Аннотация

Цель: обосновать эффективность технологии ремонта бетонных облицовок каналов полимерными материалами на битумной основе для снижения водопроницаемости трещин. 

Материалы и методы. Использовалась лабораторная установка, позволяющая моделировать процесс фильтрации через поврежденные бетонные облицовки, включая напорный режим в каналах, и взаимодействие потока с грунтовым основанием. Установлены масштабные соотношения для линейных размеров, скорости фильтрации, коэффициента пористости и других параметров с учетом применения теории подобия, что позволяет смоделировать естественные процессы в лабораторных условиях. 

Результаты и обсуждение. По результатам проведенных натурных обследований участка канала были выявлены разрушения облицовки: трещины шириной до 0,1 м, разрушенные швы и шелушение бетона, что приводило к потерям воды, в 9 раз превышающим норму 7–10 л/(сут·м²). Такое техническое состояние привело не только к значительным потерям водных ресурсов, но и снижению общей эффективности оросительной системы. Применение полимерного материала «жидкая резина» для текущего ремонта бетонной облицовки канала 10-Х-4 доказало свою высокую эффективность. После обработки поврежденных участков (трещин и деформационных швов) фильтрационные потери сократились до допустимых значений. 

Выводы. Натурные исследования оросительных каналов позволили выявить различные дефекты конструкций бетонных облицовок: трещины, разрушенные деформационные и температурные швы, коррозию бетона. По результатам выполненных расчетов установлено, что такие дефекты приводят к фильтрационным потерям, составляющим до 40 %, при этом порядка 65 % каналов требуют реконструкции. Лабораторные испытания подтвердили значительную фильтрацию (даже при наличии бетонных и бетонопленочных облицовок) особенно в зонах переменного уровня воды на каналах. Для восстановления гидроизоляционных свойств частично разрушенных бетонных покрытий успешно апробирована технология ремонта с использованием полимерного материала «жидкая резина». Опытная апробация на участке канала 10-Х-4 показала снижение фильтрационных потерь с 90 до 7–10 л/(сут·м²).

doi: 10.31774/2712-9357-2025-15-3-342-361

Для цитирования

Гарбуз А. Ю., Баев О. А. Результаты апробации технологии ремонта бетонных покрытий каналов // Мелиорация и гидротехника. 2025. Т. 15, № 3. С. 342–361. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2025-15-3-342-361.

Список литературы

1. Бандурин М. А., Руденко А. А. Мониторинг технического состояния и оценка остаточного ресурса длительно эксплуатируемых гидротехнических сооружений // Передовые исследования Кубани: сб. материалов Ежегод. отчет. конф. грантодержателей Куб. науч. фонда, г. Сочи, 15–17 мая 2023 г. Краснодар: Куб. науч. фонд, 2023. С. 58–62. EDN: RTGICA.

2. Косиченко Ю. М. Обобщение данных по шероховатости русел каналов в земляном русле и облицовке // Экология и водное хозяйство. 2020. № 2(05). С. 155–168. DOI: 10.31774/2658-7890-2020-2-155-168. EDN: VYYGVM.

3. Сольский С. В., Быковская С. А. Анализ основных причин нарушений противофильтрационных элементов из геомембран на гидротехнических сооружениях // Гидротехническое строительство. 2021. № 2. С. 33–40. EDN: RKHVWU.

4. Бандурин М. А., Руденко А. А. Совершенствование методов восстановления железобетонных элементов гидротехнических сооружений водохозяйственного комплекса // Передовые исследования Кубани: сб. тр. конф., г. Сочи, 29–31 мая 2024 г. Краснодар: Куб. науч. фонд, 2024. С. 211–213.

5. Беляков О. А., Абдразаков Ф. К. Способ ремонта облицованных оросительных каналов с применением гидроизоляционных материалов // Основы рационального природопользования: материалы X Нац. конф. с междунар. участием, г. Саратов, 15 нояб. 2024 г., 2024. Саратов: Вавил. ун-т, 2024. С. 124–128.

6. Construction and repair of irrigation canals based on converged technologies / F. K. Abdrazakov, A. Rukavishnikov, O. Miheeva, D. Logashov, C. Churkina, M. Yarmashevich // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering: International Scientific Conference Construction Mechanics, Hydraulics and Water Resources Engineering (CONMECHYDRO – 2020), Tashkent, Uzbekistan, April 23–25, 2020. 2020. Vol. 883. Article number: 012209. DOI: 10.1088/1757-899X/883/1/012209. EDN: TOQLVY.

7. Гарбуз А. Ю. Натурные обследования технического состояния каналов Багаевской распределительной системы // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2020. № 3(79). С. 63–67. EDN: AEHPKM.

8. Колганов А. В. Водохозяйственный комплекс Южного Федерального округа: современное состояние, проблемы управления // Мелиорация и водное хозяйство. 2006. № 5. С. 2–4. EDN: HVTTVR.

9. Ткачев А. А., Ольгаренко И. В. Современные проблемы в управлении водораспределением в магистральных каналах оросительных систем // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2021. Т. 11, № 2. С. 1–23. DOI: 10.31774/2222-1816-2021-11-2-1-23. EDN: NTRFMJ.

10. Причины разрушения и концепция ремонта бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений / В. М. Давиденко, Г. Ф. Паромова, Г. В. Охапкин, Д. А. Ивашинцов, П. И. Фотиев // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 2017. Т. 286. С. 3–9. EDN: YTTPQG.

11. Гарбуз А. Ю. Экспериментальные исследования водопроницаемости локальных повреждений бетонных облицовок каналов // Экология и водное хозяйство. 2020. № 1(04). С. 76–88. DOI: 10.31774/2658-7890-2020-1-76-88. EDN: NLYLFV.

12. Петров А. В., Еремеева А. И. Восстановление бетонных и железобетонных поверхностей конструкций покрытия. Устранение трещин в бетоне // Экспертиза промышленной безопасности и диагностика опасных производственных объектов. 2016. № 1(7). С. 29–31. EDN: VVIRCZ.

13. Способ восстановления или нанесения защитного слоя на бетонные и железобетонные поверхности / В. И. Шаповалов, А. К. Сысоев, Н. А. Сысоева, П. В. Духанин // Строительство – 2007: материалы Междунар. науч.-практ. конф., г. Ростов-на-Дону, 13–16 марта 2007 г. Ростов н/Д.: Рост. гос. строит. ун-т, 2007. С. 11–12. EDN: VSNKEU.