Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Реут М.А. Технология изготовления и монтаж центрифугированных железобетонных опор для линий электропередачи

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
10.15 Mб
Скачать

будет меньше силы ускорения свободного падения, что приве­ дет к обвалу бетона.

Распределение и уплотнение бетонной смеси происходит

под действием центробежных сил.

Например, минимальную скорость вращения вершины опоры П-2, при которой не будет происходить обрушение бе­ тона, можно определить по формуле

 

W2 =

 

 

3g

 

 

 

В

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где г — наружный радиус, см\

 

 

гъ — внутренний

радиус,

см;

 

 

W — скорость .вращения.

 

 

 

При г — 14,6 см и гв= 10

см минимальная скорость вра-

щения будет равна

 

 

 

 

 

 

213~1(Ю

3 •

981

113 • 1470

откуда

 

 

2

 

------------ = 79,

 

3100—1000

 

 

2100

 

 

 

W = 8,8

радиан/сек.

 

Так как скорость вращения можно определить по формуле

 

 

W —

3'1

 

 

 

 

 

 

 

 

где. п — ЧИСЛО обор'ОТОВ в

минуту,

получим

 

 

30 ■

w

30 • 8,8

о,

 

 

п — ----------- —----------

= 84 об/мин.

 

 

п

 

 

3,14

 

 

Уплотнение бетона производится при скоростях вращения

380—400 об/мин.

вращения 500—600 об/мин

(как этого

Достичь скорости

требуют

Временные

технические

условия) на

машинах

МЦО-1

невозможно,

так как они укомплектованы электромо­

торами, имеющими скорость вращения 560—585 об/мин при

передаточном отношении ременной передачи примерно 0,8,

а

также потому, что при скоростях вращения, близких

к

500 об/мин, происходит очень быстрый износ машин.

 

Одним из крупных недостатков центрифуги барабанного типа является ступенчатое регулирование скорости вращения.

Изменение скор'ости сопровождается отдельными рывками,

приводящими к забросу бетонной смеси по форме и расслое­ нию на щебень и раствор. Это приводит к разнородному

строению бетона по сечению и по длине опоры.

Опоры с бетоном хорошего качества получаются, если вре­ мя с момента приготовления первого замеса до окончания

31

центрифугирования не превышает времени начала схваты­ вания цемента. В противном случае, помимо снижения проч­

ности бетона, получается неодинаковая толщина стенок по сечению.

Время и режим центрифугирования на различных заводах

приведены в приложении 2.

В производственных условиях невозможно добиться абсо­ лютного совмещения центров барабанов центрифуги. Невоз­ можно также уравновесить вращающиеся массы бетона, ар­ матуры, опалубочной формы, опорных катков, поддерживаю­ щих роликов и барабанов. Поэтому при центрифугировании

создается вибрация всей установки, и, следовательно, бетон, кроме прессования, уплотняется еще и вибрацией. Это явле­ ние напоминает уплотнение бетона вибрированием с при­

грузкой.

При этом благодаря значительной разнице в удельных весах воды, цемента и заполнителей происходит отжатие (сепарация) излишне введенной в бетон воды. За счет умень­ шения водоцементного отношения, а следовательно, и умень­ шения пор происходит дальнейшее уплотнение бетона и уве­ личение его прочности. По Временным техническим условиям Министерства строительства электростанций СССР водоце­ ментное отношение бетонной смеси должно быть 0,44—0,48.

Прочность бетона в значительной степени зависит от водо­ цементного отношения. Прочность бетонной смеси, состоящей из портланд-цемента, песка и щебня, может быть ориентиро­ вочно определена по формуле водоцементного отношения

в _ /?ц

ЦК- /?б + 0,5/?ц’ ’

где

—предел прочности

бетона

при

сжатии в возрасте

 

28 дней;-

 

 

 

 

 

/?ц— активность (марка) цемента;

 

 

 

К коэффициент, зависящий

от

рода

заполнителей

 

(при применении щебня К=2).

 

 

После преобразования формулы,

получим

 

 

 

0,573)

 

 

 

 

В • К

 

 

 

При осадке конуса 5—7

см и

=0,47 расход воды на

1 м?

бетона по графикам

водопогребности

бетонной смеси

определится в количестве 200 л.

32

При расходе цементов марки 400

равном

425 кг

 

 

 

 

(425-0,5 -200) 400

=325

 

 

 

 

 

0

 

200-2

 

 

 

 

 

 

 

 

Опытами установлено,

что

после

центрифугирования

в

течение 15 мин при 325

об!мин

водоцементное

отношение

составляет

0,31—0,33.

При водоцементном отношении рав­

ном 0,33 в

1 Л13 бетона .останется воды .6=425 • 0,33=141 кг

и

прочность

бетона соответственно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400(425 — 0,5

- 141)

_500

 

 

 

 

 

0

 

2

• 141

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом,

в

результате

вибропрессования

водоце­

ментное отношение

в

бетоне

понижается

с

0,47

до

0,33,

а

прочность бетона в изделии повышается

на

55%.

Поэтому

метод установления

прочности

бетона

в

изделии

путем

введения повышающего коэффициента 1,25 на результаты ис­ пытаний вибрированных кубиков, как это принято Временны­ ми техническими условиями МСЭ СССР, дает несколько за­ ниженные результаты.

Так как бетонная смесь в опоре уплотняется вибропрессо­ ванием, а в кубиках вибрированием, прочность бетона в цент­ рифугированной -опоре и кубике не может быть одинакова. Следовательно, марку бетона в изделии следует назначать на основании испытания образцов, уплотненных и пропаренных в тех же условиях, что и сама опора, а не на основании ис­ пытаний кубиков, уплотненных простым штыкованием без учета уплотнения бетона и сепарации воды при центрифуги­ ровании.

После окончания центрифугирования форма подается на

выходной рольганг, где открывают торцовые крышки, слива­

ют шлам и производят просмотр внутренней поверхности ствола. Шлам, находящийся внутри ствола опоры, хотя и не снижает прочности бетона, однако значительное количество его может существенно увеличить вес опоры. Затем торцовые крышки закрывают, и отформованная опора с опалубкой мо­ стовым краном переносится с выходного рольганга на стенд пропаривания.

Для того чтобы не было обвала бетона, опору следует предохранять от резких толчков и ударов. При движении де­ формированной опалубки по металлическим каткам рольган­ га бетон испытывает сотрясения, приводящие к появлению мелких трещин на его поверхности. Для устранения причин, вызывающих вмятины на наружном кожухе опалубки и, как

3 33

следствие, сотрясения формы на выходном рольганге, необхо­ димо увеличить ширину ребер жесткости, под рычажными

захватами. На форме нужно нанести специальные метки,

дающие возможность располагать захваты точно над ребра­ ми жесткости. Ролики выходного рольганга целесообразно покрыть слоем резины вулканизацией. Это устранит сотрясе­ ние опалубки при выходе его из центрифуги.

Термовлажностную обработку начинают через 4—6 ч пос­ ле центрифугирования. При пропаривании сразу после изго­ товления стоек в теле опоры могут появиться усадочные тре­ щины. Пропаривание производится в опалубке. Внутрь опоры с обоих торцов вводится увлажненный пар через перфориро­

ванные трубы длиной 4 м. Для увлажнения пар предвари­ тельно пропускают через воду. Температура в течение 2—3 ч

равномерно повышается до 80°С. Пропаривание при темпера­ туре 8080 продолжается в течение 8 ч, после этого форму поворачивают на 180° вокруг своей оси и пропаривание про­ должается еще 8 ч.

При пропаривании в форме происходит неравномерный прогрев опоры по высоте сечения. В отдельных случаях раз­ ница температур доходит до 30—40°С. Неравномерный про­ грев опоры может привести к замедленному твердению бето­ на, расположенному внизу, что значительно понизит качество опоры. Для того чтобы бетон опоры был равной прочности, необходимо во время пропаривания поворачивать опору.

После термовлажностной обработки опору освобождают

от опалубки и передают на стенд выдерживания, где бетон

опоры продолжает твердеть в нормальных условиях цеха.

Обычно после пропаривания бетон имеет 70% прочности. По мере выдерживания бетон приобретает необходимую проч­ ность (рис. 11).

Данные, указывающие время замеса бетона, центрифуги­ рования, температуру и время пропаривания и условия после­ дующего твердения, заносятся в журнал, составленный по специальной форме (приложение 3). Журнал в конце каж­

дой смены подписывается начальником цеха и заведующим лабораторией.

Соответствие несущей способности опор проектным требо­ ваниям устанавливается выборочными испытаниями. Испыта­

ния бывают стендовые (на специально оборудованных поли­ гонах) и заводские.

На стендовых испытаниях определяются несущие способ­

ности опоры при нормальном и аварийном режимах, факти­ ческий запас прочности, величины прогиба и угла закручива­ ния стойки опоры, перемещение стойки опоры у поверхности земли при заделке ее в грунт по проекту, трещиноустойчи-

34

вость бетона стойки, т. е. момент появления трещин,

их рост

и величина раскрытия с повышением нагрузки, и

наконец,

устойчив!ость опоры при обрыве провода.

 

Рис. 11. График нарастания прочности бетона на портланд-цементе

Полный объем испытаний производят при опытной провер­ ке новых конструкций опор. Испытания проходят в вертикаль­ ном положении опоры, для чего ее закрепляют в грунт по проекту (рис. 12).

Загружение опоры имитируется при помощи лебедки с тросом. До расчетной нагрузки загружение производится че­ рез каждые 20%, а сверх расчетной — через 10%. Нагрузка

на каждой ступени выдерживается не менее 10 мин.

При испытаниях опор статическими нагрузками величина нагрузки измеряется динамометрами, врезанными в тросы;

величина прогибов — теодолитами и рейками; величина пе­ ремещения стойки опоры на уровне земли — прогибометрами;

начало появления трещин—тензометрами, а размеры трещин—

измерительными микроскопами; угол поворота

стойки —

теодолитами по рейкам, установленным на одном уровне.

При испытаниях опор динамическими нагрузками усилия

по гирлянде измеряются осциллографированием и

перемеще­

ние опоры в грунте — киносъемкой.

 

Результаты испытаний записываются в специальном про­

токоле, в котором указываются

завод-изготовитель, дата

изготовления и тип опоры, заводской номер и основные раз­ меры опоры (длина, диаметр, толщина стенок в комле и вершине), прочность бетона, схема испытаний, данные по пе­ ремещениям и деформациям элементов опоры от каждой ступени загружения, время и шкала загружения, перемеще-

3* 35

При перевозке опора испытывает нагрузки, близкие к рас­ четным, поэтому при недостаточной прочности бетона возмож­

на поломка опоры. Поэтому отгрузка опор, не достигших

100% проектной прочности, запрещается. Для того чтобы в

бетоне не появлялись трещины, все транспортные операции на заводах должны выполняться путем подвески опоры к кра­ ну не менее чем в четырех точках.

Кроме того, для предотвращения выкрашивания бетона под строповочные тросы прокладывают деревянные подклад­ ки в пределах нижней полуокружности. Готовые стволы вы­ возятся из цеха на склад нд двух узкоколейных платформах. Одна из платформ оборудована тяговым электромотором, ко­ торый снабжается электроэнергией через гибкий шланговый

кабель.

Хранение опор на стенде дозревания и на складе готовой продукции производится в штабелях на подкладках, уклады­ ваемых не более чем через 5 м по длине опоры. Для предо­ хранения раскатывания опор прокладки -имеют специальные гнезда глубиной до 100 мм. Гнезда либо вырубаются непо­ средственно в прокладках, либо образуются путем прикреп­ ления к прокладкам специальных бобышек. В штабеле про­ кладки должны располагаться строго одна над другой. При нарушении этого правила возможно появление усилий, спо­ собных привести к появлению трещин в неокрепшем бето­ не. Основание под штабель для укладки опор должно быть ровным. На складах между штабелями опор необходимо ос­ тавлять проезды для кранов и автомашин.

На площадках хранения производится внешний осмотр опор, их приемка и маркировка. В маркировке указываются завод-изготовитель, марка элемента, порядковый номер и дата изготовления. Маркировка наносится несмываемой крас­ кой на расстоянии 5 м от низа опоры.

При осмотре определяется соответствие изготовленной

опоры проекту. По Временным техническим условиям допус­

каются следующие отклонения от проекта: по длине опоры

+25 мм, по толщине стенок +5 мм, по смещению закладных

деталей 8—10 мм, по кривизне вдоль оси 1 мм на 1 пог. м.

Усадочные трещины должны быть шириной не более 0,05 мм

и длиной не более одной четверти окружности. Однако это требование противоречит строительным нормам и правилам. По СНИиП (глава Б. 3, § 5, п. 10) «Величина раскрытия тре­ щин в железобетонных конструкциях зданий и сооружений 1-й степени долговечности, подвергающихся повторной дина­ мической нагрузке, или не защищенных от внешних атмос­ ферных воздействий, а также в железобетонных силосах для сыпучих тел и дымовых трубах не должна превышать 0,2 мм».

38

При приемке опор раковины и выбоины разрешается ис­ правлять. Исправление производится торкретированием после расчистки поврежденных мест и удаления слабого бетона. Об­ нажение арматуры не допускается.

Для определения качества бетона из бетонной смеси,

предназначенной для опоры, изготовляется шесть вибриро-

ванных кубиков размером 10ХЮХЮ см. Кубики пропари­ ваются в теле опоры.

ле

Два образца подвергаются контрольному испытанию пос­

пропаривания и охлаждения,

следующие

два — через

7

дней и

последние — через 28 дней.

Результаты

испытаний

заносятся

в контрольный журнал

(приложение

4).

Опоры,

контрольные образцы которых

дали

неудовлетворительные

результаты, выдерживаются в

нормальных условиях

в тече­

ние 28 суток. Пригодность опор определяется по данным ис­ пытаний второй партии образцов или стендовыми испытания­

ми.

Наряду с контрольными кубиками изготовляются центри­ фугированные кольцевые образцы диаметром 25 см и высо­ той 20 см. Марку бетона в результате испытания образца определяют по формуле

/?=---------—--------- кг!см"2,

где —прочность бетона на сжатие в кольцевом образце.

На каждую принятую ОТК опору составляется контроль­ ная запись в специальном прошнурованном журнале (при­ ложение 5). На каждую партию, отгруженную вагонами, или

на каждую партию, отправленную автомашинами заказчику,

высылается паспорт на опоры по установленной форме (при­

ложение 6).

Технологический процесс изготовления опор с напряжен­ ной арматурой несколько отличен от процесса изготовления опор с обычной арматурой. Концы продольной арматуры диа­ метром 4 мм закрепляются в кондукторных дисках опалубки (рис. 14) или соответствующим образом надеваются на колки.

На стержни наматывают спираль и краном с помощью специального коромысла арматурный каркас подается на стенд, где на гидравлических домкратах установлена нижняя часть 'опалубки. На стойках стенда укреплены анкерные втулки 'опалубки, в которых закрепляются стержни. После этого стержни предварительно натягиваются пневматическими

домкратами. Затем спираль привязывается к продольной арматуре (30% мест пересечения).

39

Подготовленная таким образом арматура замыкается верхней половиной опалубки и натягивается гидравлически­ ми домкратами до заданного напряжения. По окончании натяжения арматуры между подвижной и неподвижной часгя-

Рис. 14. Схема натяжения арматуры

1 — домкрат; 2 — клиновой зажим; 3 — распорное полукольцо; 4 — арматура; 5 — опалубка.

ми анкерной втулки закладывается мерное кольцо, давление домкратов снимается и усилие в арматуре передается на опалубку.

По окончании сборки и натяжения арматурного каркаса

опалубка с арматурой мостовым краном подается на центри­ фугу.

Центрифугирование производится на центрифуге МЦО-2

в течение 22 мин при скорости вращения 350—380 об!мин.

Техническая характеристика центрифуги МЦО-2

Максимальная длина

центрифугируемых

 

 

26

опор, м.............................................................

центрифугируемых

 

 

Максимальный диаметр

 

800

опор, мм......................................................

 

опалубки,

 

Наружный

диаметрбандажей

мм

. 980

Скорость вращения, об!мин

 

..... 150—750

Мощность

электродвигателя,кет

.

.

.

.55

Стоимость

изготовления железобетонных

 

опор методом

центрифугирования зависит не только от правильной органи­ зации работ всего завода, но и от правильной организации труда. Применение на всех операциях ручного труда является одной из основных причин высокой стоимости 1 м3 центри­ фугированного железобетона, доходящего до 1 100 руб.

40

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ