Факторы, определяющие степень истирания поверхности бетона быстротекущей водой, рассмотрены в главе 2. Из четырех перечисленных факторов наиболее важным является, по-видимому, качество бетона. Поверхность бетона, поврежденного водой, несущей мелкую гальку и песок, сильно отличается от поверхности, поврежденной кавитацией. Износ может происходить в колоннах трубопроводов, а также в нижней части сточного канала или туннеля на сравнительно больших отрезках. Качественный бетон поразительно стоек к истиранию. В коллекторах для сбора поверхностных вод, уложенных с очень большим уклоном вниз по склонам Маунт Кармел в г. Хайфа, незаметно никаких признаков повреждений за период более 15 лет. Сток воды по этим трубопроводам происходил только зимой (с ноября по март), но за этот пятимесячный период в среднем выпало примерно 600 мм осадков.
С другой стороны, большие желоба из монолитного железобетона, применяемые в Великобритании для транспортирования сахарной свеклы, смешанной с землей, каменной крошкой и крупным песком, повреждались на глубину 50—75 мм примерно за 2 г. Условия эксплуатации таких желобов с точки зрения истирания были очень неблагоприятными по сравнению с условиями эксплуатации коллекторов для сбора поверхностных вод. Кроме того, качество бетона в сборных трубах было, несомненно, гораздо выше, чем в желобах.
Если установлено, что бетон в конструкции удовлетворительного качества и разрушился только в отдельных местах, то его можно восстановить путем тщательного местного ремонта высокопрочным бетоном. Места, подлежащие ремонту, рекомендуется вырезать напорной струей или пилой с таким расчетом, чтобы толщина слоя укладываемого нового бетона была не менее 75 мм. Если обеспечение такой минимальной толщины бетона не представляется возможным, тогда следует использовать качественный цементно-песчаный раствор, содержащий эмульсию бутадиен-стирольного каучука. Но даже в этом случае толщина нового слоя должна быть не менее 30 мм. Для более тонких слоев следует применять раствор на эпоксидной смоле.
Что касается производства работ, то общие рекомендации по ремонту бетона, поврежденного кавитацией, применимы и в данном случае, за исключением того, что здесь, как правило, не требуется обеспечение очень гладкой поверхности. Однако это зависит от гидравлических требований, предъявляемых к сооружению.
В разделе, посвященном ремонту бетона, поврежденного кавитацией, упоминалось об отделке поверхности бетона путем набрызга металла. Этот метод отделки поверхности полов в промышленных зданиях, где требуется высокая степень сопротивления истиранию, был подробно описан автором в его монографии «Полы: конструкция и отделка». Этот отделочный слой лучше всего наносить на высокопрочный монолитный бетон соответствующей толщины, когда он находится еще в пластичном состоянии. Смесь для набрызга состоит из портландцемента, металлического заполнителя и добавки. Ее наносят на бетон через несколько часов после его уплотнения и отделки поверхности. Фактор времени имеет существенное значение. Его можно определить только практическим опытом. Это тонкое покрытие тщательно затирается вручную, а затем выдерживается обычным способом. При использовании черного металла в результате ржавления мелких частиц железа в поверхностном слое появляются коричневые пятна. Такое ржавление не оказывает вредного воздействия на долговечность материала. Толщина отделочного слоя зависит преимущественно от расхода металла. При расходе металла около 5 кг/м2 толщина слоя равна примерно 4 мм. Для очень суровых условий эксплуатации полов в промышленных зданиях иногда расход металла составляет 45 кг на 1 м2 поверхности, а толщина слоя достигает 12 мм. Отделочные работы с набрызгом металла производятся специализированными фирмами. Материал можно укладывать на поверхности, расположенные с наклоном к горизонтали до 45°.
Рассмотренные методы ремонта можно применять только в местах, куда рабочие имеют доступ, в частности, они применимы для труб диаметром как минимум 1000 мм. Для труб меньшего диаметра следует использовать специальное оборудование и методы. Было разработано и внедрено в практику оборудование, которое обеспечивает устройство специального износоустойчивого слоя на нижней части асбестоцементных и бетонных труб. Используемый для этого слоя материал состоит из обожженного боксита, смешанного со специально подобранной эпоксидной смолой. Бокситы весьма дороги, и по-видимому, во многих случаях их можно было бы заменить тщательно отобранным, отсортированным и промытым кремнем. На рис. 4.27 показано оборудование для нанесения такого износоустойчивого слоя на нижнюю часть бетонных труб.
