стальные цилиндры - из углеродистой горячекатаной стали обыкновенного назначения ВСт3сп толщиной
(предпочтительнее ) - ГОСТ 380-71;
калиброванные концевые обечайки - из качественной полосовой углеродистой стали 08КП толщиной
- ГОСТ 1050-74;элементы усиления раструба - из полосовой стали ВСт3сп толщиной
- ГОСТ 380-71.2.4. Арматурные каркасы изготовляют в соответствии с чертежами из низкоуглеродистой холоднотянутой проволоки класса Вр-I (ГОСТ 6727-80).
2.5. Вода затворения должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732-79.
2.6. Качество резины уплотняющих колец должно удовлетворять требованиям ТУ 1051222-78.
3.1. Стальной цилиндр сваривают из поставляемой в рулонах стальной полосы на сварочном станке, предпочтительнее конструкции, разработанной в институте им. Патона.
3.2. Арматурные каркасы изготовляют на каркасо-сварочных машинах и оснащают проволочными фиксаторами в соответствии с рабочими чертежами.
На пост изготовления каркасов продольные стержни поступают после правки и резки, проволока для спирали - в бухтах заводской поставки.
Примечание. Допускается применение арматурных каркасов, состоящих из двух частей, соединенных путем сварки внахлестку продольных стержней с перепуском спиральной арматуры не менее одного полного витка.
3.3. Готовые каркасы следует хранить в закрытом помещении штабелями высотой не более 3 рядов, уложенными через деревянные прокладки толщиной не менее 25 мм.
3.4. Запрещается применение каркасов, не удовлетворяющих геометрическим размерам, указанным в рабочих чертежах, а также с перебитой продольной или спиральной арматурой, не закрепленными концевыми витками (брак сварки в местах пересечения спирали с продольной арматурой) и наличием ржавчины.
3.5. Для изготовления втулок, раструбов и элементов усиления раструба используют обычно применяемое для этих целей оборудование с соответствующей доработкой и модификацией узлов, предназначенных для изготовления элементов усиления.
3.6. С целью защиты от коррозии втулки и раструбы подвергают металлизации.
3.7. На посту сборки втулку и раструб приваривают к стальному цилиндру, установленному на стенде, предназначенном для гидравлических испытаний, после чего цилиндр проверяют на герметичность швов. При обнаружении течи дефекты устраняют и цилиндр испытывают при внутреннем давлении P в зависимости от толщины его стенок
при
............ P = 1,1 МПа; при
............. P = 1,8 МПа.3.8. Выдержавший испытание стальной цилиндр подают на пост оснастки, на котором внутрь цилиндра со стороны втулочного конца вводят арматурный каркас, стержни которого приваривают к раструбу.
4.1. Для изготовления напорных самонапряженных труб со стальным цилиндром рекомендуется применять бетонную смесь состава по массе НЦ:П:Щ = 1:0,70:1,55 при расходе НЦ около 700 кг/м3.
Примечание. Применение бетонных смесей с меньшим расходом НЦ возможно только при условии обеспечения заданных значений самонапряжения и прочности бетона (см. пп. 9.6 - 9.8 настоящих Рекомендаций).
4.2. Расход воды затворения назначается заводской лабораторией, исходя из условия обеспечения подвижности бетонной смеси в деле, равной ОК = 4 - 10 см, при исходном значении
. Если , для его снижения в бетонную смесь вместе с водой рекомендуется вводить пластифицирующие добавки - С-3 или декстрин - в количестве 0,2 - 0,5% массы НЦ.4.3. Бетонную смесь приготовляют в смесителях принудительного действия. Время перемешивания смеси на НЦ с нормальными сроками схватывания или при введении пластифицирующих добавок, должно составлять не менее 2 мин.
При необходимости использования НЦ с ускоренным (менее 30 мин) или так называемым "ложным" схватыванием, его, перед подачей воды затворения, рекомендуется предварительно смешать с увлажненным до W = 5 - 7% заполнителем при тщательном перемешивании в течение 2 - 3 мин.
5.1. Формование самонапряженных труб со стальным цилиндром производят без форм на усиленных с учетом массы трубы ременных центрифугах (рис. 2).
![]() Рис. 2. Схема устройства ременной центрифуги
1 - электродвигатель; 2 - шкив ведущего вала; 3 - станина;
4 - верхний шкив; 5 - верхний щит; 6 - стальной цилиндр;
7 - ремни; 8 - винт регулировки положения верхнего шкива;
9 - шкив ведомого вала
5.2. Для обеспечения геометрических размеров сечения и повышения устойчивости при центрифугировании стального цилиндра его оснащают съемными бандажами с их равномерным распределением по длине цилиндра в обе стороны, начиная от середины.
Бандаж выполняется в виде челюстного зажима (со статической и динамической балансировкой массы) и представляет собой два ребра, связанные жесткой стальной полосой, которая одновременно служит беговой дорожкой для ремней центрифуги (рис. 3). Число бандажей уточняется в процессе наладки производства, однако оно не должно быть менее пяти.
Примечание. Для сокращения времени оснащения стального цилиндра бандажами и освобождения от них готового изделия целесообразно предусмотреть специальные, попеременно используемые для тех и других целей, стапели с фиксированными относительно длины изделия гнездами для установки бандажей с заданным шагом.
![]() 5.3. Формование самонапряженных труб диаметром
производят при трехразовом послойном центрифугировании по схеме: загрузка смеси, ее распределение и уплотнение. Удаление шлама производят при съеме изделия с центрифуги.Режимы центрифугирования приведены в табл. 1.
Таблица 1
--------------------------------
<**> Расчетное значение
, где Время
5.4. Бетонную смесь в стальной цилиндр подают одновременно с двух концов с помощью транспортера или питателей ложкового типа. Для труб с
следует использовать только транспортерные питатели, для труб - предпочтительнее ложковые, что обеспечивает одновременную подачу смеси по всей длине трубы в один или несколько приемов в зависимости от геометрии питателя и расхода бетонной смеси на изделие.5.5. Перед включением центрифуги следует отрегулировать взаимное расположение обоих питателей и стального цилиндра с учетом возможного проседания последнего (например, в результате вытягивания ремней в процессе формования).
Регулировку исходного положения следует производить путем измерения величины зазора
,где a - фактическое значение амплитуды смещения консолей питателей;
Просадку стального цилиндра на ремнях центрифуги следует контролировать не реже 2 раз в смену путем измерения величины зазора -
.5.6. Отформованные изделия загружают в специальные металлические контейнеры с мягкими ложементами и направляют на тепловлажностную обработку (ТВО).
6.1. Тепловлажностную обработку (ТВО) и последующее водное выдерживание (ПВВ) труб осуществляют в ямных камерах по режимам, указанным в табл. 2.
Таблица 2
--------------------------------
<*> Подачу пара в камеру начинают через 30 - 40 мин после загрузки в нее последнего контейнера. Общее время загрузки камеры определяется ее вместимостью и циклом формования.
После пропаривания камеру заполняют горячей водой, не допуская свободного выхода пара в атмосферу.
<**> В течение всего срока выдерживания до ТВО торцы труб должны быть герметизированы пленкой, удалять которую следует непосредственно перед загрузкой труб в камеру.
6.5. По окончании гидроизотермального прогрева трубы оставляют в камере для последующего водного выдерживания (ПВВ) в течение 24 ч (не менее).
Примечания: 1. ПВВ можно осуществлять в естественно остывающей после гидроизометрии или в холодной воде с t = 5 - 20 °C. Горячую (после ТВО) или теплую (после ТВО + ПВВ) воду используют для следующего цикла ТВО, доводя ее температуру до t = 60 °C.
2. Увеличение продолжительности ПВВ, а также приемы, обеспечивающие сохранение влаги в бетоне изделия (например, герметизация торцов после ПВВ), создают условия для большего самонапряжения бетона.
6.6. Режимы ТВО и ПВВ необходимо корректировать с учетом условий производства и требуемых значений прочности и самонапряжения бетона труб.
6.7. По окончании цикла ТВО воду спускают, извлекают контейнеры с готовыми изделиями и передают их на пост (стапель) для снятия бандажей.
7.1. Защиту стального цилиндра от коррозии осуществляют на специальном посту в зависимости от вида изоляционного покрытия до или по окончании изготовления изделия (технология выполнения защитного покрытия в настоящих Рекомендациях не рассматривается).
металлизацию (до изготовления трубы);
покрытие мастиками (резинобитумные - ГОСТ 15836-79; битумно-полимерная - ТУ 102-186-78) в сочетании с бумажным обертыванием (после изготовления трубы);
покрытие <*> малоцементными растворами водной дисперсии полимера (ВДП) на основе синтетического каучука стирольного марки СКС-65ГП (ТУ 400-1-146-78) - после изготовления труб.
--------------------------------
<*> Разработано НИЛ ФХММ и ТП Главмоспромстройматериалов.
8.1. Приемка готовых изделий осуществляется ОТК завода партиями по мере изготовления согласно рабочим чертежам и требованиям действующих стандартов с учетом результатов текущих лабораторных испытаний (1 раз в смену) по прочности и самонапряжению.
8.2. В партию входит 100 изделий, последовательно изготовленных по одному и тому же режиму из материалов одной поставки при неизменном составе бетона.
При изменении технологических параметров изделия относят:
при числе до 50 шт. - к предыдущей партии;
при числе более 50 шт. - к самостоятельной партии.
8.3. Контроль качества самонапряженных труб со стальным цилиндром производится:
а) при налаженном производстве - выборочно путем испытаний на трещиностойкость одной трубы из 5 партий. Если при изготовлении одной из этих партий имело место нарушение технологического режима - испытывают дополнительно еще 1 трубу из этой партии;
б) на стадии освоения производства, а также в том случае, когда прочности и самонапряжения бетона после ТВО + ПВВ составляют менее 50% относительно требуемых (см. п. 9.5 настоящих Рекомендаций), необходимо провести дополнительные испытания труб путем опрессовки при нормативном давлении
8.4. Испытание самонапряженных труб внутренним давлением производят на стенде с заглушками, имитирующими стыковые соединения трубопровода, при:
ступенчатом
повышении давления (опрессовка и испытание на трещиностойкость) со скоростью 0,1 МПа/мин;выдерживанием на каждой ступени в течение 10 мин;
замером деформаций стенки трубы в кольцевом направлении. Относительные деформации
Примечания: 1. Трубы испытывают в водонасыщенном состоянии. Если до испытания имело место воздушное хранение продолжительностью более 12 ч, перед испытанием трубы необходимо выдержать в воде не менее 3 сут.
2. Опрессовку труб проводят после окончания цикла ТВО + ПВВ при
, испытание на трещиностойкость - в возрасте не менее 3 сут при .![]() стального цилиндра
а - в кольцевом направлении; б - по длине
1 - поверхность цилиндра; 2 - петля (на поверхности
цилиндра) для крепления тензометра; 3 - крючок
(на базе тензометра), не касающийся поверхности цилиндра;
4 - тензометр; 5 - опорные призмы; 6 - база тензометра
8.5. Трубы считаются выдержавшими испытание на прочность и трещиностойкость, если значения
Примечание.
; , где индексы 1 и 3 - возраст бетона к моменту испытаний.В противном случае всю партию труб необходимо выдержать в течение 7 сут в воде при t = 20 - 25 °C и одну из труб испытать опрессовкой (при
Если и после повторных испытаний значение
8.6. После испытаний внутренним давлением, замеров и визуального контроля каждую трубу маркируют путем нанесения несмываемой краски на наружную поверхность раструба с указанием предприятия-изготовителя, марки трубы, даты ее изготовления и приемки ОТК, а также массы трубы и номера партии. На каждую партию составляется паспорт.
8.7. Готовые изделия хранят на складе рассортированными по партиям с учетом даты изготовления, уложенными в штабеля высотой в 4 трубы.
8.8. Общая технологическая схема производства самонапряженных напорных раструбных труб со стальным цилиндром приведена на рис. 5.
![]() Рис. 5. Технологическая схема производства
самонапряженных труб со стальным цилиндром
1 - приготовление бетонной смеси; 2 - изготовление
стальных цилиндров; 3, 4 - изготовление втулок и раструбов
с элементами ужесточения; 5 - металлизация втулок
и раструбов; 6 - сборка и испытание стальных цилиндров;
7 - изготовление арматурных каркасов; 8 - оснащение
стального цилиндра арматурным каркасом; 9 - стапели
для установки бандажей на стальные цилиндры
(перед центрифугированием) и освобождения от них
готовых изделий; 10 - посты центрифугирования;
11 - камеры для гидроизотермальной обработки;
12 - испытание труб; 13 - пост защиты
стального цилиндра от коррозии
9.1. Контроль качества бетона производят 1 раз в смену, а также при изменении состава бетона, качества составляющих или при нарушении режима ТВО на образцах-призмах размером 4 x 4 x 16 или 5 x 5 x 20 см, твердевших в условиях, адекватных условиям твердения изделий:
а) по самонапряжению - на образцах, твердевших при связанном расширении (в динамометрических кондукторах);
б) по прочности - на образцах, твердевших при свободном (в обычных формах) и при связанном (в динамометрических кондукторах) расширении.
9.2. Контрольные образцы изготовляют в лаборатории:
а) либо из пробы сухой смеси, отобранной из бетоносмесителя с последующим затворением водой до В/Ц, близкого к В/Ц при центрифугировании - 0,32 - 0,35;
б) либо из пробы смеси, отобранной из бетоносмесителя, пока значение В/Ц при порционной подаче воды не превышает 0,35.
Подвижность смеси при изготовлении образцов должна обеспечивать качественное уплотнение на лабораторной виброплощадке.
Общее число контрольных образцов - 9 шт., из которых 6 шт. - для твердения при связанном расширении и 3 шт. - для твердения при свободном расширении.
9.3. Контроль прочности бетона производят путем испытаний образцов-призм на растяжение при изгибе
а) после ТВО + ПВВ .................. на образцах свободного расширения
б) одновременно с испытанием трубы
внутренним давлением ............. на образцах связанного расширения
в) в возрасте 28 сут ................ то же
9.4. Контроль самонапряжения бетона осуществляют путем обмера кондукторов с образцами по методике ТУ 21-20-18-20 или СН 511-78 в сроки, указанные в п. 9.3 настоящих Рекомендаций. Величину самонапряжения
,где K - коэффициент, соответствующий изменению напряжения в образцах-призмах при деформации кондуктора с образцом на 0,01 мм и принимаемый равным:
для призм размером 4 x 4 x 16 мм .............. K = 0,125 МПа;
для призм размером 5 x 5 x 20 мм .............. K = 0,1 МПа;
Примечание. Замеры самонапряжения бетона образцов следует производить в водонасыщенном состоянии (минимальная продолжительность водонасыщения после воздушного хранения - 3 сут) при нормальной температуре кондуктора. Охлаждение кондуктора допускается только с помощью холодной воды. Воздушное охлаждение запрещается.
а) прочность на сжатие
после ТВО + ПВВ -
;в возрасте 28 сут -
;б) прочность на растяжение при изгибе
; (для труб класса III );в) эффективная прочность
для труб классов I и II в возрасте 28 сут - не менее .Таблица 4
Перечень
дополнительного оборудования лаборатории и ОТК,
необходимого для контроля качества напрягающего
цемента и бетона
Примечания: 1. За чертежами на кондукторы и их оснастку, а также на стойку и эталоны к измерительному устройству следует обращаться в НИИЖБ.
2. Индикаторы часового типа выпускаются заводом "Красный инструментальщик" (Киров, ул. Маркса, 18), тензометры рычажные - заводом ЗОКИО Госстроя СССР (Москва, 2-я Институтская ул., д. 6).
ПРИ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИИ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ <*>
--------------------------------
<*> А. с. N 1020776. Способ контроля завершения процесса центрифугирования трубчатых железобетонных изделий/С.А. Селиванова, А.Г. Каганов. - Б.И., 1983, N 20.
1. Данный способ контроля заключается в оценке изменения влажности в пробах шлама, отбираемых небольшими порциями последовательно в процессе центрифугирования. Контроль завершения уплотнения производится с периодичностью, соответствующей действующим технологическим регламентам, а также при замене материалов и изменении условий формования.
2. Первую пробу шлама отбирают примерно во второй половине технологического цикла, последующие - с интервалом, равным не более четверти расчетного технологического цикла.
3. Процесс уплотнения считается завершенным, если
,где
4. Время от начала уплотнения до момента отбора пробы
5. Для осуществления контроля необходимы:
пробоотборник - емкость с высотой бортов 3 - 4 мм и основанием, повторяющим очертание внутренней поверхности трубы (остальные его габариты задаются из условия обеспечения отбора пробы в количестве 100 - 200 г);
противни для высушивания проб, 1 комплект (6 шт.);
сушильный шкаф;
весы.
6. Перед отбором пробы центрифугу останавливают. Отбор пробы шлама производят из нижней части трубы путем погружения пробоотборника в шлам на одинаковую для всех проб глубину, которая ориентировочно определяется высотой бортов пробоотборника. Затем шлам переливают в противень, высушивают и определяют влажность отобранной пробы, %
,где
Для обеспечения гидромелиоративного строительства к 1981 г. задействовано около 60 предприятий по выпуску предварительно напряженных труб на эксплуатационное давление 1 - 1,5 МПа, объем выпуска которых в настоящее время составляет 2000 км/год.
Однако качество таких труб не всегда отвечает требованиям эксплуатационных условий, что в большей мере связано с самой конструкцией трубы. В частности, наличие необжатого защитного слоя бетона, подверженного повышенному трещинообразованию создает благоприятные условия для развития коррозии преднапряженной арматуры и стального цилиндра и преждевременного выхода их из строя, а центральное расположение стального цилиндра по сечению трубы уменьшает ее поперечную прочность при действии внешних нагрузок от вышележащего слоя почвы и подвижных объектов.
С целью повышения несущей способности и долговечности труб со стальным цилиндром была разработана новая усовершенствованная конструкция - труба напорная самонапряженная со стальным цилиндром <*> (схемы напорных труб со стальным цилиндром той и другой конструкции приведены на рис. 6).
--------------------------------
<*> А. с. N 994851. Многослойная армированная труба/В.В. Михайлов, И.Н. Дмитриев, А.Д. Деминов и др. - Б.И., 1983, N 5.
![]() Рис. 6. Напорные трубы со стальным цилиндром
а - самонапряженная; б - железобетонная преднапряженная
1 - резинобитумная защита с бумажным обертыванием;
2 - напрягающий бетон; 3 - арматурный каркас; 4 - стальной
цилиндр; 5 - преднапряженная арматура в виде обмотки;
6 - дефекты в виде усадочных трещин и отслоений
(характерно только для преднапряженной трубы);
7 - наружный и внутренний слой из мелкозернистого бетона
Отличительной особенностью нового решения является применение напрягающего бетона с размещением всего его объема внутри стального цилиндра, что позволяет в наиболее полной мере использовать свойства напрягающего цемента и создать условия для его твердения, близкие к объемному ограничению деформаций, в результате чего обеспечивается формирование структуры повышенной плотности, прочности на растяжение и сжатие, а также равномерное обжатие бетона по всему сечению трубы и предварительное растяжение всего металла конструкции (стальной цилиндр и арматурный каркас, располагающийся в слое бетона) без применения специальных механических приемов.
Защита наружной поверхности стального цилиндра от коррозии обеспечивается путем нанесения изоляционных материалов, указанных в ГОСТ 9.015-74, а также более новых, отвечающих тем же требованиям.
Защита внутренней поверхности стального цилиндра и арматурного каркаса от проникновения транспортируемой жидкости обеспечивается слоем напрягающего бетона, который сохраняет свою целостность при нагрузках от внутреннего давления, на 20% превышающих эксплуатационные.
Самонапряженные трубы характеризуются возрастанием несущей способности в процессе эксплуатации трубопровода благодаря свойству НЦ увеличивать в течение года прочность бетона в 1,2 - 1,4 раза. При этом они обладают способностью выполнять свои функции даже при полной коррозии стального цилиндра (случай исчерпания действия защитного покрытия) в диапазоне эксплуатационных давлений 0,6 - 1,5 МПа (см. табл. 5), в то время как преднапряженная труба полностью утрачивает свои функции.
Таблица 5
со стальным цилиндром диаметром
![]() и их металлоемкость с учетом долговечности 50 лет
--------------------------------
<*> Срок эксплуатации принят: преднапряженной трубы - 10 лет в агрессивном и 25 лет - в нормальном грунте; самонапряженной - 50 лет в том и другом грунте.
<**> После коррозии стального цилиндра воспринимает эксплуатационные нагрузки классов, соответственно, I, II и III.
Самонапряженные напорные трубы со стальным цилиндром изготовляются на основе напрягающего цемента, выпускаемого промышленностью по ТУ 21-20-18-80 Минпромстройматериалов СССР.
При работе с напрягающим цементом особые технологические требования предъявляются только на стадии тепловой обработки, однако при наличии на предприятии нескольких видов цемента необходимо принимать меры для обеспечения чистоты использования напрягающего цемента в деле.
Производство самонапряженных труб целесообразно организовывать в первую очередь на действующих предприятиях по выпуску предварительно напряженных напорных труб со стальным цилиндром. Использование основного технологического оборудования, несмотря на введение при этом новых постов (размещение готовых арматурных каркасов в стальном цилиндре и защита наружной поверхности последнего от коррозии) позволяет в целом упростить технологию изготовления (исключаются такие переделы, как навивка преднапряженной арматуры, формование наружного слоя и второй цикл тепловой обработки), повысить несущую способность и долговечность, а также снизить металлоемкость напорных труб со стальным цилиндром.
Сравнительные характеристики напорных труб со стальным цилиндром (предварительно напряженных и самонапряженных) по средним результатам испытаний с учетом долговечности и металлоемкость приведены в табл. 5.
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://xn--c1ad2agd.xn--p1ai/documents/prod/perechen/3/rekom_85429.html
На правах рекламы:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||