Главная  Свойства 

 

Гидроизоляционные и герметизирующие материалы

 

Расчет самотечных трубопроводов заключается в определении их диаметра (или размеров коллектора, если он имеет не круглую форму), уклона и параметров их работы наполнения и скорости. Обычно предварительно определяется расход, который является исходным для расчета. Расчет трубопроводов не только гидравлическая задача. Полученные результаты должны удовлетворять технологическим и экономическим требованиям, о которых будет сказано ниже.

 

В целях упрощения гидравлических расчетов водоотводящих сетей движение воды в них условно принимается установившимся и равномерным. По поводу расчета самотечных трубопроводов существует две точки зрения.

 

По формуле (2. коэффициент Л (следовательно, и коэффициент С) зависят не только от относительной шероховатости, но и от числа Рейнольдса. Эта формула справедлива для всех трех областей турбулентного режима движения жидкости: областей гладкого, вполне шероховатого трения и переходной области между ними. Исследования показали, что трубопроводы водоотводящих сетей работают в области вполне шероховатого трения. Для возможных условий проектирования расчеты по формулам (2. (2. и (2. (2. дают практически одинаковые результаты.

 

Известно, что максимальный расход воды в трубах наблюдается при наполнении h/d= 0,9 Поэтому наполнение, большее этого значения, принимать нецелесообразно. Однако, расчетные наполнения рекомендуется принимать даже меньше этого значения по следующим двум причинам. Во-первых, при определении расчетных расходов не учитывается колебание расходов в пределах часа суток, когда может наблюдаться максимальный расход. А это колебание может быть и в меньшую, и в большую стороны. Во-вторых, вследствие неравномерности движения воды, наполнение в трубопроводе в отдельных местах может быть больше расчетного. В целях исключения подтопления трубопроводов при расчетных условиях наполнение в трубопроводах бытовой водоотводящей сети рекомендуется принимать не более 0,

 

В трубопроводах дождевых сетей (водостоках) полных раздельных систем водоотведения, а также в общесплавных трубопроводах и общесплавных коллекторах полураздельных систем водоотведения при расчетных условиях наполнение рекомендуется принимать равным 1, т. е. полным. Это объясняется тем, что расчетные условия в этих трубопроводах наблюдаются весьма редко 1 раз в 0,25-10 лет. Таким образом, значительную часть времени эти трубопроводы также будут работать при частичном наполнении.

 

Содержащиеся в сточных водах нерастворенные примеси способны выпадать в осадок, уменьшать сечение трубопроводов и вызывать их полное засорение. Наиболее сложно транспортируются потоком воды минеральные примеси, обладающие большой плотностью. Транспортирование нерастворенных примесей потоком является следствием его турбулентности. При определенных малых скоростях взвешенные вещества осаждаются на дно и образуют плотный слой осадка. При достижении определенной скорости осадок приходит в движение, образуя слой осадка, имеющий форму непрерывных гряд, которые движутся в направлении потока, но с меньшей скоростью ( 2. . Скорость, соответствующая началу движения осадка, называется размывающей. При дальнейшем увеличении скорости и достижении определенного значения весь осадок взвешивается турбулентным потоком, а трубопровод самоочищается. Скорость, соответствующая этому моменту, называется самоочищающей. Известно также понятие критической скорости. Эта скорость соответствующая началу осаждения примесей (при уменьшении скорости) или полного самоочищения (при увеличении скорости). Расход сточных вод в водоотводящих сетях изменяется в широких пределах от определенного минимального до известного максимального, который принимается за расчетный. Обеспечить возможность транспортирования всех примесей потоком при любом расходе, в том числе и минимальном, не представляется возможным, так как в этом случае потребовалось бы прокладывать трубопроводы с большими уклонами, а это привело бы к их значительным заглублениям. В настоящее время расчет трубопроводов производится на условии поддержания труб в чистом состоянии при максимальном расчетном расходе. Таком образом, при минимальных расходах в трубопроводах допускаются отложения, но при достижении расчетного расхода трубопроводы должны самоочищаться. Поэтому при расчете широко используется понятие самоочищающая скорость. Это минимальная скорость, которая должна обеспечиваться в водоотводящих сетях при расчетном расходе.

 

Схема непрерывного передвижения отложений в водоотводящей сети

 

Профессоры Н. Ф. Федоров и А. М. Курганов минимальную скорость, которую необходимо соблюдать в трубопроводах из условий самоочищения, называют незаиляющей.

 

Формула (2.1 учитывает крупность песка, который может содержаться в сточной воде. Изменение крупности песка может быть обусловлено видом сточных вод (бытовые, дождевые, производственные), совершенством покрытий проездов, особенностями их содержания и др.

 

Самоочищающая скорость зависит и от коэффициента шероховатости п, так как важным источником турбулентности потока является шероховатость русла. Если в трубопроводах имеется осадок в виде гряд, то коэффициент и~0,02 Если трубопровод чист, то л~0,01 По формуле (2.1 самоочищающая скорость в первом случае меньше, чем во втором. Первый случай определяет условия самоочищения, а второй критические условия (условия, исключающие осаждение взвешенных веществ). Формула (2.1 позволяет определять как самоочищающую скорость, так и критическую. Они различны, так как различны шероховатости русел. Но условия турбулентности в описанных двух случаях практически одинаковы.

 

Содержащиеся в сточных водах песок и другие минеральные примеси являются абразивными материалами, истирающими стенки трубопроводов в результате транспортирования жидкости. При этом интенсивность истирания пропорциональна скорости потока, движущегося в трубе. Поэтому на основании многолетнего опыта эксплуатации водоотводящих сетей установлены максимально допустимые скорости, равные 4 м/с для неметаллических труб и 8 м/с для металлических.

 

Расчет трубопроводов по формулам (2. (2. или другим чрезвычайно сложен. Методы решения различных задач по расчету трубопроводов изложены в специальной литературе.

 

При проектировании водоотводящих сетей требуется выполнять й расчеты большого числа отдельных участков трубопроводов с различными условиями проектирования. Их расчет производится путем применения тех или иных упрощающих приемов, при которых используются разработанные таблицы, графики, номограммы, различные обобщенные параметры и др.

 

В настоящее время для расчета самотечных трубопроводов используют различные таблицы, к числу которых относятся таблицы А. А. Луки-1 ных и Н. А. Лукиных (Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н. Н. Павловского. М.: Стройиздат, 198 и Н. Ф. Федорова и Л. Е. Волкова (Гидравлический расчет канализационных сетей. -Л.: Стройиздат, 196 . Первые составлены по формулам (2. (2. , вторые -по формулам (2. и (2. .

 

Значения расхода сточных вод д и скорости их движения v в трубах d=2Q0 мм

 

В табл. 2.4 приведена краткая выдержка из первых таблиц для трубопровода диаметром 200 мм. Таблицы содержат значения расхода и скорости при различных наполнениях от 0,05 до 1,0 для всех возможных в инженерной практике диаметров и уклонов труб.

 

При проектировании водоотводящих сетей предварительно определяют расход. Уклон трубопровода принимают с учетом уклона поверхности земли и руководствуясь экономическими соображениями (минимальными объемом земляных работ и стоимости строительства). Расчет трубопроводов по описанным таблицам сводится к подбору диаметра трубопровода, обеспечивающего пропуск расхода при наполнении, соответствующем самоочищающей скорости.

 

Этот расчет весьма прост и удобен. Однако для него требуются таблицы большого объема, которые издаются отдельными книгами. Они Должны быть «под рукой» у каждого проектировщика. В то же время, изданные таблицы не охватывают всех возможных в инженерной практике Диаметров и уклонов трубопроводов и параметров их работы.

 

Аналогично ведется расчет по графикам и номограммам. Он требуют кропотливой работы. В инженерной практике ими пользуются реже.

 

Полиизобутиленовые покрытия отличаются высокими гидроизоляционными свойствами, трещиностойкостью и хорошей адгезией к основаниям. Высокая водонепроницаемость, биостойкость и атмосферостойкость этих покрытий позволяют рекомендовать их Для оклеечной гидроизоляции. Физико-механические свойства покрытий: средняя плотность — 1300 кг/м3, а предел прочности при Разрыве — 0,1 МПа. Кроме того, для гидроизоляции применяют полиэтиленовые и поливинилхлоридные пленки.

 

Герметизирующие материалы (герметики) применяют для уплот-нения швов между панелями и блоками сборных конструкций, заделки стыков трубопроводов и т, п. В настоящее время для этой цели используют герметизирующие мастики и эластичные прокладки, изготовляемые на основе полисульфидных каучуков (тиоколов), резинобитумного связующего и других полимеров.

 

Полиизобутиленовая пленка (ПСГ) — рулонный, гидроизоляционный материал, получаемый из полиизобутиленового каучука, газовой сажи и графита. Выпускают также полиизобутиленовую гидроизоляционную пленку УП-50, которую изготовляют из высокомолекулярного полиизобутилена, полиэтилена высокого давления, парафина и наполнителей (сажа, измельченный каменный уголь).

 

Мастика изол — смесь, состоящая из резиновой крошки, битума, кумаронового полимера, наполнителя (асбестового волокна) и антраценового масла (антисептика). Мастику применяют для различных герметизирующих работ как в подогретом до Температуры 80—100°С, так и в холодном состоянии с добавлением разжижителя (бензин, лигроин и т. п.).

 

ГМП применяют для гидроизоляции подземных сооружений устройства плоских кровель промышленных и гражданских зданий и гидроизоляционных работ.

 

Кроме мастик для герметизации швов применяют эластичные прокладки в виде пористых или плотных жгутов (пороизол, гернит и др.).

 

Полисульфидные (тиоколовые) герметики выпускают в виде двух-компонентных смесей из тиоколовой герметизирующей и вулканизирующей паст. Герметики приготовляют на месте работ путем смешения тиоколовой и вулканизирующей паст с добавлением ускорителя вулканизации и разжижителя. В процессе вулканизации смесь отверждается и образует эластичный, резиноподобный герме-тик, хорошо уплотняющий шов или стык.

 

Клеящие каучуковые мастики КН-2 и КН-3 представляют собой пастообразную однородную массу. Мастики изготовляют из хлоро-пренового каучука, инден-кумаронового полимера, наполнителей и растворителей. Мастику КН-2 с содержанием каучука 18—22% по массе используют для приклеивания резинового линолеума, плиток и герметизирующих прокладок; мастику КН-3 с содержанием каучука 11—14% применяют для приклеивания поливинилхлоридного линолеума, нитролинолеума, профильных погонажных изделий и паркета. Клеящие каучуковые мастики являются огне- и взрывоопасными и токсичными материалами.

 

Нетвердеющая мастика — герметизирующий материал на основе полиизобутилена, с мягчителем и наполнителем в виде тонкодисперсного минерального порошка. Эту мастику применяют для уплотнения швов между панелями в крупном домостроении с помощью специального шприца.

 

Мастика «Синтелакс» — вязкая, пастообразная масса белого цвета, изготовляемая из синтетического латекса, наполнителей и различных добавок. Мастика предназначается для приклеивания рулонных полимерных материалов, поливинилхлоридных и поли-стирольных плиток, а также полимерных материалов для облицовки стен жилых и общественных зданий.

 

Клеящие синтетические мастики при оптимальном составе обладают повышенной клеящей (адгезионной) способностью, био- и водостойкостью. При креплении полимерных материалов к тем или иным основаниям наиболее широко применяют мастики КН-2 и КН-3, «Перминид», «Синтелакс» и др.

 

При вулканизации каучука серой его свойства постепенно изменяются. Значительно повышаются эластичность и прочность при растяжении, повышается стойкость к старению, каучук теряет способность растворяться в растворителях, а лишь набухает. Изменение свойств каучука при вулканизации связано с образованием сложной пространственной сетчатой структуры вулканизата. Под влиянием нагрева, действия серы и других структурирующих веществ происходит усложнение молекулярной структуры вулканизата, т. е. появление между молекулами поперечных химических связей («сшивок»).

 

Мастика «Перминид» представляет собой вязкую пастообраз-массу темно-желтого цвета. Ее изготовляют из композиции еохлорвинилового полимера, пластификатора, растворителя и различных добавок. Она предназначается для приклеивания рулонных плиточных поливинилхлоридных материалов к различным основаниям. Мастика «Перминид» — огне- и взрывоопасный материал, как и мастика КН-3.

 

Резина — эластичный продукт вулканизации каучука с наполнителями, мягчителями и другими компонентами. Вулканизация — процесс превращения каучука в резину, чаще всего осуществляемый с помощью серы при нагревании до 130—160°С (горячая вулканизация). В настоящее время путем введения активаторов (ускорителей вулканизации) можно в течение нескольких минут получать вулка-низаты с требуемыми свойствами.

 

Важнейшими свойствами резины (вулканизата) являются: большое относительное удлинение при разрыве, уменьшение модуля эластичности, полезная упругость при разрыве и др. В соответствии с кинетической теорией упругости каучука и резин при растяжении происходит как бы распрямление и сближение цепей макромолекул. Однако внутреннее тепловое движение молекул противодействует этим изменениям, поэтому после прекращения действия растягивающих сил образец резины возвращается в первоначальное состояние. Определение механических свойств резины представляет значительную трудность, поскольку они зависят от продолжительности Действия деформирующей силы, температуры испытания и других факторов. Обычно предел прочности резин при разрыве составляет —30 МПа.

 



Фундаменты на проса дочных грунтах. Кровли из асбестоцементаых плоских и волнистых листов. Кровли из мягких материалов. Крыши бань и саун. Легированные стали и твердые сплавы. Малярные работы. Материалы и изделия из горных пород.

 

Главная  Свойства 



0.0016