книги из ГПНТБ / Попов А.Н. Бетонные и железобетонные трубы

мальным водоцементным отношением. При условии эф­ фективного уплотнения бетона В/Ц во всех случаях не должно превышать 0,4—0,42. Применение тонкомолотых цементов является целесообразным, так как они дают бо­ лее плотный бетон.

Предельный размер крупного заполнителя обычно ра­ вен '/4—Ѵб толщины стенки трубы. Гранулометрический состав заполнителей подбирают по стандартным кривым просеивания. Систематизированные данные о влиянии зернового состава, формы, прочности и минералогиче­ ских характеристик заполнителей приведены в работе С. С. Гордона. На ряде зарубежных заводов содержание отдельных фракций назначают из расчета, что при пре­ дельном размере щебня или гравия 15 мм фракции раз­ мером менее 1 мм будет 0,25—0,3 вес. ч., до 3 мм — 0,4— 0,5 вес. ч., до 7 мм — 0,55—0,70 вес. ч. и до 15 мм — 1 вес. ч. При использовании щебня или гравия с наиболь­ шим размером зерен 30 мм принимают нижние пределы содержания фракций.

Для получения плотного бетона необходимо в соста­ ве заполнителя иметь определенное количество мелких фракций (менее 0,2 мм), зависящее от предельной круп­ ности заполнителя. Абсолютное содержание мелких фракций, включая цемент, назначают в пределах 500—

700кг/м*.

Вприменяемые в настоящее время формулы для рас­ чета состава бетона не входят показатели сопротивляе­ мости его истиранию, поэтому при назначении состава бетона следует руководствоваться общими соображения­ ми. При изучении истираемости бетона установлено, что вид цемента оказывает на ее показатель крайне незначи­ тельное влияние. Введение в цемент гидравлических до­ бавок и микронаполнителей при обычном твердении сни­ жает сопротивляемость растворов и бетонов истиранию. Исключение составляет 5- и 10%-ная добавка тонкомоло­ того песка. Тепловлажностная обработка бетонов снижа-

40

ет их стойкость против истирания по сравнению с бето­ ном обычного 28-суточного твердения. Показатели соп­ ротивляемости истиранию бетонов и растворов повыша­ ются с увеличением срока их твердения. Истираемость бетона тем меньше, чем выше твердость крупного запол­ нителя. Повышение В/Ц бетонной смеси уменьшает стой­ кость бетона против истирания.

При производстве труб на станках, работающих по принципу прессования и трамбования, применяют смеси с повышенным содержанием песка и размером крупного заполнителя не более 15 мм. Состав смеси обычно назна­ чают 1 : 3,5—1 : 4,5 (цемент : заполнитель).

Расход цемента в бетоне труб зависит от марки це­ мента и бетона и условий укладки смеси. Обычно расход цемента на 1 м3 бетона безнапорных труб, изготовляемых станковым трамбованием, прессованием и вибрировани­ ем, составляет 325—480 кг, а центрифугированием — 420—500 кг, бетона напорных предварительно напряжен­ ных труб — 500—550 кг. Нормативными документами по регламентации требований к цементу и его расходу в из­ делиях являются СП 385-68 «Указания о порядке разра­ ботки и утверждения производственно-технических норм расхода цемента на строительных площадках, заводах по производству бетона, железобетонных изделий и строи­ тельных растворов» и СН 386-68 «Типовые нормы расхо­ да цемента в бетонах сборных бетонных и железобетон­ ных изделий массового производства». Данные о расходе вяжущего в бетоне труб в соответствии с указанными нормативными документами представлены в табл. 9.

41

Общие технические требования», а также в стандартах на трубы. Отпускную прочность тяжелого бетона назна­ чают не менее 70% проектной марки по прочности на сжатие. Если предварительно напряженные трубы изго­ товляют с отпускной прочностью бетона, равной 70% его

передачи на него напряжения от арматуры при снятии натяжения.

Составы бетона для труб определяют по абсолютным объемам составляющих материалов, принимая во внима­ ние «Рекомендации по назначению состава бетона с уче­ том маркировки цементов по ГОСТ 10178-62», разрабо­ танные Н И И Ж Б Госстроя СССР. При назначении соста­ ва бетонной смеси, укладываемой центрифугированием, пользуются различными методами, учитывающими спе­ цифику образования структуры этого бетона.

Арматура. Для армирования безнапорных труб при­ меняют горячекатаную сталь классов А-І, А-ІІ, А-ІІІ и А-ІѴ, круглую гладкую и периодического профиля про­ волоку диаметром 6—10 мм; обыкновенную арматурную проволоку (ГОСТ 6727—53) диаметром 3—8 мм; прово­ локу, упрочненную вытяжкой; рулонные или плоские сет­ ки, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8478—66.

Для армирования напорных труб в качестве спираль­ ной арматуры применяют стальную круглую проволоку диаметром 3—8 мм, отвечающую требованиям ГОСТ 7348—63, а в качестве продольной арматуры — проволо­ ку диаметром 5—6 мм периодического профиля (ГОСТ 8480—63). При навивке спиральной арматуры на сердеч­ ники труб на некоторых заводах используют арматурные пряди или стальные канаты диаметром до 12 мм.

При изготовлении виброгидропрессовапных труб вит­ ки спиральной арматуры скрепляют разделительными по­

ванной, полумягкой, нормальной точности, обрезной ши­ риной 20±0,3 мм, толщиной 0,5±0,03 мм, твердостью по

42

локи диаметром более 5 мм разделительные полосы изго­ товляют из стали толщиной не менее 0,7 мм. Стальные цилиндры, устанавливаемые в стенки труб, выполняют из листовой стали толщиной 1,5 мм. В последнее время ста­ ли использовать стеклопластики в виде круглой или лен­ точной арматуры, чехлы из полимерных материалов и др.

При производстве труб применяют кроме названных ряд вспомогательных материалов, наименование и назна­ чение которых определяется особенностями технологиче­ ского процесса изготовления изделий. К вспомогательным материалам относятся смазки для покрытия внутренних поверхностей форм, шлифовальные круги, угольные электроды, маркировочная краска и др.

Смазки для форм снижают силу сцепления бетона со сталью в 50 раз при испытании на сдвиг и до 12 раз при испытании на отрыв.

До недавнего времени в качестве смазки форм при­ меняли различные чистые и отработанные масла (автол, солидол, соляровое и др.), нетролатумно-керосиновые смеси, мыла, глины, известь и др. В настоящее время на заводах по производству труб в основном используют спиртово-шеллачную, парафиновую и эмульсионные смазки.

Спиртово-шеллачную смазку применяют только при выпуске напорных труб по трехступенчатой технологии, где по условиям обеспечения высокого сцепления цемент- но-песчаного раствора защитного слоя с сердечником трубы требуется, чтобы его поверхность была чистой. Эта смазка дорогая. Парафин в качестве смазки применяют при работе с неразъемными формами. Большое распрост­ ранение получают эмульсионные смазки, которые разде­ ляют на прямые (масло в воде) и обратные (вода в масле).

Для приготовления обратной смазки, например ОЭ-2, применяют кислый синтетический эмульсол марки ЭКС с кислотным числом 8—10, представляющий собой жид­ кость темно-коричневого цвета, насыщенный раствор из­ вести и иногда соляровое масло в качестве разжижителя эмульсии (при трехкомпонентной смазке). Состав смазки следующий: эмульсола 20%, насыщенного раствора изве­ сти 65—70%! и солярового масла 15—10%-

Смазку ОЭ-2 изготовляют в соответствии с «Инструк­ цией по приготовлению и применению смазки ОЭ-2 для форм при производстве железобетонных изделий», раз-

43

работанной ВНИИЖелезобетоном. Стоимость смазки ОЭ-2 составляет около 12 руб/т, ее расход 250—300 г/м2 покрываемой поверхности формы. К достоинству эмуль­ сионных смазок относится возможность нанесения их на поверхность формы при помощи распылителей. На от­ дельных заводах применяют и масляно-мыльные эмуль­ сии. Так, известны нигрольно-мыльные смазки, в состав которых входят: 82% воды, 15% нигрола и 3% мыла.

Поверхность формы для смазки подготавливают при помощи скребков или щеток, которые закрепляют в за­ жимных патронах пневматических или электрических пе­ реносных инструментов. Одним из таких устройств явля­ ется щетка из стальной проволоки, насаживаемая на шпиндель, например, электродрели. В ряде случаев поль­ зуются абразивными мягкими дисками, насаживаемыми на валы вращающихся устройств.

Г Л А В А 3

ТЕХНОЛОГИЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БЕЗНАПОРНЫХ ТРУБ

Общими операциями современного механизированно­ го производства бетонных и железобетонных безнапор­ ных труб являются следующие: приготовление бетонной смеси, подготовка форм, бетонирование труб, тепловая обработка труб (преимущественно при выпуске длинно­ мерных труб), освобождение их от форм, выдержка с целью упрочнения бетона, испытание на прочность и во­ донепроницаемость. При выпуске железобетонных труб, кроме того, изготовляют арматурные каркасы.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРМАТУРНЫХ КАРКАСОВ

Арматурные каркасы для труб изготовляют из прово­ локи или сварных сеток, поступающих с метизных заво­ дов в рулонах. В последнем случае рулон сетки уклады­ вают на ролики или навешивают на оси размоточного устройства. Конец сетки заправляют в приводные гори­ зонтальные вальцы, проходя через которые сетка приоб-

44

ретает заданную кривизну. По получению требуемого цилиндра сетку отрезают от рулона и концы ее отдель­ ных стержней сваривают.

Более распространено изготовление каркасов, в ко­ торых продольные стержни и спирали состоят из прово­ локи круглого сечения, на станках как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Работа станков осно­ вана на принципе поступательного или поступательновращательного движения проволок, образующих про­ дольные стержни с одновременной навивкой на них с заданным шагом спиралей и автоматической сваркой узлов пересечений. Одна группа станков рассчитана на использование заранее нарезанных на определенную длину стержней, другая — на непрерывную протяжку проволоки непосредственно с бухт при последующей раз­ резке на нужную длину по готовности каркаса. Способ изготовления продольных стержней определяет, в свою очередь, порядок подачи проволоки. В первой группе станков проволоку на спирали подводят со стороны, по­ следовательно навивая на продольные стержни, которые вращаются вместе с круглым шаблоном. Во второй группе станков продольные стержни движутся только поступательно, а бухты проволоки, будучи укрепленны­ ми на круговом венце, вращаются вокруг них.

На отечественных предприятиях применяют исключи­ тельно горизонтальные станки первого типа, начало раз­

Более совершенной машиной, служащей для изготов­ ления каркасов для раструбных труб, является полуав­ томат 7396/1А, разработанный институтом Гипростроммаш и брянским заводом «Иррмаш» (рис. 12 и табл. 10). В состав этой каркасоизготовительной установки вхо­ дят: планшайба с приводом вращения; сменные цилин­ дрические и конусные оправки; тележка, на которой на­ ходится конусная оправка и механизм перемещения, обеспечивающий передвижение тележки с целью протя­ гивания продольных стержней во время изготовления каркаса; сварочный агрегат, синхронизатор оборотов, установленный на тележке и служащий для обеспечения синхронного вращения планшайбы и конусной оправки;

45

управления одновременно включают механизмы враще­ ния планшайбы и конусной оправки, а также сварочный агрегат для сварки пересечений арматуры. После совер­ шения одного оборота (для полного кольца спиральной арматуры) включается механизм перемещения свароч­ ного агрегата, который движется вдоль конусной оправ­ ки. По окончании сварки раструба происходит одновре­ менное выключение привода передвижения сварочного агрегата, включение механизма поворота сварочного

цилиндрической оправки. Процесс сварки как конической так и цилиндрической частей каркаса происходит в ав­ томатическом режиме.

При использовании станков СКЦ арматуру для рас­ труба изготовляют путем отгиба продольных стержней и их обвивки спиралями или выполнения отдельной рас­ трубной заготовки и присоединение ее продольных стер­ жней к стержням каркаса. Стержни отгибают вручную или на станках. Станок, работающий, например, на Нижнетагильском заводе железобетонных конструкций, смонтирован на платформе тележки, которая перемеща­ ется по рельсовому пути. На тележке установлен пнев-

этих устройств концы продольных стержней каркаса от­

работы. Наиболее типичным является станок фирмы «Мак-Кракен» (США), который по способу подачи про­ волоки для спиральной арматуры относится к станкам второй группы (рис. 13 и табл. 10). Бухту с проволокой для спиралей насаживают на горизонтальную ось кру­ гового венца, внутри которого продвигаются продоль­ ные стержни. Конец проволоки с бухты приваривают к продольному стержню. Благодаря вращению венца про­ волока обвивается вокруг продольных стержней и авто-

48

матически сваривается с ними в местах пересечений. Раструбную часть каркасов изготовляют отдельно с по­ следующей приваркой к продольным стержням цилин­ дрического каркаса.

Рис. 13. Схема станка фирмы «Мак-Кракен» (модель Z 10-60)

На некоторых американских заводах нашла приме­ нение машина фирмы «Зимнер», позволяющая изготов­ лять цилиндрические или эллиптические каркасы в вер­ тикальном положении (рис. 14 и табл. 10). Она пред­ ставляет собой поворотную круговую платформу, на

ободе которой устанавливают катушки с проволокой, предназначенной для спиралей каркаса. Вокруг плат­ формы расположены неподвижные устройства с верти­ кальными осями, на которые надевают катушки с про­ волокой, идущей на продольные стержни. Концы прово­ лок с неподвижных подушек пропускают через систему