Н И И Ж Б ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ САМОНАПРЯЖЕННЫХ НИЗНОНАПОРНЫХ ТРУБ

МОСНВА 1980

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Предисловие ..................... 3

1.    Основные положения и область применения...... 5

2.    Требования к материалам.............. 5

3.    Изготовление арматурных каркасов и подготовка форм

к бетонированию. ................. 7

4.    Приготовление бетонной смеси    ........... 9

5.    Формование труб.................. 12

6.    Производство низконадорных труб с пропариванием в

формах в вертикальном положении.......... 19

7.    Производство низконапорных труб с пропариванием в

формах в горизонтальном положении........ 21

8., Производство напорных труб Ш    класса прочности. . .    23

9. Шлифование концов труб.............. 25

10.    Испытание труб и их приемка............ 26

11.    Контроль качества бетона ............. 32

Приложение. Технико-экономическая эффективность производства железобетонных самонапряженных низконапорных и напорных труб Ш класса прочности    34

3.5.    Запрещается применение каркасов:

а)    не удовлетворяющих геометрическим размерам, указанным в рабочих чертежах;

б)    потерявших жесткость;

в)    с перебитой продольной или спиральной арматурой;

г)    с незакрепленными концевыми витками (непровар в местах пересечения витка с продольными стержнями);

д)    с арматурой, покрытой ржавчиной;

е)    оснащенных фиксаторами из проволоки диаметром более

4 мм.

3.6.    Внутреннюю поверхность формы, ее продольные и торцовые фланцы после каждого формования очищают от остатков смазки и бетона с помощью щеток и пневмошлифовальных машинок. Особое внимание следует обращать на тщательную очистку цилиндрической поверхности раструбообразователя и втулочного конца формы.

3.7.    Внутреннюю поверхность полуформ и торцовых фланцев покрывают эмульсионной смазкой с помощью распылителя, подключенного к сети трубопроводов, подающих смазку и сжатый воздух. Пазы в местах соединения фланцев с формой, а также места соединений продольных фланцев полуформ смазывают густой смазкой.

3.8.    Установку арматурного каркаса в форму и ее сборку производят с помощью мостового крана и гайковертов. Все детали одной и той же формы соответствующим образом маркируют.

4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ

4.1. Для производства само напряженных труб применяют бетонную смесь следующего состава (НЦ:песок:щебень) по массе:

а) от 1:0,9:2,5 до 1:1,1:2,3 - соответственно для центрифугирования на ременных и свободнороликовых машинах;

б)    1:1,2:2,3 - для способов радиального и осевого прессования;

в)    I:1:2,4    -    для    способов    центробежного    проката    и

вибропродавливания.

Примечания: I. Возможно применение бетонной смеси более тощих составов при условии обеспечения заданной прочности, величины самонапряжения и водонепроницаемости бетона (см.разд.11 настоящих Рекомендаций).

2. Расход цемента на I м³ бетона следует принимать не менее 500 кг.

9

4.2.    Бетонная смесь должна бьггь удобоукладываемой в течение не менее 50 мин с момента затворения водой.

4.3.    Для замедления схватывания напрягающего цемента применяют суперпластификатор марки С-3 по ТУ 6-I4-I9-252-79 Минхимпрома СССР и в соответствии с требованиями "Рекомендаций по применению суперпластификатора марки С-3 в бетоне" (НИИЖБ Госстроя СССР, 1979) или декстрин, которые добавляют в воду затворения в количестве 0,1-0,2% массы цемента. Возможен также прием предвари — тельной частичной гидратации, заключающийся в выдерживании напрягающего цемента в течение не менее 2 мин в контакте с влажным песком. Влажность песка назначают из условия, что водоцементное отношение при предварительной гидратации НЦ будет в пределах от 0,05 до 0,07.

4.4.    Водоцементное отношение по массе при затворении бетонной смеси принимают:

а)    от 0,4 до 0,55 - для центрифугирования на ременных и свободнороликовых машинах;

б)    от 0,3 до 0,35 - для радиального и осевого прессования, а также центробежного проката;

в)    от 0,35 до 0,45 - для вибропродавливания.

Примечание. I. При использовании заполнителей различных карьеров водоцементное отношение подбирают по результатам испытания проб в лаборатории, исходя из удобоук-ладываемости бетонной смеси при подаче ее в фор-

2. При формовании раструба способом центробежного проката применяют бетонные смеси с В/ц = 0,4-0,5.

4.5.    Хранение НЦ в бункерах бетоносмесительного отделения допускают не более I мес. Качество НЦ, пролежавшего более I мес, повторно проверяют в соответствии с требованиями разд.П настоящих Рекомендаций.

4.6. ^Проверку весов бетоносмесительного отделения производят не реже I раза в месяц. После настройки весов их крышки герметически закрывают и пломбируют. Внутренняя часть весов должна быть чистой, без пыли.

4.7.    Бетонную смесь приготавливают в бетоносмесителях принудительного действия (рис. 4).

Примечание: Подача бетонной смеси к формующей машине должна производиться по автономному трепету, исключающему смешивание с бетонными смесями другого назначения.

8

Рис. 4. Технологическая схема приготовления бетонной смеси с применением напрягающего цемента I - цистерна; 2 - хоппар-дозатор; 3 - вагон крытый для цемента; 4 - открытый вагон; 5 - автотранспорт; 6 - емкость для воды; 7 -емкость со смесителем для замедлителя схватывания; 8 - емкость дня хранения напрягающего цемента; 9 - ленточный конвейер для песка и щебня; 10 - весовой дозатор для цемента, песка и щебня; II -весовой дозатор для воды и замедлителя схватывания напрягающего цемента; 12 - емкость для перемешивания; 13 - бетоносмеситель принудительного действия

5. ФОРМОВАНИЕ ТРУБ

5.1. Формование труб производят на ременных (рис.5) или свободнороликовых (рис.6) центрифугах, а также способами радиального и осевого прессования (рис.7), центробежного проката (рис.8), вибропродавливания (рис.9) и другими способами.

5.2. Формование трубы на ременной и свободнороликовой центрифугах производят следующим образом:

а) подают питателем бетонную смесь в форму, оснащенную арматурным каркасом, при скорости вращения для труб диаметром:

12

Для ременных    Для свобод —

центрифуг    нороликовых

центрифуг

300 мм..... 1000    об/мин..... 600    об/мин

400 "..... 1000    *    ..... 550    "

500 "..... 1000    "    ..... 500    "

600 "..... 900    "    ..... 450    "

800 "..... 800    " ..... 400    "

1000 "..... 700    ^м    ..... 350    "

г) уменьшают скорость вращения формы до ее полной остановки.

Примечание: Применение ременных центрифуг является более предпочтительным.

5.3.    Полный цикл формования трубы на центрифуге составляет ориентировочно от 10 до 15 мин в зависимости от диаметра.

5.4.    Количество бетонной смеси, загружаемое в форму в процессе ее вращения С с учетом коэффициента уплотнения, равного 1,15), принимают для труб диаметром:

5.5.    Очистку питателей и емкостей от остатков бетонной смеси производят в конце смены.

5.6.    Снятие формы с центрифуги с одновременным сливом остатков шлама производят с помощью мостового крана.

17

5.7.    Формование трубы на станке радиального прессования (см* рис. 7) производят следующим образом:

а)    в вертикально расположенную форму, оснащенную арматурным каркасом, опускают шток с прессующей головкой, которая располагается в крайнем нижнем положении;

б)    включают вращение штока и прессующей головки со скоростью от 80 до 300 об/мин в зависимости от диаметра трубы, после чего подают бетонную смесь;

в)    формование трубы происходит снизу вверх по мере подъема-прессующей головки со штоком при непрерывной подаче бетонной смеси. Уплотнение смеси происходит как за счет отбрасывания смеси со скоростью около 8 м/с от распределительной головки к стенкам формы, так и за счет укатывания ее роликами.

Примечания: I. На машинах радиального прессования формование раструба производят с помощью специального раструбообразующего устройства с одновременной вибрацией стола, на котором располагается форма.

2. Втулочный конец трубы формуют с помощью специальной насадки, которая остается на трубе до распалубки .

5.8.    Формование трубы способом центробежного проката (с м. рис.8) производят следующим образом:

а)    форму, оснащенную арматурным каркасом, надевают на вал центрифуги, торцовые шайбы формы опирают на катки с ребордами вала;

б)    во вращающуюся форму питателем подают бетонную смесь и производят ее укладку сначала в раструбнук» часть при скорости вращения формы для труб диаметром:

1200 мм.....130    об/мин

1400 ".....НО    "

1600 «.....100    "

2000 ".....80    "

в)    уплотняют бетонную смесь в раструбной части формы центробежным прокатом в течение 3-5 мин при скорости вращения формы для труб диаметром:

1200 мм.....65    об/мин

1400 ".....55    ¹¹

1600 ".....50    "

2000 ^и.....40    "

18

НАУЧН041ССЛВД0ВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА ГОССТРОЯ СССР (НИИНБ)

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ САМОНАПРЯЖЕННЫХ НИЗКОНАПОРНЫХ ТРУБ

Утверждены директором НИИЖБ 18 ноября 1980 г

Москва 1980

г)    загружают бетонную смесь с одновременным ее распределением по всей длине формы при скоростях вращения форм, указанных в п.5.8,б настоящего раздела;

д)    уплотняют бетонную смесь по всей длине формы центробежным прокатом при скоростях вращения формы, указанных в п.5.8, настоящего раздела, в течение 5-10 мин;

с) производят отделку внутренней поверхности трубы путем нанесения тонкого слоя (2-3 мм) цементно-песчаной смеси состава 1:1 (цемент:песок) по массе с одновременным реверсивным вращением вала и формы. Фракции песка для отделки 0,15-0,3 мм.

5.9. Формование труб способом вибропродавливания (см.р и с.9) производят следующим образом:

а)    две формы, оснащенные арматурными каркасами, устанавливают в вертикальном положении в гнезда поворотного стола раструбом вниз;

б)    вибросердечники поднимают таким образом, чтобы их концы

закрывали отверстия в поворотном столе для предотвращения вытекания бетонной смеси    в    процессе    заполнения    формы;

в)    бетонную смесь на весь объем трубы загружают в каждую форму с помощью загрузочного устройства;

г)    включают привод вибровалов вибросердечников с одновременным их подъемом вверх и реверсивным поворотом в ту и другую стороны. При подъеме сердечников сквозь формы происходит распределение бетонной смеси по стенкам форм и ее уплотнение;

д)    уплотнение бетонной смеси во втулочной части труб производят с помощью специальных подпрессовщиков;

е)    по окончании формования труб вибрация сердечников отключается и они с реверсивными поворотами опускаются вниз и выводятся из формы. Вращением поворотного стола подают для заполнения бетонной смесью следующую пару форм, в которые вводятся в исходное положение вибросердечники.

6. ПРОИЗВОДСТВО НИЗКОНАПОРНЫХ ТРУБ С ПРОПАРИВАНИЕМ В

ФОРМАХ В ВЕРТИКАЛЬНОМ ПОЛОЖЕНИИ (РИС.10)

6.1. Выдерживание труб в формах с открытыми торцами в горизонтальном положении производят в течение не менее 2 ч с момента изготовления, после чего трубы кантуют в вертикальное положение.

19

УДК 621.643.255-033.37

Печатаются по решению секции заводской технологии бетона и железобетона НТС НИИЖБ Госстроя СССР от 24 июня 1980 г.

Рекомендации по изготовлению железобетонных самонапряженных ниэконапорных труб. М., НИИЖБ Госстроя СССР, 1980, 37 стр.

В Рекомендациях рассмотрены основные положения технологии производства сборных железобетонных самонапряженных низконапорных и напорных труб Ш класса прочности на расчетное давление жидкости соответственно до 0,3 МПа и до 0,5 МПа диаметром о т 300 до 2000 мм. Даны характеристики применяемых материалов, изложена последовательность основных технологических переделов на оборудовании, мало отличающемся от оборудования для производства железобетонных безнапорных труб. Приведены требования к испытанию и приемке труб, а также методы контроля качества изделий* Показана технико-экономическая эффективность производства железобетонных самонапряженных низконапорных труб.

Рекомендации предназначены для инженерно-технических раоот-ников промышленности сборного железобетона

Табл. 3, ил. 14.

(С) Научно-исследовательский институт

бетона и железобетона Госстроя СССР, 1980

ПРЕДИСЛОВИЕ

В сборных железобетонных самонапряженных трубах предварительное напряжение создается за счет расширения бетона, приготовленного на напрягающем цементе (НЦ) и без применения механических натяжных устройств и электронагрева.

Самонапряженный железобетон отличается также повышенной водо-ж газонепроницаемостью по сравнению с обычным железобетоном на портландцементе, высокой прочностью на сжатие и растяжение.

Опытно-промышленное производство самонапряженных низконапорных труб показало возможность получения труб, рассчитанных на внутреннее давление до 0,5 МПа, по одностадийной технологии н а оборудовании, практически не отличающемся от применяемого для производства безнапорных труб.

Применение низконапорных труб особенно целесообразно при строительстве оросительных мелиоративных систем в южных районах страны, где проводятся работы по замене открытой лотковой системы подачи воды на поля на закрытую подземную трубопроводную систему с расчетным давлением жидкости в ней до 0,3 МПа.

Производство самонапряженных труб можно осуществлять практически любым прогрессивным способом формования, в частности, на ременных или свободнороликовых центрифугах, радиальным и осевым прессованием, центробежным прокатом и вибропродавливанием и др.

Самонапряженные низконапорные трубы могут изготавливаться из бетона на НЦ-20, а для производства труб Ш класса прочности необходимо применение НЦ-40 по ТУ 21-20-18-80 Минстройматериалов СССР.

В основу Рекомендаций положены результаты многолетних исследований, конструкторских разработок к внедрения технологии производства самонапряженных труб на ряде заводов страны. В Рекомендациях использованы материалы,,Инструкции по технологии изготовления и приемке железобетонных напорных гидропрессованных труб”(СН 324-72) ^Инструкции по проектированию самонапряженных железобетонных конструкций"(CH-5I1-78).

Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук В.В.Михайлов, канд. техн. наук С.Л.Литвер, инж. И.М. Дробященко) совместно с МИСИ им. В.В.Куйбышева Минвуза СССР (кандидаты техн. наук А.К.Караеев, И.Д.Овсянников).

Все замечания и предложения по содержанию настоящего Реко-

3

I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1Д. Настоящие рекомендации распространяются на изготовление, испытание и приемку низконапорных железобетонных раструбных труб диаметром от 300 до 2000 мм и напорных труб Ш класса прочности, рассчитанных на внутреннее давление соответственно д о 0,3 МПа и до 0,5 МПа и изготовляемых из бетона на напрягающем цементе (НЦ). Рекомендации содержат основные положения технологии производства и требования, учитывающие особенности напрягающего цемента и конструкций труб.

1.2.    Материалы и изделия, используемые в производстве труб, а также методы их испытания, должны удовлетворять требованиям стандартов, технических условий и настоящих Рекомендаций.

1.3.    Рекомендации предназначены для использования при изготовлении труб для низконапорных трубопроводов, транспортирующих жидкости не агрессивные по отношению к бетону и резиновым уплотнительным кольцам при температуре не выше 40°С.

1.4.    Конструкция труб должна соответствовать рабочим чертежам железобетонных кизконапорных и напорных самонапряженных труб диаметром от 300 до 1000 мм, разработанным институтом Союзводо-каналпроект совместно с НИИЖБ и рабочим чертежам труб диаметром от 1200 до 2000 мм, разработанным институтом Союзводпроект в соответствии с требованиями ГОСТ 6482-0-79.

1.5.    Трубы представляют собой однослойный раструбный цилиндр из самонапряженного бетона, армированный сварным каркасом, состоящим из непрерывной спирали и продольных стержней. Полезная длина трубы от 2000 до 5000 мм в зависимости от способа формования. Конструкция опалубки и стыкового соединения трубы даны н а рис. I и 2. Раструб трубы имеет коническую форму. Уплотнение стыка производят резиновым уплотнительным кольцом круглого сечения, что допускает взаимный поворот соединяемых труб в пределах 1° .

1.6.    Технико-экономическая эффективность производства железобетонных самонапряженных низконапорных и напорных труб Ш класса прочности приведена в приложении.

2. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

2.1. Для производства низконапорных самонапряженных и напорных труб Ш класса прочности применяют напрягающий цемент, удов-

5

детворящий требованиям ТУ-21-20-18-80.

Примечание. Разгрузка напрягающего цемента из транспортных средств, подача его на склад цемента и в бетоносмесительное отделение должны производиться только по автономным трактам, исключающим смешивание НЦ с другими цементами.

2.2.    В качестве мелкого заполнителя бетона применяют природные кварцевые и полевошпатные пески, а также пески, получаемые дроблением твердых и плотных горных пород, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 17539-72.

2.3.    В качестве крупного заполнителя для бетона применяют щебень фракции 5-10 мм при толщине стенки трубы до 50 мм и 5-20 мм в остальных случаях. Щебень должен удовлетворять требованиям ГОСТ 17539-72.

2.4.    Для изготовления арматурных каркасов применяют низкоуглеродистую холоднотянутую проволоку классов В-I, A-I, А-П и А-Ш, отвечающую требованиям ГОСТ 6727-53.

2.5.    Для приготовления бетонной смеси применяют воду, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 4797-69.

2.6.    Для изготовления труб используют бетон на напрягающем цементе расчетной марки 500.

3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ АРМАТУРНЫХ КАРКАСОВ И ПОДГОТОВКА

ФОРМ К БЕТОНИРОВАНИЮ

3.1.    Самонапряженные трубы армируют раструбными каркасами, изготовленными на каркасосварочных машинах (рис.З) и оснащенными проволочными фиксаторами в соответствии с требованиями рабочих чертежей.

3.2.    В случае стыкования спиральной арматуры каркаса размер нахлестки (перепуска) проволоки должен быть не менее одного полного витка.

3.3.    На пост изготовления каркасов продольные стержни поступают после правки и разрезки. Проволока для спиральных ви т к о в каркаса поступает в бухтах заводской готовности.

3.4.    Готовые каркасы хранят в штабелях высотой до 3-х рядов в закрытом помещении. Между рядами каркасов укладывают деревянные прокладки толщиной не менее 25 мм.

7

I - вращающийся футляр для продольных стержней; Z - станина; 3 - сварочный барабан; 4 - электрод для сварки; 5 - подающий механизм для спиральной проволоки; 6 - подвижная опорная тележка; 7 - раструбообразующий вращающийся конус; 8 - арматурный каркас; 9 - рельсовый путь