При строительстве каналов на современном этапе необходим поиск рациональных и
конкурентоспособных решений, обеспечивающих высокое качество производимых работ.
Изучив и проанализировав большинство материалов в области возведения монолитных
бетонных облицовок в условиях сухого жаркого климата, был предложен вариант, основанный
на методе послойного бетонирования. Суть метода состоит в том, что бетонное покрытие
канала укладывается из двух слоев. При укладке наружного слоя используется бетон класса
В15, который соответствует минимальным требованиям, предъявляемым к бетонным
покрытиям каналов. Для укладки внутреннего слоя используется бетон, класс которого меньше,
чем у бетона наружного слоя. Такая конструкция монолитной облицовки каналов является
наиболее экономичной по затратам материалов. Одним из самых важных преимуществ является
экономия цемента, которая составляет более 20%.
При исследованиях двухслойного бетонного покрытия самым важным было создать условия
максимально приближенные к условиям сухого жаркого климата. Для этого была специально
создана климатическая камера, позволяющая создать нужный температурно-влажностный
режим. Камера состояла из деревянного каркаса обтянутого двумя слоями полиэтиленовой
пленки. Внутри камеры была смонтирована траверса с прикрепленными к ней электрическими
лампочками. Электрические лампочки использовались в качестве нагревателей. Конструкция
траверсы позволяла менять высоту расположения лампочек над бетонными образцами, что
приводило к изменению температуры и влажности. На уровне бетонного покрытия в
климатической камере был установлен вентилятор, позволяющий обеспечить необходимую
скорость аспирации и циркуляцию воздуха. В процессе создания климатической камеры были
проведены исследования ее температурно-влажностных характеристик. Замеры температуры и
влажности производились при изменении высоты траверсы и при изменении количества
включенных электрических лампочек. Анализ полученных данных позволил найти
оптимальные геометрические размеры климатической камеры, позволяющие создать условия
сухого жаркого климата. После корректировки размеров климатической камеры были
проведены повторные замеры температуры и влажности. Конструкция камеры позволяла
создавать внутри температуру от 15 до 43°С, влажность от 30 до 72 % и скорость аспирации до
5 м/с.
При выборе способа тепловой обработки бетона было изучено большинство работ в этой
области. В результате чего было принято решение в качестве тепловой обработки использовать
метод прогрева с использованием высокотемпературных органических теплоносителей.
Данный метод практически не используется из-за отсутствия исследований в этой области. Как
показал зарубежный опыт, высокотемпературные органические теплоносители являются очень
эффективными при прогреве монолитных бетонных облицовок, обеспечивая высокий темп
набора прочности.
Внутри климатической камеры был расположен лоток, представляющий собой модель выемки
канала. В лотке также располагалась скользящая греющая опалубка. Скользящая греющая
опалубка состояла из двух частей. Первая часть представляла собой бак для прогрева масла, а
вторая часть была выполнена в виде уменьшенного бетоноукладочного комплекса, состоящего
из приемочного бункера, вибробалки и греющей скользящей опалубки. Обе части были
соединены между собой армированными резиновыми шлангами, выдерживающими высокие
температуры. При помощи этих шлангов обеспечивалась необходимая циркуляция масла из
бака в опалубку и обратно в бак.
Конструкция бака состояла из металлической емкости, состоящей из двух отсеков. В первом
отсеке находились компрессорное масло К-12, являющееся теплоносителем, два ТЭНа и насос
для перекачивания масла. Мощность каждого ТЭНа — 2 кВт.