Технология производства железобетонных труб

Введение

Железобетонные трубы для водопроводов и канализационных сетей в мировой строительной практике давно составляют достойную конкуренцию трубам из других материалов. На современном рынке строительных материалов высокой популярностью у потребителей пользуются трубы железобетонные безнапорные раструбные, которые востребованы практически на всех строительных объектах. В современном строительстве уже нельзя представить ни одну промышленную стройку, где не использовались бы железобетонные безнапорные трубы. Трубы железобетонные обладают необходимыми свойствами материала, который способен не прогибаться под природные и техногенные условия – использование их оправдывается надежностью и долговечностью. Трубы железобетонные устойчивы к влиянию мороза и влаги. Их технические характеристики придают трубам особую прочность и удобство монтажа. 
Среди железобетонных труб выделяют напорные и безнапорные. Для каждого типа существует установленная и рассчитанная нагрузка и деление по степени прочности.  Все железобетонные трубы подразделяются по техническим параметрам и стойкости. Уровень прочности и нагрузочные стандарты отличаются для  этих типов железобетонных труб. Для каждого вида существуют установленные стандарты нагрузки и степени прочности. 
Трубы напорные раструбные в отличие от труб безнапорных изготавливаются пол более сложной технологии с добавлением процесса опрессовки.           В данной контрольной работе производство железобетонных труб будет рассматриваться на примере Минераловодского завода железобетонных напорных труб. Основными видами продукции являются: конструкции и детали сборные железобетонные (включая армированные изделия из бесцементных бетонов, конструкции и детали специального назначения (специальный железобетон), трубы напорные и трубопроводная арматура, железобетонные плиты перекрытия, железобетонные блоки.  В последнее время завод стал выпускать железобетонные безнапорные трубы. Основными цехами завода являются: 6 формовочных цехов, цех механической обработки изделий, бетоносмесительный цех, электрический цех, компрессорный цех, тарировочный, арматурный цех, цех по переработке отходов, цех по ремонту форм и сердечников, цех по производству соединительных деталей, цех нестандартных изделий, паросиловое хозяйство, лаборатория физико-механических и гидравлических испытаний, охватывающая все виды испытаний, предусмотренных российскими и международными нормативными документами, складской комплекс (склады цемента, заполнителей, готовой продукции, вспомогательных материалов), административно-бытовой корпус (АБК).

1. Технологическая часть

1.1.Техническая и коммерческая характеристика продукции

Трубы железобетонные  безнапорные раструбные настолько универсальны, что применяются практически во всех сферах строительства промышленных и сельскохозяйственных инфраструктур, в частности автодорожных, гидротехнических и водных хозяйствах. Главное условие, чтобы не было агрессивной к бетону среды, которая может повредить трубу. Очень часто безнапорные жб трубы применяются для строительства коллекторов-трубопроводов бытового назначения, которые транспортируют дождевые, сточные и производственные воды. Они предназначены для транспортировки жидкостей без напора, т.е. самотеком. Трубы железобетонные напорные предназначены для прокладки подземных напорных трубопроводов для транспортировки жидкости температурой до 40⁰С с учетом давления, которое может достигать 20 атмосфер, и неагрессивной степенью воздействия на железобетон и уплотняющие кольца. Основное назначение железобетонных напорных труб – транспортировка жидкости под давлением. На объект трубы должны поставляться с резиновыми уплотнителями.         Простота в монтаже и доступность сделали железобетонные трубы одним из основных материалов при решении гидромелиорационных задач. В производстве железобетонных труб используются только высококачественные материалы. Железобетонные трубы (водопропускные, дорожные, напорные, раструбные, прямоугольные) освоены несколько десятков лет назад и постоянно подвергаются модернизации и совершенствованию.          Благодаря уникальным техническим характеристикам железобетона, обладающим прочностью, долговечностью и водонепроницаемостью, безнапорные и напорные раструбные трубы служат довольно долго, повышая тем самым срок использования коммуникаций. Срок службы железобетонных труб в качестве безнапорных трубопроводов составляет 80—100 лет, а напорных железобетонных труб — 75— 80 лет, в то время как металлические трубы служат всего 30 лет. Сечение железобетонных трубопроводов не изменяется с течением времени, так как не происходит зарастания, их внутренних поверхностей микроорганизмами. Кроме того, изделия из железобетона обладают коррозионной стойкостью. Железобетонные трубы безнапорные изготовляются в соответствии с ГОСТ 6482-88, а напорные железобетонные трубы в соответствие с ГОСТ 125 86.0-83.             К положительным качествам железобетонных труб можно добавить невысокую цену — железобетонные трубы дешевле стальных труб, а так же биологическую и химическую стойкость — трубы не подвержены коррозии и гниению. Таким образом, при строительстве любых объектов трубы железобетонные напорные и безнапорные являются наиболее эффективными, долговечными и надежными.        Безнапорные трубы подразделяют на три группы по несущей способности, причём увеличение несущей способности осуществляется в основном за счет армирования при неизменной толщине стенки для одного диаметра: первая группа - при расчетной высоте засыпки грунтом 2 м; вторая - при расчетной высоте засыпки грунтом 4 м; третья - при расчетной высоте засыпки грунтом 6 м. Допускается принимать железобетонные безнапорные трубы большей несущей способности для конкретных условий строительства трубопроводов.          Напорные трубы в зависимости от значения расчетного внутреннего давления в трубопроводе подразделяют на четыре класса: 0 - на давление 2,0 МПа (20 кгс/см2; допустимое значение 20 атм.); I - на 1,5 МПа (15 кгс/см2; до 15 атм); II - на 1,0 МПа (10 кгс/см2; до 10 атм); III - на 0,5 МПа (5 кгс/см2; до 5 атм).           Маркировка труб осуществляется по ГОСТ 13015-2003. Маркировочные надписи и знаки следует наносить на наружной поверхности раструба каждой трубы или одного из концов фальцевой трубы.   Безнапорные трубы подразделяют на следующие типы:              Т - цилиндрические раструбные с круглым отверстием и стыковыми соединениями уплотняемыми герметиками или другими материалами;          ТП - то же, с подошвой;                       ТС - цилиндрические раструбные с круглым отверстием, со ступенчатой стыковой поверхностью втулочного конца трубы и стыковыми соединениями, уплотняемыми при помощи резиновых колец;             ТСП - то же, с подошвой;                ТБ - цилиндрические раструбные с круглым отверстием, с упорным буртиком на стыковой поверхности втулочного конца трубы и стыковыми соединениями, уплотняемыми при помощи резиновых колец;          ТБП - то же, с подошвой;                 ТФП - с подошвой, фальцевые, с круглым отверстием и стыковыми соединениями, уплотняемыми герметиками или другими материалами;          ТО - то же, с овоидальным отверстием;                 ТЭ - то же, с эллиптическим отверстием.          Напорные трубы подразделяют на следующие типы:          ТН - цилиндрические раструбные с круглым отверстием и стыковыми соединениями уплотняемыми при помощи резиновых колец;           ТНП - то же, с полимерным сердечником;               ТНС - то же, со стальным сердечником.       Марка трубы состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисами. Первая группа содержит обозначение типа трубы и ее диаметр условного прохода в сантиметрах и полезную длину в дециметрах. Во второй группе указывают: группу по несущей способности безнапорных труб или класс напорных труб, обозначаемые арабскими цифрами; обозначение класса напрягаемой арматуры (при необходимости); применение напорной трубы при повышенном внутреннем давлении, обозначаемое строчной буквой "у". В третью группу, при необходимости, включают дополнительные характеристики труб:наличие закладных изделий для защиты железобетонных труб от электрокоррозии, обозначаемое строчной буквой "к"; характеристики труб, обеспечивающие их стойкость при эксплуатации в агрессивной среде, например, показатели проницаемости бетона, обозначаемые прописными буквами: "Н" - нормальной, "П" - пониженной и "О" - особо низкой проницаемости; особенности конструкции труб, вызванные технологией их изготовления.     Пример условного обозначения (марки) железобетонной безнапорной трубы типа ТБП, диаметром условного прохода 1000 мм, полезной длиной 5000 мм, второй группы по несущей способности, имеющей закладные изделия для защиты от электрокоррозии: ТВП100.50-2-к.    Трубы железобетонные безнапорные раструбные выпускаются длиной от 2500 миллиметров до 5000 миллиметров и диаметром от 300 миллиметров до 2000 миллиметров. Допускается принимать трубы всех типов большей полезной длины. При этом их длину для труб диаметром условного прохода до 1600 мм включительно назначают кратной 500 мм, более 1600 мм - кратной 250 мм. При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается принимать трубы диаметрами условного прохода 1800 и 2200 мм, а также более 2400 мм для конкретных условий строительства трубопроводов.         Водопропускные (безнапорные) трубы изготавливаются из конструкционного тяжелого бетона плотностью не ниже 2200 кг/м , класс (марка) бетона по прочности на сжатие В25 (М350). Нормируемую отпускную прочность бетона труб принимают равной 70% класса бетона по прочности на сжатие. Указанную нормируемую отпускную прочность бетона на сжатие допускается уменьшать или увеличивать в соответствии с требованиями ГОСТ 13015-2003. Водонепроницаемость бетона труб должна соответствовать марке по водонепроницаемости W4. Водопоглощение бетона труб не должно быть более 6 % по массе. Трубы железобетонные обладают морозостойкостью не ниже F50.       Прочностные характеристики безнапорных труб должны обеспечивать их эксплуатацию при расчетной высоте засыпки в усредненных условиях, которым соответствуют: 1) основание под трубой - грунтовое плоское для цилиндрических труб диаметрами условного прохода до 500 мм включительно и труб с подошвой всех диаметров или грунтовое профилированное с углом охвата 90° для цилиндрических труб диаметрами условного прохода более 500 мм; 2) засыпка - грунтом плотностью 1,8 т/м³ с нормальным уплотнением для цилиндрических труб диаметрами условного прохода до 800 мм включительно и труб с подошвой всех диаметров или повышенным уплотнением для цилиндрических труб диаметрами условного прохода более 800 мм.          Для армирования труб следует применять: стержневую горячекатаную арматурную сталь классов А-I и А-III по ГОСТ 5781-82;  проволоку класса Вр-I по ГОСТ 6727-80. Сварные арматурные изделия должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10922-90 и настоящего стандарта.      Отклонения от номинального диаметра и длины каркаса, шаг спиральной арматуры каркасов не должны превышать ±5 мм. Отклонения по числу шагов спиральной арматуры каркасов не должны превышать: ±2 - для труб полезной длины 5 м; ±1 - для труб полезной длины 2,5 или 3,5 м.    Значения действительных отклонений геометрических параметров труб не должны превышать предельных, указанных в табл. 1.

Таблица 1

Трещины на поверхностях труб не допускают, за исключением усадочных шириной  не более 0,05 мм.        Комплектность: Трубы типов ТБ, ТБП, ТС и ТСП поставляют потребителю в комплекте с резиновыми уплотняющими кольцами.  Трубы железобетонные напорные выпускаются длиной от 2500 миллиметров до 5000 миллиметров и диаметром от 300 миллиметров до 2000 миллиметров. Трубы железобетонные напорные комплектуются резиновыми уплотнительными кольцами. Трубы следует изготовлять из тяжелого бетона по ГОСТ 26633-85 классов по прочности на сжатие: В30 - трубы марок ТН50-III и ТН60-III; В40(марка бетона М500) - трубы остальных марок.

Трубы должны быть трещиностойкими. При внутренних испытательных гидростатических давлениях, указанных в табл. 2, образование  трещин в бетоне труб не допускается.

Таблица 2

Между закладными изделиями труб, предназначенных  для эксплуатации в условиях воздействия  блуждающих токов должен быть электрический  контакт.

Качество  материалов, применяемых для приготовления  бетона труб, должно обеспечивать выполнение технических требований к бетону, установленных настоящим стандартом, и соответствовать требованиям:

- цемент - ГОСТ  31108-2003;

-  заполнители  - ГОСТ 26633-91, ГОСТ 8267-93, ГОСТ 8267-93 и ГОСТ 8736-93;

- вода - ГОСТ 23732-79.

Крупный заполнитель следует применять  фракций: от 5 до 10 мм; от 5 до 15 мм; св. 10 до 20 мм.

Арматурная  проволока должна удовлетворять  требованиям: классов В-II и Вр-II по ГОСТ 7348-81; классов В-I и Вр-I по ГОСТ 6727-80. Стальная холоднокатаная лента из низкоуглеродистой стали (для разделительных полос) должна удовлетворять требованиям ГОСТ 503-81. Форма и размеры арматурных и закладных изделий для труб должны соответствовать приведенным в ГОСТ 12586.1-83.

Значения  действительных отклонений геометрических параметров труб не должны превышать предельных, указанных в табл. 3.

Таблица 3

Коррозионную стойкость труб, предназначенных  для эксплуатации в агрессивной  среде, следует обеспечивать путем  применения коррозионностойких материалов, выполнения конструктивных требований и технологических приемов (первичная  защита), а также, при необходимости, путем защиты поверхностей труб (вторичная  защита) согласно требованиям СНиП 2.03.11-85. Толщина защитного слоя бетона труб должна быть не менее 15 мм.          Значения действительных параметров шероховатости внутренней поверхности трубы в пределах ее полезной длины должны соответствовать указанным в таблице 4.