Клюев А. Н., Атабиев И. Ж., Сухарев Ю. И. Абразивный износ водопропускных гидротехнических сооружений // Научная жизнь. 2020. Т. 15. Вып. 4. С. 460–467. DOI: 10.35679/1991-9476-2020-15-4-460-467

Клюев Александр Николаевич, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Инженерные конструкции», ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева»: Россия, 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49.

Атабиев Исхак Жафарович, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Гидротехнические сооружения», ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева»: Россия, 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49.

Сухарев Юрий Иванович, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры «Мелиорация и рекультивация земель», ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева»: Россия, 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49.

Тел.: +7 (916) 611-80-23

E-mail: meliorz@rgau-msha.ru

Эффективное использование водного потенциала горных и предгорных рек выдвигает проблему совершенствования защиты конструкций водопропускных и селепроводящих сооружений от воздействия влекомыми наносами. Правильно подобранный еще на стадии проектирования состав бетона может обеспечить необходимую прочность обделки и облицовки водопропускного тракта (первичная защита). Предложен ускоренный метод исследования абразивной стойкости стенок и днища лотков, каналов, быстротоков с учетом натурных условий эксплуатации. Отличие его от известных методик заключается в том, что в качестве исследуемых образцов предложены и испытаны в лабораторных условиях в абразивной массе образцы в виде шаров (во избежание случайных сколов углов). Истирание бетонных шаров осуществлялось абразивной массой в шаровой мельнице. В качестве абразивной массы использован кварцевый щебень. В одну камеру загружалось 40 кг щебня фракции 20–40 мм, что составляло 75–60% объема последней. Образцы – шары диаметром 60 мм – изготавливались в форме специальной конструкции. Шаровая форма образцов исключала в исследованиях механический фактор – сколы углов, тем самым повышая точность и достоверность результатов износа в абразивной массе. Кроме того, испытание в абразивной массе незакрепленных образцов-шаров по сравнению с закрепленными (прямоугольными) образцами позволяло одновременно проверять большее их количество, не говоря о том, что в первом случае поверхность истирания при тех же примерных габаритах была гораздо большей, чем у закрепленных прямоугольных образцов. Время истирания образцов в шаровой мельнице было установлено равным 3 ч, что обусловлено точностью измерения взвешивания, не превышающей 1% от истертой массы. Приведены экспериментальные данные испытаний износа воздушно-сухих бетонов и насыщенных водой по стандартному и предлагаемому ускоренному методу

Список литературы:

1. СП 41.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений.

2. СП 290.1325800.2016 Водопропускные гидротехнические сооружения (водосбросные, водоспускные и водовыпускные). Правила проектирования.

3. ГОСТ 13087-81 Бетоны. Методы определения истираемости. Актуализированная редакция.

4. СП 28.13330.2012 Защита строительных конструкций от коррозии.

5. Бабкин А. С., Атабиев И. Ж. Совершенствование технологии водоприема из горных и предгорных водотоков // Природообустройство. – 2018. – № 5. – С. 36–40.

6. Клюев А. Н., Семенов В. Б. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии // Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы комплексного обустройства техноприродных систем». Ч. III «Гидротехническое строительство». – М.: ФГБОУ ВПО МГУП, 2013. – С.122–129.

7. Клюев А. Н., Пименов А. Н., Гузеев Е. А. Износостойкие щелочесиликатные бетоны // Коррозионная стойкость бетона, арматуры и железобетона в агрессивных средах. – М.: НИИЖБ, 1988. – С. 58–62.

8. Клюев А. Н., Семенов В. Б. Сопротивление истиранию модифицированного щелочесиликатного бетона: сб. науч. трудов. – М.: Московский государственный университет природообустройства, 2004. – С. 219–222.

ABRASIVE WEAR OF HYDRAULIC STRUCTURES CULVERTS

Klyuev Aleksandr Nikolaevich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Engineering Constructions Depart., Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Moscow, Russia.

Atabiev Iskhak Zhafarovich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Waterworks Depart., Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Moscow, Russia.

Sukharev Yuriy Ivanovich, Dr. of Tech. Sci., Prof., Amelioration and Land Reclamation Depart., Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Moscow, Russia.

Keywords: culvert hydraulic structures, abrasion, abrasive wear, concrete balls, ball mill.

Abstract. The need for effective use of the mountain and piedmont rivers’ water potential raises the problem of improving the protecting culverts and mud-carrying structures from the effects of entrained sediments. Properly selected at the design stage, the composition of concrete can provide the necessary strength of the lining and lining of the culvert (primary protection). An accelerated method is proposed for studying the abrasion resistance of the walls and bottom of trays, channels, and quick currents, taking into account natural operating conditions. Its difference from the known methods lies in the fact that samples in the form of balls are proposed and tested under laboratory conditions in an abrasive mass as test samples (to avoid accidental chipping of the corners). The abrasion of concrete balls was carried out by abrasive mass in a grinding mill. Quartz rubble was used as the abrasive mass. 40 kg of crushed stone of a fraction of 20–40 mm were loaded into one chamber, which amounted to 75–60% of the volume of the latter. Samples – balls with a diameter of 60 mm – were made in the form of a special design. The spherical shape of the samples excluded the mechanical factor in the studies – chipped angles, thereby increasing the accuracy and reliability of the wear results in the abrasive mass. In addition, testing in the abrasive mass of loose samples-balls compared to fixed (rectangular) samples allowed us to simultaneously check a larger number of them, not to mention the fact that in the first case the abrasion surface at the same approximate dimensions was much larger than that of fixed rectangular samples. The abrasion time of the samples in a ball mill was set to 3 hours, which is due to the accuracy of the weighing measurement, not exceeding 1% of the abraded mass. Experimental data on wear tests of air-dried concrete and saturated with water according to the standard and proposed accelerated method are presented.