Файл: Михайлов В.В. Расширяющийся и напрягающий цементы и самонапряженные железобетонные конструкции.pdf

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

чалыюе ьодоцементиое отношение изменялось от 0,34 до 0,45.

Использованный в опытах напрягающий цемент отве­ чал требованиям технических условий на НЦТ. Сроки схватывания НЦ замедляли одним из трех способов: виброактнвацией, добавкой замедлителей схватывания, частичной предварительной гидратацией, а в отдельных

Рис. 5.5. В/Ц в зависимости от продолжительности цен­

трифугирования цементпо-песчаных смесей

/ — раствор на НЦ; 2 — раствор на портландцементе

случаях первые два способа применяли совместно. Смесь загружали во вращающуюся со скоростью 60—80 об/мин форму и распределяли ее в течение 5 мин при скорости вращения формы 100—120 об]мин.

На рис. 5.5 показано изменение водоцементного от­ ношения уплотняемых при центрифугировании смесей из НЦ и исходного портландцемента [138]. По характеру кривых видно, что цементно-песчаная смесь на НЦ го­ раздо хуже поддается уплотнению, чем аналогичная по составу смесь на портландцементе при одинаковой ин­ тенсивности центробежного силового поля. Это в равной мере относится к составам 1 : 1 и 1 : 1,5.

Эксперименты показали, что при повышении уплотня­ ющего центробежного усилия разница в потребном вре­ мени действия уплотняющей силы для НЦ и портландце-

230

мента сглаживается. Следовательно, для лучшего цент­ робежного уплотнения бетонных смесей из НЦ необхо­ димы повышенные уплотняющие усилия, в то время как для портландцемента, по данным многих исследовате­ лей, повышение уплотняющей силы более 0,7—1 кгс/см2 нецелесообразно.

Лабораторными экспериментами установлено, что для цементно-песчаных смесей из НЦ справедливо изве­ стное положение о том, что количество остающейся в бе­ тонной смеси воды после центрифугирования растет с по­

В / Д о ст повышается с 0,29 до 0,35. Однако проверка спо­ соба центробежного формования самонапряженных труб в производственных условиях показала, что смеси из НЦ значительно лучше уплотняются при использовании весьма подвижных консистенций с высоким значе­ нием В/Ц.

Подобное различие результатов определения влияния величины В/Ц на отжим воды и уплотнение бетонных смесей из НЦ в лабораторных и производственных усло­

действие на процессы уплотнения вибрации, сопутствую­ щей центрифугированию на промышленных свободнороликовых центрифугах.

Проверка различных режимов термообработки цент­ рифугированных труб показала, что оптимальным также

быть заменен пропаркой. В этом случае срок предвари­ тельной выдержки труб перед термообработкой может быть сокращен, но прогревать их надо в формах [139].

Самонапряженные напорные трубы, изготовленные центрифугированием, при испытании -на внутреннюю

231

гидростатическую нагрузку показывают несущую способ­ ность 12 атм (пзб.), и более. Величина самоиапряжепия в этих трубах, установленная расчетом по результатам испытания груб на внутреннее давление и внешнюю на­ грузку, достигает 50 кгс/см2 [93, 140]. Прочность на рас­ тяжение бетона самонапряженных центрифугированных труб находится в пределах 14—17 кгс/см2. Эти величины прочности установлены но результатам испытания труб па внутреннее давление, и они ниже значении, которые должен иметь бетон, характеризующийся прочностью на сжатие 500—800 кгс/см2 для тех же труб [101]. Это выз­ вано тем, что цементный бетон при водоиасыщении сни­ жает прочность, причем снижение прочности на растяже­ ние происходит в большей степени, чем на сжатие.

При определении прочности бетона, особенно на рас­ тяжение, его влажность должна соответствовать услови­ ям его работы в сооружении. Поэтому для правильной оценки работы материала в конструкции определять прочность на растяжение бетона железобетонных труб надо гидравлическими испытаниями, т. е. во влагоиасыщенном состоянии. Влиянием влажного состояния на прочность и следует объяснить невысокую прочность при растяжении бетона на НЦ, который обладает значитель­ ным водопоглощением.

5.3. ОПЫТ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА САМОНАПРЯЖЕННЫХ ТРУБ СПОСОБОМ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ

Освоенное впервые в мировой практике опытное производство самоиапряжениых напорных труб на Ниж- не-Тагильском заводе ЖБК № 2 убедительно показывает, что для изготовления таких труб может быть использо­ вано оборудование, применяемое для производства без­ напорных труб, в частности по технологии центрифуги­ рования. Дополнительно должны быть применены толь­ ко станки для гидроиспытания (опрессовки) напорных труб (станки могут быть и на заводах безнапорных труб для испытания их на водонепроницаемость), а также станки для нормализации торцов труб, поскольку стыко­ вые соединения напорных трубопроводов требуют более точных размеров труб.

Для приготовления напрягающего цемента при труб­ ном цехе Нижне-Тагильского завода построена помоль-

232

50 мм после гидравлического испытания, а на рис. 5.7 — стыковое соединение труб. Оно выполняется на резино­ вых уплотнительных кольцах, аналогичных применяемым

Коэффициент армирования в радиальном направлении составляет 1,5% и в продольном — 0,3%.

транспортирование труб па склад готовой продукции. Арматурные каркасы готовят на сварочном станке —

234