Файл: Михайлов В.В. Расширяющийся и напрягающий цементы и самонапряженные железобетонные конструкции.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 232
Скачиваний: 2
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
риментально проверить способ торкретирования |
трубы |
с одновременной намоткой спиральной арматуры |
[101]. |
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 один ряд, превратилась бы в сплошную |
намотку. |
Кроме того, при формовании стенки |
трубы с одно |
временной укладкой арматуры отпадает |
необходимость |
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.
5.2.2. |
Вибропродавливание |
|
|
|
|
|
||
Для изготовления |
самонапряженных |
труб |
малого |
|||||
диаметра |
(100—400 мм) |
была разработана |
и |
изучена |
||||
технология их формования способом |
вибропродавлива- |
|||||||
ния. На рис. 5.2 представлена конструкция |
таких |
труб |
||||||
и их стыковое соединение. Трубы армируются |
цилиндри |
|||||||
ческим каркасом, в котором |
как для |
продольной, |
так |
|||||
и для спиральной арматуры |
используется |
холоднотяну |
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
См |
& а |
1 |
см |
200 ? |
|
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.
15-239 |
225 |
|
Технологическая |
схема |
производства |
|
|
||
|
самонапряженных |
труб малого диаметра |
|
|
|||
|
Расходный |
бункер |
Расходный |
бункер |
|||
|
|
НЦ |
|
песка |
|||
|
|
I |
|
|
|
|
|
Дозатор воды |
Дозатор |
цемента |
Дозатор |
песка |
|||
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
Бетоносмеситель |
|
|
|
|||
|
Формование труб |
Арматурно- |
|||||
|
на восьмигнездо- |
||||||
|
сварочный |
станок |
|||||
|
вом |
станке |
|||||
|
|
|
|
||||
|
Выдерживание |
Установка |
|||||
|
труб перед |
про |
|||||
|
каркаса |
в |
формы |
||||
|
гревом |
||||||
|
|
|
|
||||
|
|
J |
|
|
|
|
|
|
Распалубка |
труб |
Чистка |
и смазка |
|||
|
|
1 |
|
|
форм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прогрев |
труб |
|
|
|
||
|
Влажное |
|
хране |
|
|
|
|
|
ние |
труб |
|
|
|
||
|
Склад |
готовой |
|
|
|
||
|
продукции |
|
|
|
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.
После |
прогрева распалубленные трубы |
помещаются |
в ванны |
с холодной водой ( i = 2 0 ± 5 ° C ) , где они выдер |
|
живаются в течение 5—7 суток. За это время |
происходит |
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
первый этап заводских |
испытаний. |
Изготовленные на |
||
нем трубы |
выдерживают внутреннее |
гидростатическое |
||
давление до |
18 атм (изб.). |
|
|
|
На внутреннее гидростатическое давление трубы ис |
||||
пытывали в возрасте от |
7 суток до 1 года. Перед |
нача |
||
лом испытания трубы выдерживали под давлением |
1 атм |
|||
в течение 2 ч. Гидростатическое давление в трубах |
под |
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
лении более 18 атм, а из раствора 1 : 1,5 и 1 : 2-—при |
12— |
||||
14 атм. Это свидетельствует |
о том, что трубы диаметром |
||||
150 мм вполне пригодны |
под рабочие напоры |
воды |
6 и |
||
8 атм при изготовлении |
их |
из раствора |
соответственно |
||
I : 2 и 1 : 1,5. |
|
|
|
|
|
Оценивая по результатам |
испытания |
труб |
режимы |
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-
15* |
227 |