Способ определения водонепроницаемости бетона гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации (варианты)
Владельцы патента RU 2331065:
Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)
Использование: для определения водонепроницаемости бетона гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации. Сущность изобретения заключается в том, что изготавливают эталонные образцы цилиндрической формы из бетона того же номинального состава, по той же технологии и режиме отверждения, что и конструкции, подлежащие контролю, определяют водонепроницаемость эталонных образцов воздействием напора воды со ступенчато возрастающим давлением на одну из плоскостей образца, загерметизированного по его периметру, до появления признаков фильтрации в виде отдельных капель воды, производят сбор и замеры объема фильтрата, рассчитывают коэффициент фильтрации бетона эталонных образцов, возбуждают ультразвуковые колебания (УЗК) в эталонных образцах до и после проведения фильтрационных испытаний и в материале конструкции перед заполнением ее водой и после ее опорожнения, измеряют время и скорость распространения УЗК в эталонных образцах и в бетоне реальных конструкций сооружений, рассчитывают изменения скорости УЗК по разности скоростей распространения ультразвуковых колебаний в эталонных образцах до и после проведения фильтрационных испытаний и материале конструкции перед заполнением ее водой и после ее опорожнения, осуществляют построение семейства градуировочных зависимостей «изменение скорости УЗК-коэффициент фильтрации» для бетонов различного состава, технологии изготовления и режима отверждения, а затем по соответствующей рабочей градуировочной зависимости и установленному изменению скорости УЗК материала в натурных условиях определяют водонепроницаемость бетона в реальных конструкциях сооружений. Технический результат: снижение трудозатрат и продолжительности исследовательских работ по определению водонепроницаемости бетона в реальных конструкциях гидротехнических сооружений. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к способам определения потерь воды на фильтрацию через бетон водопроводящих гидротехнических сооружений, в частности противофильтрационных облицовок оросительных каналов гидромелиоративных систем и аккумулирующих водоемов различного комплексного назначения: мелиоративного, противопожарного, спортивно-оздоровительного и др.
Известен способ измерения потерь воды из облицованных каналов и определения коэффициента фильтрации бетона, характеризующего его водонепроницаемость, с помощью фильтромерного отсека, образуемого эластичным экраном из резины с рифленой поверхностью. При этом способе экран раскрывают по контуру опорожненного от воды канала на длине исследуемого участка и торцевые концы экрана приклеивают к поверхности облицовки. Приклеивание осуществляют клеем «№88», мастикой УМС-50 или битумным лаком с использованием прокладок из марлевых бинтов. После высыхания клеящих средств полость экрана соединяют с расходомером и заполняют канал водой (см. SU, авторское свидетельство №151137, А1. М. кл3. G E02B 13/00. Способ определения абсолютных фильтрационных потерь на участке ирригационного канала / Г.В.Абелишвили. - Заявка №754261/30-15; Заявлено 30.11.1961; Опубл. 1962 г., Бюл. №20).
Недостатками данного способа являются значительная трудоемкость и сложная технология подготовки и приклеивания экрана к поверхности облицовки невозможность использования экрана значительных размеров, то есть на крупных каналах.
Известен способ измерения потерь воды и определения коэффициента фильтрации через бетонную облицовку гидротехнических сооружений, заключающийся в использовании фильтромеров. При этом способе измеряют потери воды через монолитный или сборный бетон облицовки канала с помощью фильтромерных полостей, прижимаемых к облицовке через легкодеформируемый материал. Фильтромерные полости устанавливают вдоль откоса канала по поверхности облицовки, прижимают их к облицовке и с помощью прокладок герметично уплотняют. Внутрь полостей подают из тарированных емкостей воду, замеряют фильтрационный расход и определяют коэффициент фильтрации бетона (см. SU, авторское свидетельство №592915. М. кл2. Е02В 3/16 А01G 25/00. Устройство для определения потерь воды в канале через противофильтрационные облицовки / В.М.Бойко и Е.А.Богатов. - Заявка №2379895/29-15; Заявлено 14.06.1976; Опубл. 15.02.1978, Бюл. №6).
Основной недостаток этого способа заключается в том, что его можно применить для измерения водонепроницаемости бетона только лишь на идеально ровной поверхности бетонной облицовки. При неровной поверхности бетонной облицовки невозможно достичь герметичности уплотнения фильтромерных полостей, вследствие чего значительно снижается точность измерения фильтрационного расхода и определения коэффициента фильтрации бетона.
Более того, все вышеописанные, а также и другие известные в настоящее время способы практически представляется сложным конкретно применить для фильтрационных испытаний противофильтрационных конструктивных элементов гидротехнических сооружений, в частности противофильтрационных облицовок каналов и водоемов, в связи со специфическим технологическим режимом их работы.
Известен также способ контроля водонепроницаемости образца бетона, согласно которому одновременно со ступенчато нарастающим давлением воды на один из торцов образца принимают сигналы акустической эмиссии (АЭ), регистрируют давление воды и момент времени, при которых появились сигналы АЭ, и давление воды и момент времени, при которых произошло смачивание другого торца образца и прекратились сигналы АЭ, а о водонепроницаемости образца бетона судят по соотношению измеренных величин (см. SU, авторское свидетельство №1619157 А1. М. кл3. G01N 29/00. Способ контроля водонепроницаемости образца бетона и устройство для его осуществления / Ю.В.Лушкарев, В.М.Кабыш, А.И.Шубс, Г.А.Гришко и Н.И.Сытник. - Заявка №4632025/28; Заявлено 04.01.1989; Опубл. 07.01.1991, Бюл. №1).
Вышеописанный способ контроля водонепроницаемости бетона является достаточно трудоемким, многооперационным и технологически сложным в применении. Главный недостаток этого способа заключается в том, что его можно применить только для контроля водонепроницаемости образцов бетона, но не в реальных конструкциях сооружений.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - создание принципиально нового способа контроля водопроницаемости бетона в реальных конструкциях гидротехнических сооружений, преимущественно противофильтрационных облицовок каналов и водоемов, не имеющего аналогов в России и за рубежом.
Технический результат - снижение трудозатрат, стоимости и продолжительности исследовательских работ по определению водонепроницаемости бетона в реальных конструкциях гидротехнических сооружений, преимущественно противофильтрационных облицовок каналов и водоемов, с обеспечением высокой точности измерений и возможности практической реализации для фильтрационных испытаний противофильтрационных конструктивных элементов сооружений в связи со специфическим технологическим режимом их работы.
Указанный технический результат в части способа контроля водонепроницаемости бетона по первому варианту достигается тем, что предлагаемый способ контроля водонепроницаемости бетона гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации, преимущественно противофильтрационных облицовок каналов и водоемов, осуществляют изготовлением эталонных образцов цилиндрической формы из бетона того же номинального состава, по той же технологии и режиме отверждения, что и конструкции, подлежащие контролю, определением водонепроницаемости эталонных образцов воздействием напора воды со ступенчато возрастающим давлением на одну из плоскостей образца, загерметизированного по его периметру, до появления признаков фильтрации в виде отдельных капель воды, сбором и замерами объема фильтрата, расчетом коэффициента фильтрации бетона эталонных образцов, возбуждением ультразвуковых колебаний (УЗК) в эталонных образцах и материале конструкции до начала контроля и после проведения фильтрационных испытаний, измерением времени и скорости распространения УЗК в эталонных образцах и в бетоне реальных конструкций сооружений, расчетом изменения скорости УЗК по разности соответствующих скоростей распространения ультразвуковых колебаний в эталонных образцах и материале конструкции до начала контроля и после проведения фильтрационных испытаний, выполнением семейства градуировочных зависимостей «изменение скорости УЗК -коэффициент фильтрации» для бетонов различного состава, технологии изготовления и режима отверждения, а затем по соответствующей рабочей градуировочной зависимости и установленному изменению скорости УЗК материала в натурных условиях определяют водонепроницаемость бетона в реальных конструкциях сооружений.
Технический результат в части способа контроля водонепроницаемости бетона по второму варианту достигается тем, что предлагаемый способ контроля водонепроницаемости бетона гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации, преимущественно противофильтрационных облицовок каналов и водоемов, осуществляют измерением времени распространения ультразвукового колебаний (УЗК) не менее чем в двадцати участках контролируемой зоны конструкции сооружений, вычислением средней скорости УЗК в каждом участке, определением базовых участков в контролируемой зоне, в которых измеренная скорость УЗК имеет максимальное, минимальное и наиболее близкое к средней скорости ультразвука значение, установкой фильтромеров в намеченных участках, определением фильтрационных потерь и коэффициента фильтрации бетона в этих участках и устанавливают водонепроницаемость бетона в любом участке контролируемой зоны конструкции из зависимости
где а - коэффициент пропорциональности, (см/с)/(м/с)α, a=(Kмакс/Cα мин+Kn/Cα n+Kмин/Cα макс/3;
α - коэффициент, характеризующий изменение зависимости коэффициента фильтрации бетона от скорости распространения в нем ультразвуковых колебаний, α=lg(Kмакс/Кмин)/lg(Cмин/Смакс);
Kj - коэффициент фильтрации бетона на участке контролируемой зоны конструкции, см/с;
Смин - минимальная скорость распространения ультразвука в бетоне контролируемой зоны конструкции, м/с;
Сn - значение скорости распространения ультразвуковых колебаний в бетоне контролируемой зоны конструкции, наиболее близкое к средней скорости ультразвука, м/с;
Кмакс - максимальный коэффициент фильтрации бетона в контролируемой зоне конструкции, см/с;
Кn - коэффициент фильтрации бетона на участке контролируемой зоны конструкции, где скорость ультразвука имеет величину (Сn), наиболее близкую к средней скорости ультразвука, см/с;
Кмин - минимальный коэффициент фильтрации бетона в контролируемой зоне конструкций, см/с;
Сj - скорость распространения ультразвука в бетоне на j-м участке контролируемой зоны конструкции, м/с;
Смакс - максимальная скорость распространения ультразвука в бетоне контролируемой зоны конструкции, м/с.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленных способов (вариантов), заключаются в следующем.
Заявленный способ контроля водонепроницаемости бетона гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации, преимущественно противофильтрационных облицовок каналов и водоемов, по первому варианту осуществляют следующим образом.
В эталонных образцах цилиндрической формы диаметром (⊘) 150 мм и высотой (h) 150 мм (не менее 20 серий), изготовленных из бетона того же номинального состава, по той же технологии и режиме отверждения, что и конструкции, подлежащие контролю, методами сквозного и поверхностного прозвучивания по ГОСТ 17624-87 возбуждают ультразвуковые колебания (УЗК) и определяют среднюю скорость (Сс) распространения УЗК в каждом из эталонных образцов. Затем определяют водонепроницаемость эталонных образцов на специальной установке по ГОСТ 12730.5-84* (прилож. 2) посредством воздействия напора воды со ступенчато возрастающим давлением на одну из плоскостей образца, предварительно загерметизированного по его периметру, до появления признаков фильтрации в виде отдельных капель воды, собирают и замеряют объем фильтрата, рассчитывают коэффициент фильтрации (Kj) бетона эталонных образцов.
После проведения фильтрационных испытаний в насыщенных водой эталонных бетонных образцах повторно методами сквозного и поверхностного прозвучивания по ГОСТ 17624-87 возбуждают ультразвуковые колебания и определяют среднюю скорость (Св) распространения УЗК в каждом из эталонных образцов, рассчитывают изменение скорости УЗК (ΔCj=Cв-Сс) по разности соответствующих скоростей (Св-Сс) распространения ультразвуковых колебаний в эталонных образцах и выполняют построение семейства градуировочных зависимостей «изменение скорости УЗК (ΔСj)-коэффициент фильтрации (Kj)» для бетонов различного состава, технологии изготовления и режима отверждения. Аналогично, в натурных условиях перед заполнением каналов и водоемов водой и после их опорожнения устанавливают изменение скорости УЗК (ΔCj=Св-Сс) в различных участках контролируемой зоны сооружений и по соответствующей рабочей градуировочной зависимости определяют водонепроницаемость бетона в реальных конструкциях сооружений.
ПРИМЕР 1. Водонепроницаемость бетона марки В4 (по проекту) контролируют в конструкции монолитной бетонной облицовки оросительного канала с применением ультразвукового прибора УК-14ПМ и фильтромеров. Параметры оросительного канала: наполнение (Н) 3 м, ширина по дну (b) 2 м, коэффициент заложения откосов (m) 2. Толщина бетонной облицовки (δ) 12 см.
Коэффициент перехода скорости ультразвука при поверхностном прозвучивании к скорости при сквозном прозвучивании составляет К=1,93. База прозвучивания (L) 120 мм.
В намеченных участках контролируемой зоны конструкции облицовки способом поверхностного прозвучивания прибором УК-14ПМ определяют значения времени и скорости ультразвука (Сс, Св) в бетоне облицовки до заполнения канала водой и после его опорожнения в конце поливного сезона или в перерывах между поливами сельскохозяйственных культур, а затем по разности соответствующих скоростей (Сс, Св) расчетом устанавливают изменение скорости УЗК (ΔCj=Св-Сс).
В эталонных образцах цилиндрической формы диаметром (⊘) 150 мм и высотой (h) 150 мм (20 серий), изготовленных из бетона того же номинального состава, по той же технологии и режиме отверждения, что и конструкции облицовки канала, подлежащие контролю, методами сквозного и поверхностного прозвучивания по ГОСТ 17624-87 возбуждают ультразвуковые колебания (УЗК) и определяют среднюю скорость (Сс) распространения УЗК в каждом из эталонных образцов. Затем определяют водонепроницаемость эталонных образцов на специальной установке по ГОСТ 12730.5-84* (прилож. 2) посредством воздействия напора воды со ступенчато возрастающим давлением на одну из плоскостей образца, предварительно загерметизированного по его периметру, до появления признаков фильтрации в виде отдельных капель воды, собирают и замеряют объем фильтрата, рассчитывают коэффициент фильтрации (Kj) бетона эталонных образцов.
После проведения фильтрационных испытаний в насыщенных водой эталонных бетонных образцах повторно методами сквозного и поверхностного прозвучивания по ГОСТ 17624-87 возбуждают ультразвуковые колебания и определяют среднюю скорость (Св) распространения УЗК в каждом из эталонных образцов, рассчитывают изменение скорости УЗК (ΔСj=Св-Сс) по разности соответствующих скоростей (Св-Сс) распространения ультразвуковых колебаний в эталонных образцах и выполняют построение рабочей градуировочной зависимости «изменение скорости УЗК (ΔСj)-коэффициент фильтрации (Кj)» для бетона того же номинального состава, технологии изготовления и режима отверждения, что и в конструкции облицовки канала.
По результатам выполненных ультразвуковых и фильтрационных испытаний эталонных бетонных образцов установлена рабочая градуировочная зависимость «ΔCj-Кj», которая описывается уравнением следующего вида:
Подставляя в формулу (2) значения скорости УЗК (ΔСj=Св-Сс) материала облицовки в натурных условиях, определяем коэффициент фильтрации бетона в участках контролируемой зоны.
Результаты испытаний и расчетов коэффициента фильтрации бетона облицовки оросительного канала сведены в таблицу.
| Номер участка | Изменение скорости УЗК (ΔCj), м/с | Коэффициент фильтрации (Kj) в бетона участке конструкции, определенный | Марка бетона по водонепроницаемости по ГОСТ 12730.5-84* | ||
| ультразвуковым методом по изобретению, см/с | с применением фильтромеров в натурных условиях, см/с | Погрешность, % | |||
| 1 | 500 | 7·10-9 | 7,3·10-9 | -4,1 | В2 |
| 2 | 600 | 1,63·10-8 | 1,71·10-8 | -4,7 | В2 |
| 3 | 570 | 1,29·10-8 | 1,34·10-8 | -3,7 | В2 |
| 4 | 650 | 2,36·10-8 | 2,43·10-8 | -2,9 | ниже В2 |
| 5 | 200 | 1·10-10 | 1,05·10-10 | -4,8 | В8 |
| 6 | 450 | 4,3·10-9 | 4,4·10-9 | -2,3 | В4 |
| 7 | 500 | 7·10-9 | 7,3·10-9 | -4,1 | В2 |
| 8 | 400 | 2,49·10-9 | 2,54·10-9 | -2,0 | В4 |
| 9 | 620 | 1,9·10-8 | 1,97·10-8 | -3,6 | В2 |
| 10 | 520 | 8,4·10-9 | 8,7·10-9 | -3,4 | В2 |
| 11 | 300 | 6,56·10-10 | 6,75·10-10 | -2,8 | В6 |
| 12 | 200 | 1·10-10 | 1,05·10-10 | -4,8 | В8 |
| 13 | 450 | 4,3·10-9 | 4,5·10-9 | -4,4 | В4 |
| 14 | 600 | 1.63·10-8 | 1,71·10-8 | -4,7 | В2 |
| 15 | 510 | 7,68·10-9 | 7,9·10-9 | -2,8 | В2 |
| 16 | 480 | 5,8·10-9 | 6,1·10-9 | -5,0 | В4 |
| 17 | 350 | 1,34·10-9 | 1,4·10-9 | -4,3 | В6 |
| 18 | 420 | 3,12·10-9 | 3,2·10-9 | -2,5 | В4 |
| 19 | 510 | 7,68·10-9 | 7,9·10-9 | -2,8 | В2 |
| 20 | 380 | 1,96·10-9 | 2·10-9 | -2,0 | В4 |
| 21 | 540 | 1·10-8 | 1,06·10-8 | -5,7 | В2 |
| Средние значения показателей бетона в контролируемой зоне конструкции: | 7,03·10-9 | 7,3·10-9 | -3,7 | В2 |
Предложенный способ ультразвукового контроля водонепроницаемости бетона гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации позволяет снизить погрешность измерений до -2...-5,7%, что составляет в среднем - 3,7%.
Предложенный способ контроля водонепроницаемости бетона гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации, преимущественно противофильтрационных облицовок каналов и водоемов, по второму варианту осуществляют следующим образом.
Водонепроницаемость бетона гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации, преимущественно противофильтрационных облицовок каналов и водоемов, устанавливают измерением времени распространения ультразвукового колебаний (УЗК) не менее чем в двадцати участках контролируемой зоны конструкции сооружений, вычислением средней скорости УЗК в каждом участке, определением базовых участков в контролируемой зоне, в которых измеренная скорость УЗК имеет максимальное, минимальное и наиболее близкое к средней скорости ультразвука значение, установкой фильтромеров в намеченных участках, определением фильтрационных потерь и коэффициента фильтрации бетона в этих участках и рассчитывают водонепроницаемость бетона в любом участке контролируемой зоны конструкции из зависимости
где а - коэффициент пропорциональности, (см/с)/(м/с)α, a=(Kмакс/Cα мин+Kn/Cα n+Kмин/Cα макс/3;
α - коэффициент, характеризующий изменение зависимости коэффициента фильтрации бетона от скорости распространения в нем ультразвуковых колебаний, α=lg(Kмакс/Кмин)/lg(Cмин/Смакс);
Кj - коэффициент фильтрации бетона на участке контролируемой зоны конструкции, см/с;
Смин - минимальная скорость распространения ультразвука в бетоне контролируемой зоны конструкции, м/с;
Сп - значение скорости распространения ультразвуковых колебаний в бетоне контролируемой зоны конструкции, наиболее близкое к средней скорости ультразвука, м/с;
Кмакс - максимальный коэффициент фильтрации бетона в контролируемой зоне конструкции, см/с;
Кn - коэффициент фильтрации бетона на участке контролируемой зоны конструкции, где скорость ультразвука имеет величину (Сn), наиболее близкую к средней скорости ультразвука, см/с;
Кмин - минимальный коэффициент фильтрации бетона в контролируемой зоне конструкций, см/с;
Сj - скорость распространения ультразвука в бетоне на j-м участке контролируемой зоны конструкции, м/с;
Смакс - максимальная скорость распространения ультразвука в бетоне контролируемой зоны конструкции, м/с.
Исследованиями установлено, что при увеличении скорости распространения УЗК в бетоне снижается его коэффициент фильтрации.
ПРИМЕР 2. Водонепроницаемость бетона марки В4 (по проекту) контролируют в конструкции монолитной бетонной облицовки оросительного канала с применением ультразвукового прибора УК-14ПМ и фильтромеров. Параметры оросительного канала: наполнение (Н) 3 м, ширина по дну (b) 2 м, коэффициент заложения откосов (m) 2. Толщина бетонной облицовки (δ) 12 см.
Коэффициент перехода скорости ультразвука при поверхностном прозвучивании к скорости при сквозном прозвучивании составляет К=1,93. База прозвучивания (L) 120 мм.
В контролируемой зоне монолитной бетонной облицовки оросительного канала намечены участки, в которых измеренная скорость распространения ультразвуковых колебаний (УЗК) имеет максимальное (Смакс=4900 м/с) и минимальное (Смин=4300 м/с) значения, а также участок, где скорость ультразвука имеет величину (Сn=4600 м/с), наиболее близкую к средней скорости УЗК.
В каждом намеченном участке установлены фильтромеры конструкции ГрузНИИГиМ и выполнены фильтрационные испытания. По данным фильтрационных испытаний определены значения коэффициента фильтрации в контролируемой зоне облицовки Кмакс=2,1·10-9 см/с, Кмин=2·10-8 см/с и Кn=7·10-9 см/с в намеченных участках, имеющих соответственно скорости Смин=4300 м/с, Смакс=4900 м/с и Сn=4600 м/с.
Основные данные для расчета коэффициента фильтрации и определения водонепроницаемости бетона в участках конструкции монолитной бетонной облицовки оросительного канала: Кмин=2,1·10-9 см/с; Кмакс=2·10-8 см/с; Кn=7·10-9 см/с; Смакс=4900 м/с; Смин=4300 м/с; Сn=4600 м/с.
Результаты испытаний и расчетов коэффициента фильтрации бетона по приведенной зависимости (3) в участках монолитной бетонной облицовки оросительного канала представлены в таблице.
| Номер участка | Скорости УЗК, м/с | Коэффициент фильтрации (Kj) бетона в участке конструкции, определенный | Марка бетона по водонепроницаемости по ГОСТ 12730.5-84* | ||
| ультразвуковым методом по изобретению, см/с | с применением фильтромеров в натурных условиях, см/с | Погрешность, % | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | 4900 | 2,1·10-9 | 2,1·10-9 | 0 | В4 |
| 2 | 4800 | 3,1·10-9 | - | - | В4 |
| 3 | 4650 | 5,39·10-9 | - | - | В4 |
| 4 | 4700 | 4,48·10-9 | - | - | В4 |
| 5 | 4500 | 9,5·10-10 | - | - | В2 |
| 6 | 4750 | 3,38·10-9 | - | - | В4 |
| 7 | 4450 | 1,15·10-8 | - | - | В2 |
| 8 | 4500 | 7,85·10-9 | - | - | В2 |
| 9 | 4600 | 6,5·10-9 | 7·10-9 | -7 | В4 |
| 10 | 4400 | 1,4·10-8 | - | - | В2 |
| 11 | 4780 | 3,35·10-9 | - | - | В4 |
| 12 | 4420 | 1,29·10-8 | - | - | В2 |
| 13 | 4700 | 4,48·10-9 | - | - | В4 |
| 14 | 4500 | 9,5·10-9 | - | - | В2 |
| 15 | 4300 | 1,98·10-8 | 2·10-8 | - 1 | В2 |
| 16 | 4850 | 2,61·10-9 | - | - | В4 |
| 17 | 4350 | 1,7·10-8 | - | - | В2 |
| 18 | 4720 | 4,17·10-9 | - | - | В4 |
| 19 | 4480 | 1,03·10-8 | - | - | В2 |
| 20 | 4520 | 8,8·10-9 | - | - | В2 |
| 21 | 4680 | 6,03·10-9 | - | - | В4 |
| Средние значения показателей бетона в контролируемой зоне конструкции: | 9,51·10-9 | 9,77·10-9 | -2,7 | В2 |
Предложенный способ ультразвукового контроля водонепроницаемости бетона гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации позволяет снизить погрешность измерений до 0...-7%, что составляет в среднем 2,7%.
1. Способ определения водонепроницаемости бетона гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации, преимущественно противофильтрационных облицовок каналов и водоемов, осуществляют изготовлением эталонных образцов цилиндрической формы из бетона того же номинального состава, по той же технологии и режиме отверждения, что и конструкции, подлежащие контролю, определением водонепроницаемости эталонных образцов воздействием напора воды со ступенчато возрастающим давлением на одну из плоскостей образца, загерметизированного по его периметру, до появления признаков фильтрации в виде отдельных капель воды, сбором и замерами объема фильтрата, расчетом коэффициента фильтрации бетона эталонных образцов, возбуждением ультразвуковых колебаний (УЗК) в эталонных образцах до и после проведения фильтрационных испытаний и в материале конструкции перед заполнением ее водой и после ее опорожнения, измерением времени и скорости распространения УЗК в эталонных образцах и в бетоне реальных конструкций сооружений, расчетом изменения скорости УЗК по разности скоростей распространения ультразвуковых колебаний в эталонных образцах до и после проведения фильтрационных испытаний и материале конструкции перед заполнением ее водой и после ее опорожнения, выполнением семейства градуировочных зависимостей "изменение скорости УЗК - коэффициент фильтрации" для бетонов различного состава, технологии изготовления и режима отверждения, а затем по соответствующей рабочей градуировочной зависимости и установленному изменению скорости УЗК материала в натурных условиях определяют водонепроницаемость бетона в реальных конструкциях сооружений.
2. Способ определения водонепроницаемости бетона гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации, преимущественно противофильтрационных облицовок каналов и водоемов, осуществляют измерением времени распространения ультразвукового колебаний (УЗК) не менее чем в двадцати участках контролируемой зоны конструкции сооружений, вычислением средней скорости УЗК в каждом участке, определением базовых участков в контролируемой зоне, в которых измеренная скорость УЗК имеет максимальное, минимальное и наиболее близкое к средней скорости ультразвука значение, установкой фильтромеров в намеченных участках, определением фильтрационных потерь и коэффициента фильтрации бетона в этих участках и устанавливают водонепроницаемость бетона в любом участке контролируемой зоны конструкции из зависимости
где а - коэффициент пропорциональности, (см/с)/(м/с)α, a=(Kмакс/Cα мин+Kn/Cα n+Kмин/Cα макс/3;
α - коэффициент, характеризующий изменение зависимости коэффициента фильтрации бетона от скорости распространения в нем ультразвуковых колебаний, α=lg(Kмакс/Kмин)/lg(Cмин/Cмакс);
Kj - коэффициент фильтрации бетона на участке контролируемой зоны конструкции, см/с;
Смин - минимальная скорость распространения ультразвука в бетоне контролируемой зоны конструкции, м/с;
Сn - значение скорости распространения ультразвуковых колебаний в бетоне контролируемой зоны конструкции, наиболее близкое к средней скорости ультразвука, м/с;
Кмакс - максимальный коэффициент фильтрации бетона в контролируемой зоне конструкции, см/с;
Кn - коэффициент фильтрации бетона на участке контролируемой зоны конструкции, где скорость ультразвука имеет величину (Сn), наиболее близкую к средней скорости ультразвука, см/с;
Кмин - минимальный коэффициент фильтрации бетона в контролируемой зоне конструкций, см/с;
Сj - скорость распространения ультразвука в бетоне на j-ом участке контролируемой зоны конструкции, м/с;
Смакс - максимальная скорость распространения ультразвука в бетоне контролируемой зоны конструкции, м/с.
