ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ПЛИТА ДРЕНАЖА

Полезная модель относится к очистке природных и сточных вод, а именно к фильтрующим водоочистным устройствам с зернистой загрузкой.
Известен дренаж для скорых водоочистных фильтров с зернистой загрузкой, содержащий железобетонную плиту с отверстиями. Железобетонная плита имеет щелевидные отверстия постоянного сечения для прохождения очищенной воды. /1/
Наиболее близким к предлагаемому является дренажное устройство с зернистой загрузкой, включающее выполненную из водонепроницаемого материала плиту с ячейками сужающимися книзу. /2/.
Недостатками известных конструкций плит дренажа является недостаточная водонепроницаемость материала плиты и выбранные параметры дренажных отверстий, что не дает возможности равномерного распределения воды по площади плиты, качественной очистки воды из-за попадания зернистой загрузки, а также качественной промывки фильтрующей загрузки.
Техническая задача заключается в повышении срока эксплуатации железобетонной дренажной плиты, качества очистки воды, и упрощения технологии изготовления плиты.
Поставленная задача решается таким образом, что в железобетонной плите дренажа со сквозными конусными отверстиями, согласно полезной модели, плита выполнена из мелкозернистого бетона класса В20-В30, марки по водонепроницаемости W2-W8, состава портландцемент: песок с модулем крупности 2,5 и более - 1:2-1:3, со степенью перфорации
2
3-15% при плотности отверстий на 1 м площади плиты 30-40 штук, причем, отверстие имеет конусность с общим углом не более 24°, а в расширенной зоне отверстия выполнены фаски.
Предлагаемая конструкция плиты дренажа отличается от известной тем, что плита выполнена из мелкозернистого бетона класса В20-В30, марки по водонепроницаемости W2-W8, состава портландцемент: песок с модулем крупности 2,5 и более - 1:2-1:3.
Предлагаемый материал обеспечивает оптимальную водонепроницаемость плиты, несущую способность и увеличение срока службы плиты в агрессивных средах, при этом позволяет получить качество рабочей поверхности категории A3, без дополнительной обработки поверхности плиты после термообработки,
2
Кроме того, плита отличается от известной конструктивным выполнением отверстий и выполнением перфорации, а именно степенью перфорации 3-15% при плотности отверстий на 1 мплощади плиты 30-40 штук, причем, отверстие имеет конусность с общим углом не более 24°, а в расширенной зоне отверстия выполнены фаски. Конструкция плиты обусловлена технологическим процессом очистки воды через песчаную загрузку. При параметрах угла конусности отверстия более 24° давление напора воды в отверстии снижено, что не позволяет осуществлять промывку фильтрующей загрузки в режиме "борботажа". Выполнение фасок в зоне отверстий обусловлено технологическими особенностями изготовления панели, а именно распалубкой готового изделия, а также увеличением срока эксплуатации плиты при прохождении воды под напором через отверстие, поскольку происходит выкрашивание кромок.
Предлагаемое конструктивное выполнение и параметры перфорации плиты обеспечивают возможность получения направленного концентрированного напора воды в отверстиях плиты при очистке воды и создания режима «борботажа» в зоне фильтрующей загрузки при промывке колпачков. А также обеспечивают заданную степень очистки воды и позволяют исключить застойные зоны между отверстиями. При изменении параметров за пределы заявленных диапазонов расстояние между отверстиями и их размер или увеличивается, в результате меняется скорость фильтрации воды и возникают застойные зоны, или уменьшается, в результате падает несущая способность плиты.
На фиг.1 представлена плита - вид сверху; фиг.2-1-1 фиг.1; фиг.3 2-2 фиг.1; фиг.3-3-3 фиг.1; фиг.4-4-4 фиг.1.
Плита дренажа состоит из бетонного тела 1, верхней и нижней арматурных сеток 2, рядами расположенных по всей площади плиты сквозных конусных отверстий 3, монтажных петель 4.
Дренажную плиту размером 2020×955×140 мм изготавливают в форме с усеченными конусами для формования сквозных отверстий с углом конусности 17° и фасками в нижней части. Количество отверстий 78 шт. Диаметр отверстия сверху плиты 28 мм, снизу - 70 мм, средний - 49 мм, степень перфорации плиты 7,6%. Приготавливают мелкозернистую бетонную смесь (ГОСТ 26633-91) состава портландцемент (ГОСТ 10178-85): песок с модулем крупности 2,5 и более (ГОСТ 8736-93), осадка конуса 4 см, (марка по удобоукладываемости П1) и формуют изделие. Поверхность отформованной плиты тщательно затирают и производят термообработку в течение 14 часов по следующему
режиму: предварительная выдержка 2 часа, подъем температуры до 80-85° 4 часа, изотермическая выдержка 6 часов, остывание 2 часа.
После чего производят распалубку. Наличие фасок позволяет извлечь плиту из формы без повреждений кромок. Результаты испытаний подтверждают получение заданной марки бетона класс по прочности В22,5, марка по водонепроницаемости W4, морозостойкость F50.
Поверхность плиты не требовала дополнительной обработки после пропарки и соответствовала категории A3 по ГОСТ 13015.0-83.
При испытании плиты с песчаной загрузкой с диаметром зерен 0,8-1,0 мм, высотой слоя 1,3-1,5 м, и смонтированными в отверстиях плиты дренажными колпачками по ТУ 2291-001-18262503-00, выявили, что скорость фильтрации воды составляла 6 м/ч, степень очистки воды от начальных показателей 8-10 мг/л составила 0,5-1,0 мг/л, что удовлетворяет нормам СНИП 2.04.02-96* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». Застойных зон на плите между отверстиями не наблюдалось.
При испытании плиты в период очистки фильтрующих колпачков, а именно при подаче водо-воздушной смеси снизу, обеспечивается режим «борботажа» и очистка фильтрующих колпачков.
Аналогичным образом изготовили плиту размером 2380×1070×140 мм со степенью перфорации 14,8%. Количество отверстий 98. Размер отверстия в диаметре сверху - 60 мм, снизу - 80 мм средний - 70 мм, конусность 4°. При испытании плиты под песчаной нагрузкой - скорость прохождения воды - 8 м/ч. Степень очистки
воды до 0,5-1,0 мг/л. Застойных зон не наблюдалось, вода равномерно распределялась по поверхности плиты.
Предлагаемые конструкции плит обеспечивают бесперебойную очистку воды в течение всего срока эксплуатации без разрушения конструкции.
Источники информации:
1. SU Авторское свидетельство №613773, кл. B 01 D 24/42, БИ №25, 1978 г.
2. SU Авторское свидетельство №1134216, кл. B 01 D 24/42, БИ №2, 1985 г./прототип/