1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Рекомендации распространяются на производство, испытание
и приемку напорных самонапряженных железобетонных раструбных труб диаметром Dy=
400 - 600 мм со стальным цилиндром из бетона на напрягающем цементе (НЦ) классов
по прочности I, II и III под эксплуатационное давление соответственно 1,5, 1,0
и 0,5 МПа и содержат основные положения по технологии производства, а также
требования, учитывающие особенности НЦ и конструкцию труб.
1.2. Материалы и изделия, используемые при изготовлении напорных
самонапряженных железобетонных труб со стальным цилиндром, а также метода их
испытания должны удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТ и ТУ, а также
положениям настоящих Рекомендаций.
1.3. При монтаже трубопроводов из напорных самонапряженных труб со
стальным цилиндром необходимо руководствоваться "Временной инструкцией по
монтажу трубопроводов из железобетонных напорных труб с металлическим
сердечником" (М., Минводхоз СССР, 1977).
1.4. Проектная глубина укладки самонапряженных труб зависит от
конкретных условий строительства, а также от величины вертикальной нагрузки от
слоя почвы и транспорта.
1.5. Трубы следует укладывать на спрофилированное грунтовое основание с углом
охвата 90° и засыпкой пазух до оси трубопровода песчаным грунтом с уплотнением
последнего до K > 0,95.
1.6. Конструкция труб должна соответствовать рабочим чертежам.
Примечание. Союзводканалпроектом разработаны чертежи № 2579-80
(для труб диаметром Dy=300 - 600 мм), а Мосинжпроектом -
альбом ПС-164, 1982 (для труб диаметром Dy = 400 мм),
предназначенные для опытного производства самонапряженных труб с арматурным
каркасом и стальным цилиндром из бетона на НЦ-20 и НЦ-40 классов по прочности
Iи II.
1.7. Напорная самонапряженная труба представляет собой сварной цилиндр с
концевыми обечайками (втулка и раструб с элементом усиления) и внутренним слоем
из напрягающего бетона, в котором размещен арматурный каркас. Изготовление
стального цилиндра и концевых обечаек (с учетом защиты от коррозии), а также
уплотнение стыка с помощью резиновых колец производят по ТУ 33-6-82. Полезная
длина трубы 10 м.
Опалубочный
чертеж и схема стыкового соединения труб приведены на рис 1, а, б.
Рис. 1. Самонапряженная напорная труба со
стальным цилиндром
а - труба в разрезе; б - стыковое соединение 1 -
стальной цилиндр; 2 - раструб; 3 - элемент усиления раструба; 4 - резиновое
уплотняющее кольцо; 5 - втулка; 6, 7 -детали арматурного каркаса (6 - спираль,
7 - продольные стержни); 8 - цементный раствор для зачеканки шва
1.8. Защиту наружной поверхности стального цилиндра производят с помощью
изоляционных материалов, отвечающих требованиям ГОСТ 9.015-74
(см. пп. 7.1
и 7.2
настоящих Рекомендаций).
2. МАТЕРИАЛЫ
2.1. Напрягающий цемент по качеству должен удовлетворять требованиям ТУ
21-20-18-80, а по самонапряжению, прочности на сжатие и растяжение -
требованиям проекта.
Во избежание изменения свойств напрягающего цемента
в результате загрязнения другими видами вяжущего необходимо обеспечивать
автономность его использования, начиная с момента разгрузки.
Для НЦ, срок хранения которого составляет более 3 мес, следует провести
дополнительные испытания.
2.2. Заполнители - песок и щебень - должны отвечать требованиям ГОСТ
10268-80. Размер фракции щебня - 3-10 мм.
2.3. Стальные сварные цилиндры, концевые обечайки и элементы усиления
раструба изготовляются согласно чертежам из следующих материалов:
стальные цилиндры - из углеродистой горячекатаной стали обыкновенного
назначения В Ст3 сп толщиной δ = 1,5 - 2,0 мм (предпочтительнее δ
= 2,0 мм) - ГОСТ 380-71;
калиброванные концевые обечайки - из качественной полосовой углеродистой
стали 08КП толщиной δ = 4 - 6 мм - ГОСТ
1050-74;
элементы усиления раструба - из полосовой стали В Ст3 сп толщиной δ=
6 мм - ГОСТ 380-71.
2.4. Арматурные каркасы изготовляют в соответствии с чертежами из
низкоуглеродистой холоднотянутой проволоки класса Вр-I (ГОСТ
6727-80).
2.5. Вода затворения должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732-79.
2.6. Качество резины уплотняющих колец должно удовлетворять требованиям
ТУ 1051222-78.
3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ, ОСНАЩЕНИЕ И ИСПЫТАНИЕ
СТАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРОВ
3.1. Стальной цилиндр сваривают из поставляемой в рулонах стальной
полосы на сварочном станке, предпочтительнее конструкции, разработанная в
институте им. Патона.
3.2. Арматурные каркасы изготовляют на каркасо-сварочных машинах и
оснащают проволочными фиксаторами в соответствии с рабочими чертежами.
На пост изготовления каркасов продольные стержни поступают после правки
и резки, проволока для спирали - в бухтах заводской поставки.
Примечание.
Допускается применение арматурных каркасов, состоящих из двух частей,
соединенных путем сварки внахлестку продольных стержней с перепуском спиральной
арматуры не менее одного полного витка.
3.3. Готовые каркасы следует хранить в закрытом помещении штабелями
высотой не более 3 рядов, уложенными через деревянные прокладки толщиной не
менее 25 мм.
3.4. Запрещается применение каркасов, не удовлетворяющих геометрическим
размерам, указанным в рабочих чертежах, а также с перебитой продольной или
спиральной арматурой, незакрепленными концевыми витками (брак сварки в местах
пересечения спирали с продольной арматурой) и наличием ржавчины.
3.5. Для изготовления втулок, раструбов и элементов усиления раструба
используют обычно применяемое для этих целей оборудование с соответствующей
доработкой и модификацией узлов, предназначенных для изготовления элементов
усиления.
3.6. С целью защиты от коррозии втулки и раструбы подвергают
металлизации.
3.7. На посту сборки втулку и раструб приваривают к стальному цилиндру,
установленному на стенде, предназначенном для гидравлических испытаний, после
чего цилиндр проверяют на герметичность швов. При обнаружении течи дефекты
устраняют и цилиндр испытывают при внутреннем давлении Р в зависимости
от толщины его стенок δц:
при δц= 1,5 мм . . . . . . . . . Р = 1,1
МПа;
при δц=
2 мм . . . . . . . . . . . Р = 1,8 МПа.
3.8. Выдержавший испытание стальной цилиндр подают на пост оснастки, на
котором внутрь цилиндра со стороны втулочного конца вводят арматурный каркас, стержни
которого приваривают и раструбу.
4. БЕТОННАЯ СМЕСЬ
4.1. Для изготовления напорных самонапряженных труб со стальным
цилиндром рекомендуется применять бетонную смесь состава по массе НЦ:П:Щ =
1:0,70:1,55 при расходе НЦ около 700 кг/м3.
Примечание. Применение бетонных смесей с меньшим расходом НЦ
возможно только при условии обеспечения заданных значений самонапряжения и
прочности бетона (см. пп. 9.6 - 9.8 настоящих Рекомендаций).
4.2. Расход воды затворения назначается заводской лабораторией, исходя
из условия обеспечения подвижности бетонной смеси в деле, равной ОК = 4
- 10 см, при исходном значении В/Цисх ≤ 0,42. Если В/Цисх
0,42, для его снижения в бетонную смесь вместе с водой рекомендуется вводить
пластифицирующие добавки - С-3 или декстрин - в количестве 0,2 - 0,5 % массы
НЦ.
4.3. Бетонную смесь приготовляют в смесителях принудительного действия.
Время перемешивания смеси на НЦ с нормальными сроками схватывания или при
введении пластифицирующих добавок, должно составлять не менее 2 мин.
При необходимости использования НЦ с ускоренным (менее 30 мин) или так
называемый "ложным" схватыванием, его, перед подачей воды затворения,
рекомендуется предварительно смешать с увлажненным до W= 5 - 7 %
заполнителем при тщательном перемешивании в течение 2 - 3 мин.
5. ФОРМОВАНИЕ
5.1. Формование самонапряженных труб со стальным цилиндром производят
без форм на усиленных с учетом массы трубы ременных центрифугах (рис. 2).
Рис. 2. Схема устройства ременной центрифуги
1 - электродвигатель; 2 - шкив ведущего вала; 3 -
станина; 4 - верхний шкив; 5 - верхний щит; 6 - стальной цилиндр; 7 - ремни; 8
- винт регулировки положения верхнего шкива; 9 - шкив ведомого вала
5.2. Для обеспечения геометрических размеров сечения и повышения
устойчивости при центрифугировании стального цилиндра его оснащают съемными
бандажами с их равномерным распределением по длине цилиндра в обе стороны,
начиная от середины.
Бандаж выполняется в виде челюстного зажима (со статической и
динамической балансировкой массы) и представляет собой два ребра, связанные
жесткой стальной полосой, которая одновременно служит беговой дорожкой для
ремней центрифуги (рис. 3).
Число бандажей уточняется в процессе наладки производства, однако оно не должно
быть менее пяти.
Примечание. Для сокращения времени оснащения стального цилиндра
бандажами и освобождения от них готового изделия целесообразно предусмотреть
специальные, попеременно используемые для тех и других целей, стапели с
фиксированными относительно длины изделия гнездами для установки бандажей с
заданным шагом.
Рис. 3. Бандаж челюстного типа (схема)
5.3. Формование самонапряженных труб диаметром Dy= 400
- 600 мм производят при трехразовом послойном центрифугировании по схеме:
загрузка смеси, ее распределение и уплотнение. Удаление шлама производят при
съеме изделия с центрифуги.
Режимы центрифугирования приведены в табл. 1.
Таблица 1
Последовательность
послойного центрифугирования с частотой вращения n, об/мин, в течение
времени t, мин
|
Характеристики трубы*
|
400
55
|
500
65
|
110
75
|
Загрузка
|
|
|
|
n3
|
150
|
130
|
110
|
t3
|
1,5
|
1,5
|
1,5
|
Распределение
|
|
|
|
np
|
200
|
180
|
160
|
tp
|
3
|
4
|
5
|
Уплотнение (не менее)**
|
|
|
|
ny
|
500
|
450
|
400
|
ty- 1-й слой
|
|
5
|
|
2-й слой
|
|
8
|
|
3-й слой
|
|
12
|
|
*Над чертой - Dy,
под чертой hст.
**Расчетное значение
где Rни Rвн-
соответственно наружный и внутренний радиус трубы, см; Р - прессующее
давление, принимаемое из условия качественного уплотнения равным Р
≥ 0,1 МПа.
Время ty, необходимое для завершения процесса
уплотнения при полной загрузке центрифуги, корректируется по методике прил. 2.
5.4. Бетонную смесь в стальной цилиндр подают одновременно с двух концов
с помощью транспортера или питателей ложкового типа. Для труб с Dy=
400 мм следует использовать только транспортерные питатели, для труб Dy=
500 - 600 мм - предпочтительнее ложковые, что обеспечивает одновременную подачу
смеси по всей длине трубы в один или несколько приемов в зависимости от
геометрии питателя и расхода бетонной смеси на изделие.
5.5. Перед включением центрифуги следует отрегулировать взаимное
расположение обоих питателей и стального цилиндра с учетом возможного
проседания последнего (например, в результате вытягивания ремней в процессе
формования).
Регулировку исходного положения следует производить путем измерения
величины зазора Нисх (расстояние между нижней
частью стального цилиндра и введенного в него питателя) исходя из условия
обеспечения
Нисх
= а +hст
где а -
фактическое значение амплитуды смещения консолей питателей;
hст - толщина стенки трубы.
Просадку стального цилиндра на ремнях центрифуги следует контролировать
не реже 2 раз в смену путем измерения величины зазора - Нкрит
- расстояние между верхней поверхностью стального цилиндра и ложкой питателя в
опрокинутом положении (или слоем бетона при использовании транспортера), исходя
из условия обеспечения
Нконт
> а + hст
5.6. Отформованные изделия загружают в специальные металлические
контейнеры с мягкими ломементами и направляют на тепловлажностную обработку
(TBО).
6. ТЕПЛОВЛАЖНОСТНАЯ ОБРАБОТКА
САМОНАПРЯЖЕННЫХ ТРУБ
6.1. Тепловлажностную обработку (TBО) и последующее водное выдерживание
(ПВВ) труб осуществляют в ямных камерах по режимам, указанным в табл. 2.
6.5. По окончании гидроизотермального прогрева трубы оставляют в камере
для последующего водного выдерживания (ПВВ) в течение 24 ч (не менее).
Примечания: 1. ПВВ можно осуществлять в
естественно остывающей после гидроизометрии в холодной воде с t= 5 - 20 °С.
Горячую (после ТВО) или теплую (после ТВО + ПВВ) воду используют для следующего
цикла ТВО, доводя ее температуру до t= 60 °С.
2. Увеличение
продолжительности ПВВ, а также приемы, обеспечивающие сохранение влаги в бетоне
изделия (например, герметизация торцов после ПВВ), создают условия для большего
самонапряжения бетона.
Таблица 2
Вид ТВО
|
Условия выдерживания до ТВО
|
ТВО
|
пар, t= 60 °С
|
вода, t= 60 °С
|
подъем температуры, ч
|
изотермия, ч
|
гидроизотермия, ч
|
А (комбинированный прогрев)*
|
В камере по мере ее загрузки
|
1,5 - 2
|
1,5 - 1
|
5 - 8
|
Б (гидротермальный прогрев)**
|
В цехе при t≈ 18°C, 5 - 7 ч (до R=
5 - 7МПа)
|
-
|
-
|
5 - 8
|
*Подачу пара в камеру начинают
через 30 - 40 мин после загрузки в нее последнего контейнера. Общее время
загрузки камеры определяется ее вместимостью и циклом формования.
После пропаривания камеру заполняют
горячей водой, не допуская свободного выхода пара в атмосферу.
**В течение всего срока выдерживания
до ТВО торцы труб должны быть герметизированы пленкой, удалять которую следует
непосредственно перед загрузкой труб в камеру.
6.6. Режимы ТВО и ПВВ необходимо корректировать с учетом условий
производства и требуемых значений прочности и самонапряжения бетона труб.
6.7. По окончании цикла ТВО воду спускают, извлекают контейнеры с
готовыми изделиями и передают их на пост (стапель) для снятия бандажей.
7. АНТИКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА СТАЛЬНОГО
ЦИЛИНДРА
7.1. Защиту стального
цилиндра от коррозии осуществляют на специальном посту в зависимости от вида
изоляционного покрытия до или по окончании изготовления изделия (технология
выполнения защитного покрытия в настоящих Рекомендациях не рассматривается).
7.2. В качестве антикоррозионной защиты
стального цилиндра можно применять:
металлизацию (до изготовления трубы);
покрытие мастиками (резинобитумные - ГОСТ
15836-79; битумнополимерная - ТУ 102-186-78) в сочетании с бумажным
обертыванием (после изготовления трубы);
покрытие* малоцементными растворами водной
дисперсии полимера (ВДП) на основе синтетического каучука стирольного марки
СКС-65ГП (ТУ 400-1-146-78) - после изготовления труб.
*Разработано НИЛ ФХММ и ТП Главмоспромстройматериалов.
8. ПРИЕМКА, КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И ХРАНЕНИЕ
ТРУБ
8.1. Приемка готовых изделий осуществляется ОТК завода партиями по мере
изготовления согласно рабочим чертежам и требованиям действующих стандартов с
учетом результатов текущих лабораторных испытаний (1 раз в смену) по прочности
и самонапряжению.
8.2. В партию входит 100 изделий, последовательно изготовленных по
одному и тому же режиму из материалов одной поставки при неизменном составе
бетона.
При изменении технологических параметров изделия относят:
при числе до 50 шт - к предыдущей партии;
при числе более 50 шт - к самостоятельной партии.
8.3. Контроль, качества самонапряженных труб со стальным цилиндров
производится:
а) при налаженном производстве - выборочно путем испытания на
трещиностойкость одной трубы из 5 партий. Если при изготовлении одной из этих
партий имело место нарушение технологического режима - испытывают дополнительно
еще 1 трубу из этой партии;
б) на стадии освоения производства, а также в том случае, когда
прочности и самонапряжения бетона после ТВО + ПВВ составляют менее 50 %
относительно требуемых (см. п. 9.5
настоящих Рекомендаций), необходимо провести дополнительные испытания труб
путем опрессовки при нормативном давлении Рн: в первом случае
испытывают 1 трубу от суточного выпуска, во втором - 1 трубу от сменного
выпуска.
8.4. Испытание самонапряженных труб внутренним давлением производят на
стенде с заглушками, имитирующими стыковые соединения трубопровода, при:
ступенчатом (ΔР=0,2 МПа) повышении давления (опрессовка и
испытание на трещиностойкость) со скоростью 0,1 МПа/мин;
выдерживанием на каждой ступени в течение 10 мин;
замером деформаций стенки трубы в кольцевом направлении. Относительные
деформации ε замеряют с помощью рычажных тензометров на базе 100 мм
(при этом цена деления соответствует 1·10-5), устанавливаемых перед
испытанием на поверхности стального цилиндра в кольцевом направлении в 3 - 5
точках по его длине (см. рис. 4,
прил. 1).
Примечание: 1. Трубы испытывают в водонасыщенном состоянии. Если
до испытания имело место воздушное хранение продолжительностью более 12 ч,
перед испытанием трубы необходимо выдержать в воде не менее 3 сут.
2. Опрессовку труб
проводят после окончания цикла ТВО + ПВВ при Рн1 =
0,7н, испытание на трещиностойкость - в возрасте не менее 3 сут при Рт3
= 0,8Рт.
Рис. 4. Схема расположения тензометров на
поверхности стального цилиндра
а - в кольцевом направлении; б - по длине
1 - поверхность цилиндра; 2 -
петля (на поверхности цилиндра) для крепления тензометра; 3 - крючок (на базе
тензометра), не касающийся поверхности цилиндра; 4 - тензометр; 5 - опорные
призмы; 6 - база тензометра
8.5. Трубы считаются выдержавшими испытание на прочность и трещиностойкость,
если значение не превышают указанных в табл. 3.
В противном случае всю партию труб необходимо выдержать в течение 7 сут
в воде при t= 20 - 25 °С и одну из труб испытать опрессовкой
(при Рн ) и на трещиностойкость (при Рт).
Таблица
3
Класс трубы
|
Предельные относительные деформации при испытании
давлением, МПа
|
при опрессовке
|
на трещиностойкость
|
ε/Рн1,
|
ε/Рн
|
ε/Рт3
|
ε/Рт
|
I
|
21·10-5/1,3
|
29·10-5/1,8
|
37·10-5/2,0
|
45·10-5/2,4
|
II
|
14·10-5/0,84
|
23·10-5/1,2
|
23·10-5/1,20
|
28·10-5/1,5
|
III
|
6·10-5/0,42
|
9·10-5/0,6
|
13,5·10-5/0,8
|
18,5·1-5/1,0
|
Примечание. Рн1 ≈ 0,7Рн;
Рт3≈ 0,8Рт , где индексы 1
и 3 - возраст бетона к моменту испытаний.
Если и после повторных испытаний значение ε будет выше
указанных в табл. 3, всю партию труб следует отнести к
соответствующему (более низкому) классу.
8.6. После испытаний внутренним давлением, замеров и визуального
контроля каждую трубу маркируют путем нанесения несмываемой краски на наружную
поверхность раструба с указанием предприятия-изготовителя, марки трубы, даты ее
изготовления и приемки ОТК, а также массы трубы и номера партии. На каждую
партию составляется паспорт.
8.7. Готовые изделия хранят на складе рассортированными по партиям с
учетом даты изготовления, уложенными в штабеля высотой в 4 трубы.
8.8. Общая технологическая схема производства самонапряженных напорных
раструбных труб со стальным цилиндром приведена на рис. 5.
9. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА САМОНАПРЯЖЕННОГО БЕТОНА
9.1. Контроль качества бетона производят 1 раз в смену, а также при
изменении состава бетона, качества составляющих или при нарушении режима ТВО на
образцах-призмах размером 4×4×16 или 5×5×20 см,
твердевших в условиях, адекватных условиям твердения изделий:
а) по самонапряжению - на образцах, твердевших при связанном расширении
(в динамометрических кондукторах);
б) по прочности - на образцах, твердевших при свободном (в обычных
формах) и при связанном (в динамометрических кондукторах) расширении.
Рис. 5. Технологическая схема производства
самонапряженных труб со стальным цилиндром
1 - приготовление бетонной
смеси; 2 - изготовление стальных цилиндров; 3,4 - изготовление втулок и
раструбов с элементами ужесточения; 5 - металлизация втулок и раструбов; 6 -
сборка и испытание стальных цилиндров; 7 - изготовление арматурных каркасов; 8
- оснащение стального цилиндра арматурным каркасом; 9 - стапели для установки
бандажей на стальные цилиндры (перед центрифугированием) и освобождения от них
готовых изделий; 10 - посты центрифугирования; 11 - камеры для
гидроизотермальной обработки; 12 - испытание труб; 13 - пост защиты стального
цилиндра от коррозии
9.2. Контрольные образцы изготовляют в лаборатории:
а) либо из пробы сухой смеси, отобранной из бетоносмесителя с
последующим затворением водой до В/Ц, близкого к В/Ц при
центрифугировании - 0,32 - 0,35;
б) либо из пробы смеси, отобранной из бетоносмесителя пока значение В/Ц
при порционной подаче воды не превышает 0,35.
Подвижность смеси при изготовлении образцов должна обеспечивать
качественное уплотнение на лабораторной виброплощадке.
Общее число контрольных образцов - 9 шт, из которых 6 шт - для твердения
при связанном расширении и 3 шт - для твердения при свободном расширении.
9.3. Контроль прочности бетона производят путем
испытаний образцов-призм на растяжение при изгибе Rр.u, затем
их половинок на сжатие Rсж:
а) после ТВО + ПВВ . . . . . . . . . . . . . . . . . на образцах
свободного расширения
б) одновременно с испытанием трубы внутренним давлением . . . . . . на
образцах связанного расширения
в) в возрасте 28 сут . . . . . . . . . . . . . . . . . . то же
9.4. Контроль самонапряжения бетона осуществляют путем обмера
кондукторов с образцами по методике ТУ 21-20-18-20 или СН
511-78 в сроки, указанные в п. 9.3
настоящих Рекомендаций. Величину самонапряжения σδ-
определяют по формуле
σδ
=KΔl,
где K -
коэффициент, соответствующий изменению напряжения в образцах-призмах при
деформации кондуктора с образцом на 0,01 мм и принимаемый равным:
для призм размером 4×4×16 мм . . . . . . . K = 0,125
МПа;
для призм размером 5×5×20 мм . . . . . . . K = 0,1
МПа;
Δl- деформации кондуктора с образцом относительного
исходного замера без образца (в сотых долях миллиметра).
Примечание. Замеры самонапряжения бетона образцов следует
производить в водонасыщенном состоянии (минимальная продолжительность
водонасыщения после воздушного хранения - 3 сут) при нормальной температуре
кондуктора. Охлаждение кондуктора допускается только с помощью холодной воды.
Воздушное охлаждение запрещается.
9.5. При контроле качества изделий следует
исходить из следующих требований:
а) прочность на сжатиеRсж должна быть не менее:
после
ТВО + ПВВ - Rсж= 15 МПа;
в
возрасте 28 сут + Rсж= 40 МПа;
б) прочность на растяжение при изгибе Rр.uи по
самонапряжению σδ в возрасте 28 сут - не менее:
в) эффективная прочность Rэ= σδ
+ 0,6Rр.u для труб классов Iи II в возрасте 28 сут - не менее
Приложение 1
Таблица 4.
ПЕРЕЧЕНЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ЛАБОРАТОРИИ И ОТК, НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА НАПРЯГАЮЩЕГО ЦЕМЕНТА И
БЕТОНА
Оборудование
|
Назначение
|
Количество
|
Динамометрические кондукторы
размером, см
|
Для обеспечения условий
твердения образцов-призм с ограничением их деформации в течение контрольного
срока (связанное расширение):
|
|
4×4×16
|
при испытании НЦ по ТУ
21-20-18-80 (σ,R)
|
30 шт.
|
5×5×20
|
для контроля напрягающего
бетона (σ,R)
|
С учетом периодичности
контроля (6 шт. в смену), но не менее 30 шт.
|
Съемная оснастка (борта и
днища) к динамометрическим кондукторам размером, см:
|
Для изготовления образцов-призм
связанного расширения (суточная оборачиваемость)
|
|
4×4×16
|
|
30 шт.
|
5×5×20
|
|
30 шт.
|
Измерительное устройство, в том числе:
стойка
индикатор часового типа с
ценой деления 0,01
|
Для замера удлинения образцов-призм
связанного расширения и выгиба пластин кондукторов
|
3 шт.
|
Набор стальных эталонов
|
Для поверки измерительного
устройства и установки исходного положения индикатора при замерах кондукторов
или призм свободного расширения
|
По 2 комплекта к каждому
измерительному устройству
|
Емкость с водой
|
Для твердения (хранения)
контрольных образцов
|
В зависимости от количества
образцов
|
Тензометры
(рычажные с базой 100 мм)
|
Для замера
деформаций стального цилиндра
|
|
Примечания: 1. За чертежами на кондукторы и их оснастку, а также
на стойку и эталоны к измерительному устройству, следует обращаться в НИИЖБ. 2.
Индикаторы часового типа выпускаются заводом "Красный
инструментальщик" (Киров. ул. Маркса, 18), тензометры рычажные - заводом
ЗОКИО Госстроя СССР (Москва, 2-я Институтская ул., д. 6).
Приложение 2
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗАВЕРШЕНИЯ ПРОЦЕССА
УПЛОТНЕНИЯ ПРИ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИИ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ*
*А.с. № 1020776. Способ контроля завершения процесса
центрифугирования трубчатых железобетонных изделий./С.А. Селиванова, А.Г.
Каганов. - Б.И., 1983, № 20.
1. Данный способ контроля заключается в оценке изменения влажности в
пробах шлама, отбираемых небольшими порциями последовательно в процессе
центрифугирования. Контроль завершения уплотнения производится с
периодичностью, соответствующей действующим технологическим регламентам, а
также при замене материалов и изменении условий формования.
2. Первую пробу шлама отбирают примерно во второй половине
технологического цикла, последующие - с интервалом, равным не более четверти
расчетного технологического цикла.
3. Процесс уплотнения считается завершенным, если
где - соответственно
последующая и предыдущая проба.
4. Время от начала уплотнения до момента отбора пробы принимают
за продолжительность уплотнения данной бетонной смеси при данных условиях
формования.
5. Для осуществления контроля необходимы:
пробоотборник - емкость с высотой бортов 3 - 4 мм и основанием,
повторяющим очертание внутренней поверхности трубы (остальные его габариты
задаются из условия обеспечения отбора пробы в количестве 100 - 200 гр);
противени для высушивания проб, 1 комплект (6 шт.);
сушильный шкаф;
весы.
6. Перед отбором пробы центрифугу останавливают. Отбор пробы шлама
производят из нижней части трубы путем погружения пробоотборника в шлам на
одинаковую для всех проб глубину, которая ориентировочно определяется высотой
бортов пробоотборника. Затем шлам переливают в противень, высушивают и
определяют влажность отобранной пробы, %
где Y1и
Y2 - масса шлама соответственно до и после высушивания.
Приложение 3
САМОНАПРЯЖЕННАЯ ТРУБА СО СТАЛЬНЫМ ЦИЛИНДРОМ
Для обеспечения гидромелиоративного строительства к 1981 г.
задействовано около 60 предприятий по выпуску предварительно напряженных труб на
эксплуатационное давление 1 - 1,5 МПа, объем выпуска которых в настоящее время
составляет 2000 км/год.
Однако качество таких труб не всегда отвечает требованиям
эксплуатационных условий, что в большей мере связано c самой конструкцией
трубы. В частности, наличие необжатого защитного слоя бетона, подверженного
повышенному трещинообразованию создает благоприятные условия для развития
коррозии преднапряженной арматуры и стального цилиндра и преждевременного
выхода их из строя, а центральное расположение стального цилиндра по сечению
трубы уменьшает ее поперечную прочность при действии внешних нагрузок от
вышележащего слоя почвы и подвижных объектов.
С целью повышения несущей способности и долговечности труб с остальным
цилиндром была разработана новая усовершенствованная конструкция - труба
напорная самонапряженная со стальным цилиндром* (схемы напорных труб со
стальным цилиндром той и другой конструкции приведены на рис. 6).
*А.с.
994851. Многослойная армированная труба / В.В. Михайлов, И.Н. Дмитриев, А.Д.
Деминов и др. - Б.И., 1983, № 5.
Отличительной особенностью нового решения является применение
напрягающего бетона с размещением всего его объема внутри стального цилиндра,
что позволяет в наиболее полной мере использовать свойства напрягающего цемента
и создать условия для его твердения, близкие к объемному ограничению
деформаций, в результате чего обеспечивается формирование структуры повышенной
плотности, прочности на растяжение и сжатие, а также равномерное обжатие бетона
по всему сечению трубы и предварительное растяжение всего металла конструкции
(стальной цилиндр и арматурный каркас, располагающийся в слое бетона) без
применения специальных механических приемов.
Защита наружной поверхности стального цилиндра от коррозии
обеспечивается путем нанесения изоляционных материалов, указанных в ГОСТ 9.015-74,
а также более новых, отвечающих тем же требованиям.
Рис. 6. Напорные трубы со стальным цилиндром
а -
самонапряженная; б - железобетонная преднапряженная
1 -
резино-битумная защита с бумажным обертыванием; 2 - напрягающий бетон; 3 -
арматурный каркас; 4 - стальной цилиндр; 5 - преднапряженная арматура в виде
обмотки; 6 - дефекты в виде усадочных трещин и отслоений (характерно только для
преднапряженной трубы); 7 - наружный и внутренний слой из мелкозернистого
бетона
Защита внутренней поверхности стального цилиндра и арматурного каркаса
от проникновения транспортируемой жидкости обеспечивается слоем напрягающего
бетона, который сохраняет свою целостность при нагрузках от внутреннего давления,
на 20 % превышающих эксплуатационные.
Самонапряженные трубы характеризуются возрастанием несущей способности в
процессе эксплуатации трубопровода благодаря свойству НЦ увеличивать в течение
года прочность бетона в 1,2-1,4 раза. При этом они обладают способностью
выполнять своифункции даже при полной коррозии стального цилиндра (случай
исчерпания действия защитного покрытия) в диапазоне эксплуатационных давлений
0,6 - 1,5МПа (см. табл. 5),
в то время как преднапряженная труба полностью утрачивает свои функции.
Самонапряженные напорные трубы со стальным цилиндром изготовляются на
основе напрягающего цемента, выпускаемого промышленностью по ТУ 21-20-18-80
Минпромстройматериалов СССР.
При работе с напрягающим цементом особые технологические требования
предъявляются только на стадии тепловой обработки, однако при наличии на
предприятии нескольких видов цемента необходимо принимать меры для обеспечения
чистоты использования напрягающего цемента в деле.
Таблица 5.
Сравнительные характеристики напорных железобетонных труб со
стальным цилиндром диаметром Dy= 500 мм и их металлоемкость с
учетом долговечности 50 лет
Вид трубы*
|
Внутреннее давление
после коррозии стального цилиндра для труб с Рн=1,8 МПа
|
Внешняя нагрузка на
трубу, кН, для конструкции
|
Расход металла, т/км
|
в целом до коррозии
при
|
после коррозии
стального цилиндра при
|
без учета срока службы
|
с учетом срока службы
50 лет
|
раскрытии трещин до,
мм
|
разрушении
|
раскрытии трещин до,
мм
|
разрушении
|
0,05
|
0,2
|
0,05
|
0,2
|
Преднапряженная со стальным цилиндром δ
= 1,5 мм
|
0
|
17
|
40
|
60
|
0
|
0
|
0
|
38,7
|
77***>
194
|
Самонапряженная со стальным цилиндром δ
= 1,5 мм и арматурным каркасом:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
усиленным
|
1,8**
|
80
|
120
|
250
|
70
|
100
|
180
|
38,3
|
38,3
|
легким
|
1,2**
|
70
|
100
|
250
|
60
|
90
|
160
|
31,5
|
31,5
|
То же, δ= 2 мм (без арматурного каркаса)
|
0,7**
|
70
|
100
|
250
|
60
|
90
|
150
|
33,0
|
33,0
|
*Срок эксплуатации принят:
преднапряженной трубы - 10 лет в агрессивном и 25 лет в нормальном грунте;
самонапряженной - 50 лет в том и другом грунте.
**После коррозии стального цилиндра
воспринимает эксплуатационные нагрузки классов соответственно I, II и III.
***Над чертой - в нормальных грунтах,
под чертой - в агрессивных.
Производство самонапряженных труб целесообразно
организовывать в первую очередь на действующих предприятиях по выпуску
предварительно-напряженных напорных труб со стальным цилиндром. Использование
основного технологического оборудования, несмотря на введение при этом новых
постов (размещение готовых арматурных каркасов в стальном цилиндре и защита
наружной поверхности последнего от коррозии) позволяет в целом упростить
технологию изготовления (исключается такие переделы, как навивка
преднапряженной арматуры, формование наружного слоя и второй цикл тепловой
обработки), повысить несущую способность и долговечность, а также снизить
металлоемкость напорных труб со стальным цилиндром.
Сравнительные характеристики напорных труб со стальным цилиндром
(предварительно-напряженных и самонапряженных) по средним результатам испытаний
с учетом долговечности и металлоемкость приведена в табл. 5