книги из ГПНТБ / Михайлов В.В. Расширяющийся и напрягающий цементы и самонапряженные железобетонные конструкции

лубку трубы с использованием складывающегося сер­ дечника.

Вместе с тем эксперименты показали, что свежеианесенный на сердечник торкрет-бетон имеет такую на­ чальную плотность, что при намотке на него без напря­ жения спиральной арматуры не происходит нарушения структуры бетона и спирали хорошо укладываются на поверхность. Это дало возможность предложить и экспе­

В этом случае существенно сокращается время формо­ вания за счет устранения перерыва в работе для наде­ вания каркаса. Обмотку можно вести многорядпо с ши­ роким шагом витков и надежно обволакивать раствором каждый виток. При этом достигается дисперсное распре­ деление арматуры по толщине стенки трубы, что особен­ но важно в трубах большого диаметра, когда требуется большое количество арматуры, которая, будучи уложена

в отдельном изготовлении арматурных каркасов, т. е. в использовании каркасо-сварочных станков.

Для осуществления указанного приема армирования лабораторный торкрет-агрегат оснастили направляющей балкой, по которой вдоль трубы перемещается бухтодержатель с проволокой. Суппорт с бухтодержателем пере­ мещается независимо от основного суппорта, на кото­ ром закрепляется сопло, ведущее торкрет-паброску бе­ тона.

При торкретировании с одновременной укладкой спи­ ральной арматуры под большим углом к образующей, т. е. с большим шагом, арматура при расширении бетона обжимает его как в поперечном, так и в продольном на­ правлении. Все тело бетона по всей толщине стенки дис­ персно насыщается спиральной арматурой с перекрещи­ вающимися витками в смежных рядах. При таком спо­ собе торкретирования представляется возможным отка­ заться от применения продольных стержней арматуры. По данным А. К. Карасева [101], для обеспечения обжа­ тия бетона в продольном направлении трубы с требуе­ мой интенсивностью угол наклона витков спирально-пе­ рекрестной арматуры к оси трубы должен составлять от 40 до 74°.

220

набрызгивающий агрегат для изготовления самонапря­ женных труб диаметром до 1000 мм (рис. 5.1). В нем предусмотрено формование труб в вертикальном положе­ нии по двум вариантам: с одновременной намоткой арма­ туры или с надеванием готового арматурного каркаса. Быстрое схватывание и плотная укладка торкрет-бетона позволяют немедленно после формования освобождать трубу от внутреннего складывающегося сердечника, ко­ торый является элементом формовочной машины. Таким образом, отпадает необходимость в весьма металлоем­ ком парке форм. По окончании формования трубы оста­ ются в вертикальном положении на круглой опоре и об­ ладают необходимой жесткостью, обеспечиваемой быст­ рым схватыванием НЦ, прочностью и жесткостью арма­ турного каркаса. С помощью этой опоры-поддона трубы транспортируют па пост выдержки, после чего подверга­ ют З-ч термообработке в воде при температуре 80—95° С с последующим выдерживанием в воде при нормальной температуре в течение нескольких суток.

тая проволока диаметром 3—5 мм (по ГОСТ 6727—53). Продольная арматура имеет на концах крюки для анкеровки стержней в расширяющемся бетоне. Коэффициент армирования спиралей составляет р,=0,8ч-1 %. Трубы изготовляются раструбными, стыкуют их с помощью ре­ зинового уплотнительного кольца. На втулочном конце трубы имеется кольцеобразный бетонный буртик, пре­ дотвращающий выжимание резинового уплотнительного кольца из зазора между раструбом и втулочным концом трубы.

Трубы диаметром 100, 150 и 200 мм, длиной 2 м фор­ муют на восьмигнездном трубном стайке. На рис. 5.3 по­ казаны общий вид и кинематическая схема станка для изготовления труб диаметром 150 мм. Для изготовления труб других диаметров необходима замена некоторых

222

Рис. 5.2. Конструкция самонапряженных труб малого диаметра, из­ готовляемых вибропродавливанием

узлов станка — форм, сердечников и раструбообразователей.

Форму с уложенным в нее арматурным каркасом ус­ танавливают в вертикальное положение раструбным концом книзу на раструбообразующем гнезде, куда на небольшую глубину вводят вибросердечник. Это положе­ ние является исходным для начала формования (поло­ жение /, рис. 5.4). Через специальное загрузочное уст­ ройство, обеспечивающее равномерную подачу бетонной смеси, последнюю подают внутрь формы через ее верх­ ний торец. Для обеспечения прохода смеси в нижний то­ рец формы и ее качественного уплотнения в раструбной части включается вибрация сердечников, продолжаю­ щаяся 25—30 сек до начала их подъема. Далее вибри­ рующие сердечники автоматически включаются на подъ­ ем, а сверху в форму продолжают подавать бетонную смесь. В процесс подъема сердечники реверсивно пово­ рачиваются на 15° вокруг своей оси, что обеспечивает хо­ рошую затирку и отделку внутренней поверхности тру­ бы. Смесь подают внутрь формы с таким расчетом, что­ бы уровень бетона был все время выше верхнего торца вибросердечника (положение / / ) . По достижении вибро­ сердечниками крайнего верхнего положения вибрация автоматически отключается. В это время ослабляется

223

подвеска подпрессовочного устройства, которое под дей­ ствием собственного веса и вибрации опускается, уплот­ няя верхний торец трубы (положение / / / ) . Далее сердеч­ ники опускаются вниз, сохраняя при этом реверсивные повороты и тем самым окончательно отделывая внутрен­ нюю поверхность трубы. После выхода сердечников из раструбообразователей поднимают подпрессовочиое уст­ ройство (положение IV) и поворотный стол устанавлн-

Рнс. 5.4. Схема формования труб вибропродавливаиием

/ — форма для труб; 2 — раструбообразующее кольцо; 3 — вибросер­ дечник; 4— подпрессовочиое кольцо; 5 — бетонная смесь

вают в следующее фиксированное положение с тем, что­ бы над вибросердечииком и расположилась подготовлен­ ная к бетонированию следующая пара форм. Вибросер­ дечники вновь попадают в исходное положение (поло­ жение / ) , и всё операции повторяются в том же порядке. Формы с забетонированными в них трубами сразу же отсоединяют от поворотного стола и на их место устанав­ ливают следующую пару форм. При формовании труб на восьмигнездном станке бетонную смесь из НЦ можно приготовлять одним из двух способов, обеспечивающих замедление схватывания напрягающего цемента: в виб­ росмесителе, где перемешивание смеси происходит с од­ новременной вибрацией или в обычных смесителях с ис­ пользованием эффекта предварительной частичной гид­ ратации цемента.

Полный технологический цикл изготовления самонап­ ряженных труб по описанному способу формования по­ казан ниже.

Процесс формования двух труб продолжается 6 мин (при скорости подъема сердечников 0,5 м/мин). По окон­ чании формования трубы выдерживают перед термооб­ работкой в течение 3 ч при прогреве в формах и 18 ч при прогреве в распалубленном состоянии. К этому времени бетон набирает необходимую прочность и трубы можно транспортировать.

Для определения прочности, свободного расширения и самонапряжения бетона трубы из излишков смеси, вы­ талкиваемой сердечником из формы, изготовляют конт-

226

рольные образцы. Трубы прогревают в горячей воде (или пропаривают) при температуре 80—100° С в течение 2 ч.

основная часть расширения бетона, его самонапряжение и натяжение арматуры. Прочность бетона трубы к концу влажного хранения составляет 500—600 кгс/см2, а к 28-суточиому возрасту достигает 700 кгс/см2.

Проверка в полупроизводствениых условиях техноло­ гии изготовления самонапряженных труб способом вибропродавливания показала ее простоту и надежность. Формовочный восьмигнездный станок успешно прошел

нимали ступенями по 1—2 атм через каждые 20—30 мин. Разрушение труб, изготовленных из раствора 1 : 1 (НЦ : песок, по весу), наступало, как правило, при дав­

их тепловой обработки, следует отметить, что лучшие по­ казатели имеют трубы, прогретые в воде в течение 2 ч при 100° С после 18-ч выдержки: трубы разрушаются при давлении 18—20 атм.

Термообработка труб может проводиться и в пропа­ рочной камере, причем паропрогрев труб (в формах без распалубки) можно начать уже через 2—3 ч после изго­ товления. При гидравлическом испытании такие'трубы разрушаются при давлении 12—14 атм. Для повышения напорности труб и в этом случае необходима их выдерж­ ка в течение 18—20 ч.

При испытании на внутреннее гидростатическое дав­ ление па поверхности труб не наблюдается ни мокрых пятен, ни капели до момента появления трещин при раз­ рушении. Это свидетельствует о полной водонепроницае-

то, что большое количество воды, имеющейся в бетонной смеси для обеспечения ее удобоукладываемости, отжи­ мается и удаляется в процессе центрифугирования. Это обстоятельство дает возможность оперировать со смеся­ ми, имеющими большую подвижность, что само по себе упрощает технологический процесс и не требует специ­ ального оборудования, необходимого при торкретирова­ нии или вибропродавливаиии. Кроме того, все способы замедления схватывания НЦ дают больший эффект в бе­ тонных смесях с повышенным водоцементным отноше­ нием. Поэтому формование самонапряженных труб цент­ рифугированием представляет значительный интерес. Однако, несмотря иа имеющийся огромный опыт уклад­ ки обычных бетонных смесей этим способом при произ­ водстве железобетонных труб, опор ЛЭП и подвесок кон­ тактных линий, а также на большое количество исследо­ ваний по этому вопросу, специфические особенности сме­ сей из НЦ делали необходимым экспериментальную про­ верку параметров центробежного способа их уплотнения.

его большую водоудерживающую способность. Экспери­ менты проводили на свободнороликовых центрифугах в разъемных формах с использованием отстойного про­ цесса центрифугирования. Опытные образцы имели внут­ ренний диаметр 30, 40 и 50 см и длину 50,100 и 250 см. Трубы длиной 250 см изготовляли раструбными. В от­

тельное кольцо. Это позволяло изучать процесс уплот­ нения при одном и том же режиме центрифугиро­ вания одновременно двух смесей, различающихся ка­ ким-либо параметром, например разные составы смеси

229