ЗАЗЕМЛИТЕЛЬ

Предлагаемое техническое решение относится к области электротехники и может быть использовано для создания железобетонных опор заземлителей, имеющих более высокую прочность и долговечность.
Известны аналогичные технические решения (см. описание изобретения к авторскому свидетельству на изобретение СССР №1241331), которое содержит следующую совокупность существенных признаков: установленную своим нижним концом в грунте железобетонную опору, выполненную в виде внешней оболочки из электропроводного бетона, металлической арматуры, размещенной на внутренней поверхности внешней оболочки, и строительного бетона расположенного на участках внутренней поверхности внешней оболочки и на участках внешних поверхностей металлической арматуры.
Общими признаками предлагаемого технического решения и выше охарактеризованного аналогичного технического решения являются: установленная своим нижним концом в грунте железобетонная опора.
Известно также аналогичное техническое решение (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1415293), которое выбрано в качестве ближайшего аналога, прототипа и которое содержит следующую совокупность существенных признаков:
- составную железобетонную опору, вертикально установленную своей нижней частью (нижним концом), выполненной из гидроизоляционного электропроводного бетона, в грунте, своей средней частью, выполненной из строительного бетона с объемной пропиткой гидроизолирующим и упрочняющим материалом, (например, полизоционатом, метилметакрилатом и т.п.) и расположенной своей нижней поверхностью на верхней поверхности нижней части составной железобетонной опоры, выполненной из гидроизоляционного электропроводного бетона и своей верхней частью, выполненной из строительного бетона, расположенной своей нижней поверхностью на верхней поверхности средней части составной железобетонной опоры, выполненной из строительного бетона с объемной пропиткой гидроизолирующим и упрочняющим материалом.
Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются:
- составная железобетонная опора, вертикально установленная своей нижней частью (нижним концом), выполненной из строительного бетона, в грунте, расположенная нижней поверхностью своей средней части на верхней поверхности нижней части составной железобетонной опоры и расположенная нижней поверхностью своей верхней части, выполненной из строительного бетона, на верхней поверхности средней части железобетонной опоры.
Технический результат, который невозможно достичь ни одним из выше охарактеризованных аналогичных технических решений, заключается в снижении влияния росообразования в надземной зоне физической коррозии конструкции железобетонной опоры заземлителя.
Причиной невозможного достижения вышеуказанного технического результата является то, что конструкция железобетонной опоры заземлителя не исключает наличие в ней микропустот и микропор, что приводит к попаданию в микропустоты и микропоры влаги, а также преждевременному выводу из строя конструкций железобетонной опоры заземлителя.
Учитывая характеристику и анализ известных аналогичных технических решений, можно сделать вывод, что задача создания железобетонных опор заземлителей, имеющих более высокую прочность и долговечность является актуальной на сегодняшний день.
Технический результат, указанный выше, достигается тем, что в заземлителе, содержащем составную железобетонную опору, вертикально установленную своей нижней частью, выполненной из строительного бетона, в грунте, расположенную нижней поверхностью своей средней части на верхней поверхности нижней части составной железобетонной опоры и расположенную нижней поверхностью своей верней части, выполненной из строительного бетона на верхней поверхности среднего участка составной железобетонной опоры, которая в предлагаемом техническом решении выполнена из композиции при следующем соотношении компонентов мас. %:
- измельченный портландцемент крупностью 0,1÷0,2 микрона - 20÷24;
- измельченный песок крупностью 2÷3 микрона - 9÷13;
- песок - 45÷57;
- вода - 10÷22.
Выполнение средней части составной железобетонной опоры заземлителя для предлагаемого технического решения, из выше указанной композиции, позволяет осуществить заполнение участка нижней части составной, металлической, пустотелой, цилиндрической заготовки (с закрепленными в ней металлическими стержнями), являющимся нижней частью будущей составной железобетонной опоры заземлителя строительным бетоном и после его отверждения, заполнить участок средней части составной, металлической, пустотелой, цилиндрической заготовки, являющимся средней частью составной железобетонной опоры заземлителя, заранее подготовленной пастообразной смесью, состоящей из измельченного портландцемента крупностью 0,1÷0,2 микрона - 20÷24 мас. %, из измельченного песка крупностью 2÷3 микрона - 9÷13 мас. %, из песка - 45÷57 мас. % и из воды 10÷22 мас. %, в процессе перемешивания которых измельченные частицы портландцемента, смешиваются с частицами измельченного песка и с песком, находящимися в воде, плотно сцепляются друг с другом, практически без образования каких-либо пустот и пор, плотно сцепляются с поверхностями металлических стержней, образуя в процессе отверждения высокопрочную среднюю часть железобетонной опоры заземления, практически не подвергаемую в процессе эксплуатации влиянию росообразования в зоне физической коррозии конструкции заземлителя, после заполнения верхнего участка составной, металлической, пустотелой, цилиндрической заготовки, являющимся верхней частью будущей составной железобетонной опоры заземлителя, строительным бетоном и его отверждения, получить высокопрочную железобетонную опору заземлителя, имеющую более высокую долговечность. В чем и проявляется достижение вышеуказанного технического результата для предлагаемого технического решения.
При этом использование для предлагаемого технического решения измельченного портландцемента крупностью равной 0,1÷0,2 микрон менее 20 мас. % не позволяет получить необходимую прочность железобетонной опоры заземлителя, а использование измельченного портландцемента более - 24 мас. % приводит к его необоснованному перерасходу.
Использование измельченного песка крупностью равной 2÷3 микрона менее - 9 мас. % для предлагаемого технического решения, приведет к перерасходу измельченного портландцемента, а использование измельченного песка более - 13 мас. % приведет к значительным затратам связанным с измельчением песка.
Использование песка для предлагаемого технического решения менее - 45 мас. % приведет к перерасходу измельченного портландцемента, а использование более - 57 мас. % не обеспечит получение необходимой прочности конструкции заземлителя.
Использование для предлагаемого технического решения воды менее - 10 мас. % не обеспечит необходимой смачиваемости компонентов, а использование воды более - 16 мас. % приведет к перерасходу воды и к более длительным срокам отверждения железобетонной опоры заземлителя.
Предлагаемый заземлитель, согласно предлагаемому техническому решению, поясняется нижеследующим описанием и фигурами. На фиг. 1 изображена конструкция заземлителя. На фиг. 2 приведено содержание компонентов в предлагаемой конструкции. На фиг. 3 показаны результаты натурных испытаний заземлителя. Заземлитель (фиг. 1) содержит:
- составную железобетонную опору с железной арматурой - 1, вертикально установленную своей нижней частью - 2 (нижним концом), выполненной из строительного бетона, в грунт - 3, своей средней частью - 4, выполненной согласно предлагаемому техническому решению из быстроотвердевающей и влагонепроницаемой композиции при следующем соотношении компонентов мас. %:
- измельченный портландцемент крупностью 0,1÷0,2 микрон - 20÷24;
- измельченный песок крупностью 2÷3 микрон - 9÷13;
- песок - 45÷57;
- вода - 10÷22,
и расположенной своей нижней поверхностью на верхней поверхности нижней части - 2 составной железобетонной опоры и своей верхней частью - 5, выполненной из строительного бетона и расположенной своей нижней поверхностью на верхней поверхности средней части - 4 составной железобетонной опоры.
Технология изготовления предлагаемого заземлителя составной железобетонной опоры заключается в следующем.
Во внутреннюю полость, например, составной, металлической, пустотелой, цилиндрической заготовки, устанавливают стержни металлической арматуры и заполняют участок нижней части будущей составной железобетонной опоры строительным бетоном и выдерживают в течение 12 часов для предварительного отверждения строительного бетона, находящегося в нижней части составной железобетонной опоры.
После этого заполняют участок средней части составной, металлической, пустотелой, цилиндрической заготовки пастообразной, заранее подготовленной смесью из предлагаемой нами композиций и выдерживают эту смесь в течение 10 часов для ее отверждения получая, таким образом, среднюю часть - 4 составной железобетонной опоры.
Затем заполняют строительным бетоном участок верней части - 5 составной, металлической, пустотелой, цилиндрической заготовки и выдерживают в течение - 16 часов для окончательного отверждения всех составных частей (компонентов) и получения готовой составной железобетонной опоры.
Для подтверждения достижения технического результата предлагаемой конструкции заземлителя были изготовлены и испытаны три образца (фиг. 2, фиг. 3).
Таким образом, предлагаемое техническое решение, за счет использования указанных соотношений входящих в него компонентов, обеспечивает создание железобетонных опор заземлителей, имеющих более высокую прочность и долговечность, надежность и влагоустойчивость.