensile Bond Strength Between Aggregate and Cement Paste or Mortar, JACI, v. 60, №4, 1963,.

187. F-30. Trucco G. L'emploi de résinés a deux composants pour l'injection des joints de construction entre les plots de petit barrages-voutes Situes en Haute Montagne. Don zieme Congres des grandes Barrages, Mexico, 1976, p. 1019-1027.2343