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: 234

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

бетона труб и натяжения арматуры. Бетон в этот пери­ од набирает прочность до 400—500 кгс/см2 и приобре­ тает необходимую плотность и водонепроницаемость

Нормализацию втулочного конца труб производят

после извлечения их из камеры с холодной водой перед установкой на опрессовочный станок. Для установления

необходимости нормализации

(шлифования)

осматри­

вают

и замеряют

втулочный конец

трубы. Нормализа­

ции

подвергают

только те

трубы,

которые

имеют во

втулочной части

недопустимые

от

проектных

размеров

отклонения, шероховатую

поверхность или

наплывы

бетона вдоль продольных швов. Количество таких труб, как правило, не превышает 20% . В качественно изготов­ ленных формах и при правильной их сборке трубы по­ лучаются со втулочной частью, не нуждающейся в нор­ мализации. Раструбный конец трубы не обрабатывают, так как он в своей внутренней части точно воспроиз водит геометрию неразъемного металлического раструбообразующего кольца формы.

При испытании труб внутренним гидростатическим давлением устанавливают их водонепроницаемость и

прочность (трещиностойкость).

Эти испытания

выпол­

няют

на серийном станке, применяемом в производ­

стве

гидропрессованных труб.

Трубу устанавливают

между торцовыми заглушками,

имитирующими

с по­

мощью резиновых уплотиительных колец стыковое сое­ динение труб. Степень обжатия резинового уплотиительиого кольца составляет 40—50%. При принятой схеме

установки

трубы

между

заглушками

испытательного

станка труба ие испытывает в процессе

гидравлического

испытания продольных усилий.

 

 

Гидравлическому испытанию иа водонепроницаемость

(опрессовке) при

расчетном давлении

9 атм подверга­

ют все трубы. Давление

поднимают

отдельными

сту­

пенями в течение 5 мин,

по достижении испытательного

давления

9 атм делают

выдержку в

течение 10

мин.

Трубы считают выдержавшими испытание па водоне­ проницаемость, если к моменту его окончания на их поверхности, включая концевые участки, не наблюда­ лось фильтрации воды через стенку трубы в виде пятен, капели или течи. Трубы, не выдержавшие испытание на водонепроницаемость, но не имеющие трещин, подвер­ гают повторному испытанию не ранее чем через 10 су­ ток при хранении труб во влажных условиях.

240


Гидравлическому испытанию на прочность при дав­ лении Рт (внутреннем гидравлическом давлении, при превышении которого в стенке трубы появляется первая

мокрая

трещина, что

считают

моментом

разрушения

трубы) подвергают трубы в количестве

2%

 

каждой

партии.

Трубу

считают

выдержавшей

испытание

на

прочность, если

она разрушилась

при значении

Р т ,

пре­

вышающем

11 атм. В случае разрушения хотя

бы одной

трубы из числа испытываемых на прочность всю

партию

труб

подвергают

опрессовке

при давлении

11 атм. Тру­

бы,

которые

ие

выдержали

требований

по

водонепро­

ницаемости

или

прочности,

признают

некондиционны­

ми, и они могут

быть

использованы в

качестве

безна­

порных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Во

время проведения

гидравлического

испытания

труб и после его окончания устанавливают, есть ли отслоения защитного слоя бетона в трубах, для чего простукивают наружную поверхность трубы свинцовым молотком весом 1,5 кг.

Транспортируют трубы на склад готовой продукции после их приемки работником отдела технического кон­ троля завода и маркировки. При приемке труб прове­ ряют прочность бетона, отсутствие отслоений защитного

слоя, геометрические размеры труб и

их соответствие

проектным (в пределах

допускаемых отклонений),

сос­

тояние поверхности труб

и

результаты

испытания

их

на водонепроницаемость

и

прочность. Принятые и

за­

маркированные трубы укладывают на тележку, которая их транспортирует на открытый склад готовой продук­ ции, обслуживаемый мостовыми кранами.

Контроль качества бетона самоиапряженных труб имеет особо важное значение, так как производство та­ ких труб освоено впервые и необходима очень большая информация о технических свойствах бетона и кинетике их изменения на различных технологических этапах. Кроме того, бетон в производстве самонапряженных напорных труб выполняет функции механизма для на­ тяжения арматуры, что вызывает необходимость конт­ роля таких его характеристик, как величина расшире­ ния и энергия самонапряжения.

В соответствии с техническими условиями на техно­ логию производства самонапряженных труб прочность, свободное расширение и самонапряженпе бетона, ис­ пользуемого для изготовления труб, контролируют пу-

1 6 - 2 39

241


тем

испытания

контрольных кубиков

размером З Х З Х

Х З

см и замера

длины контрольных

призм размером

3,15X3,15X10 см. Так как получение контрольных образ­ цов способом центрифугирования очень сложно и прак­ тически невозможно в производственных условиях, их изготовляют вибрированием в течение 2 мин на лабора­ торном вибростоле.

Для максимального приближения характеристик бе­ тона контрольных образцов к бетону самонапряженных труб используют следующий прием. Контрольные об­ разцы изготовляют из бетонной смеси, полученной затворением в лаборатории сухой цементно-песчаной сме­ си, взятой непосредственно из бетоносмесителя после окончания частичной предварительной гидратации НЦ. Количество воды для затворения этой смеси выбирается минимальным, обеспечивающим ее удобоукладываемость во время формования на вибростоле. Таким об­

разом водоцементное

отношение смеси для изготовле­

ния контрольных

образцов максимально

приближают

к водоцементиому

отношению бетонной

смеси

трубы

после окончания ее центрифугирования.

 

 

Прочность бетона

по результатам испытания

куби­

ков проверяют в следующие четыре срока: перед распа­ лубкой труб после их выдержки в формах; после тепло­ вой обработки; при испытании труб внутренним гидрав­ лическим давлением на прочность; в возрасте 28 суток. Величина прочности этих образцов, твердеющих в усло­ виях свободного развития деформаций расширения, в указанные сроки должна быть не менее соответственно НО, 200, 300 и 400 кгс/см2.

Контрольные призмы используют для следующих определений: свободного линейного расширения при ус­

коренном способе

испытания

расширяемости

НЦ

в ла­

боратории путем прогрева в воде

при температуре

70°С

в течение 5 ч на следующий

день

после

изготовления

труб; свободного

линейного

расширения

при

прогреве

вместе с трубами;

самонапряжения на

лабораторных

приборах конструкции НИИЖБ (см. приложение

2) по

режиму прогрева труб, и в тот же

срок.

 

 

 

Величина свободного линейного расширения кон­ трольных призм после стабилизации их размеров долж­ на быть в пределах 0,6—3%. Величина самонапряже­ ния контрольных призм, определенная на указанных приборах, должна быть не менее 25 кгс/см2.

242


Необходимо отметить, что достижение контрольны­ ми образцами перечисленных показателен обеспечивает

необходимые

значения

прочности п

самонапряжения

труб. Однако

абсолютные значения

соответствующих

показателей бетона труб

отличаются

от таковых кон­

трольных образцов. Это объясняется тем, что контроль­ ные образцы формуют вибрированием, а не центри­ фугированием, следствием чего являются различные уплотнения и величина водоцементного отношения бето­ на контрольных образцов и труб. Кроме того (а это яв­ ляется решающим), бетон в трубах твердеет в усло­ виях упругого ограничения деформаций свободного рас­ ширения, в то время как все контрольные образцы, кро­ ме призмы, используемой для определения усилия рас­ ширения, твердеют в условиях свободного расширения. Но и эта призма, испытываемая на приборе для опреде­ ления усилия расширения, показывает величину само­ напряжения меньшую, чем бетон в самонапряженной трубе. Объясняется это тем, что контрольная призма изготовлена из бетона с большим водоцементным отно­ шением и на приборе она имеет одноосное ограничение деформаций расширения в отличие от бетона трубы, расширение которого ограничено в двух направлениях,

что в совокупности с эффектом замкнутого

кольцевого

сечения трубы приводит к повышению

самонапряжения

в ее стенке. Величина этого самонапряжения,

опреде­

ленная по результатам испытания труб

на

внутреннее

гидростатическое давление, составляет

60—65

кгс/см2.

Г л а в а 6

РЕЗЕРВУАРЫ С П Р И М Е Н Е Н И Е М

НА П Р Я Г А Ю Щ Е Г О ЦЕМЕНТА

6.1. СБОРНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ЕМКОСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ С САМОНАПРЯЖЕННЫМИ СТЫКАМИ

Одной из сложных и ответственных операций при возведении сборных емкостных сооружений является омонолнчиваипе стыков, составляющих значительную часть объема работ. Серьезную задачу при этом пред­ ставляет обеспечение непроницаемости стыкового сое­ динения.. Малые геометрические размеры стыка затруд­ няют укладку бетона н создают потенциальную возмож­ ность образования раковин и пустот, являющихся путя­ ми фильтрации воды через стыки резервуара. Вместе с тем применение пластичных бетонных или растворных смесей для улучшения заполнения шва приводит к уве­ личению проницаемости (пористости) бетона, а также значительно повышает усадочные деформации. Послед­ нее обстоятельство усугубляется высоким модулем по­ верхности бетона стыка ввиду его относительно малых геометрических размеров. Это приводит к быстрой по­ тере влаги бетоном стыка в процессе твердения как в результате ее испарения с поверхности, так и отсосом в примыкающий бетон сборных элементов, что отражает­ ся на сцеплении старого бетона с новым.

В

настоящее

время преднапряженные

резервуары

с навиваемой по контуру арматурой наиболее

широкое

применение иашли для воды и нефтепродуктов.

Техно­

логия

возведения

резервуаров достаточно

сложна и не

всегда

обеспечивает непроницаемость стыкового

соеди­

нения. Дополнительные трудности создает многоступен­ чатость технологии, невозможность создания обжатия защитного слоя торкрета, возможность образования кольцевых «пазух» под проволокой, приводящих к фильтрации влаги и коррозии арматуры.

Применение напрягающего цемента в этих случаях весьма целесообразно, так как бетоны и растворы на

244


основе НЦ с одной стороны обладают высокой степенью

непроницаемости не только по отношению

к воде, но п

к бензину, нефти и даже газу,

а с другой — позволяют

создать

в конструкции

предварительное

напряжение

(самонапряженне)

без дополнительных

операций

по на­

тяжению-

арматуры, защите

ее от коррозии и т. п. Это

обеспечивает высокую

трещииостойкость

конструкции.

Таким

способом

можно

возводить

как

монолитные

(на базе

НЦН), так и сборные (с применением

НЦТ)

самонапряженные

резервуары. Предварительное

напря­

жение сборных элементов стен может быть

выполнено

любым способом,

включая

непрерывное армирование.

В этом случае петлевые выпуски полезно используются для стыкования элементов между собой. Самонапряже­ ние особенно эффективно при изготовлении криволи­

нейных сборных

элементов,

предварительное

напряже­

ние которых

другим

способом

весьма

затруднительно.

Стыкуют такие

элементы

соединением

выпусков

эле­

ментов

нахлесткой,

сваркой

или

иным

 

способом,

с последующим

замоноличиванием

стыка

бетоном

на

НЦН,

в процессе твердения и

расширения

которого в

стыке

также

создается предварительное

напряжение.

Это обеспечивает трещииостойкость

и самого

стыка, а

также

плоскости

контакта

нового

бетона

со

старым.

Предварительное

напряжение стеновых

панелей в го­

ризонтальном

направлении

в сочетании

с предваритель­

ным напряжением (самонапряжением) стыков обеспе­ чивает непрерывное предварительное напряжение стен резервуара по всему периметру, в результате чего сбор­ ная конструкция становится монолитной и получает весьма равномерную трещииостойкость и прочность. Испытания самонапряженных стыков различной кон­ струкции показали возможность равнопрочного стыко­ вания не только обычных сборных (ненапряженных) элементов, но также напряженных, включая самонапря­ женные.

Строительство сборных железобетонных резервуаров с замоноличиванием стыков самонапрягаемым бетоном

на ЦН

является

эффективным

методом

возведения по­

добного

вида

сооружений.

Метод широко проверен

в практике строительства резервуаров

Сибакадемстро-

ем при возведении комплекса сооружений Новосибир­ ского горводозабора высокой производительности, включающего только в первой очереди емкости общим

245