Защо бетонни и стоманобетонни тръби?

> Производство на бетон

Бетонът е най-често използваният строителен материал в света. В най-простия си вид, бетонът е композитен материал, получен в резултат от втвърдяването на смес от цимент, вода, пясък и едър добавъчен материал (трошен камък или речен чакъл). Материалът, използван за производството на бетонови тръби е съставен предимно от Портланд цимент, вода, филц 4/16 и пясък.

> циментът

Портланд циментът е с тясно контролирани химични комбинация от калций, силиций, алуминий, желязо и малки количества от други съединения, като гипс се добавя в последния процес на обработка за регулиране времето за втвърдяване на бетона.Характерът на бетона се определя от качеството на циментовата паста зависeща от вида на цимента и съотношението на вода-цимент, също така и от вида и якостта на едрия добавъчен материал. Висококачественият бетон се произвежда чрез намаляване на съотношението вода-цимент доколкото е възможно, без да бъдат пожертвани обработваемостта и химическата активност на бетонната смес. Като цяло, използвайки по-малко вода се произвежда по-високо качество бетон при положение че е правилно миксиран, поставен в кофражна форма и после вибриран. Обикновено бетоновата смес представлява около 10 до 15% цимент 60-75% процента агрегат и 15-20% вода .

> водата

Почти всякa питейна вода, която няма изявен вкус и миризма може да се използва за производство на бетон. Също така някои води, които не са годни за пиене, може да бъдат подходящи за бетон. Изискванията обикновено определят граници за хлориди, сулфати, основи и твърди вещества в разтворени във водата за бетон.

> добавъчен материал

Видът и размерът на добавъчния материал зависи от дебелината и предназначението на крайния продукт бетон. Определяне на зърнометричният състав на частиците е желателно за ефективно използване на бетовия разтвор. Едрият добавъчен материал трябва да бъде чист, без всякакви примеси и отмиваеми частици, които могат да повлиаят на качеството на бетона. Якостта на зърната на чакъла влияе върху приготвяните от него бетони, заради което редовно следим за дробимоста им.

> втърдяване

Втвърдяване започва след като на откритите повърхности на бетона настъпва начало свързване на цимента. Втвърдяването гарантира продължаването на хидратация на цимента и увеличаващата се якост на бетона. Бетонните повърхности се обработват със ситни капчици вода. Колкото по-дълго бетонът се съхранява влажен, толкова по-силен и по-траен ще стане. Скоростта на втвърдяване зависи от състава и класа на цимента, пропорциите спрямо вода и добавъчни материали, начина на вибриране, влажността и температурните условия. По-голямата част на процеса на хидратация на циметна и добиване на проектната якост се добива в първия месец (28 ден по норматив) от жизнения цикъл на бетона, но хидратация продължава по-бавно в продължение на много години. Бетонът продължава да трупа якост с течение на времето. Готовите бетонни продукти са произведени в заводски условия. На тези продукти се оказва стегнат контрол на качеството в заводска строителна лаборатория.

Якост

Бетоновите и стоманобетоновите тръби са най-здравите и носимоспособни тръби на пазара. Те могат да бъдат проектирани и тествани да устояват на точно определено натоварване, което е необходимо. За разлика от гъвкавите тръби, бетоновите и стб тръбите имат минимални изисквания към дълбочината на инсталацията и типа на почвата заради заложените в тях брутна якост,още при производството на тръбата. Това прави огромна разлика в проектирането, изграждането и дългосрочния успех на проекта между двата типа системи.
Изчислителната якост на натиск на бетона, използван за производство на бет. и стб тръби за безнапорни канализации, варира от 1,7 до 2,2 kN/см2, а изчислителната якост на опън 0,12 до 0,14kN/см2 или отговарящи на клас на якост B30~B40 (C25/30~C35/40), реално нормативната якост за тези класове е 1,5~1,7 пъти по-голяма. Тя е функция на други фактори, включително инертни материали, цимент, производствен процес. Заложената проектната якост на бетона следва да се постигне на 28-ия ден от производството. Не е необичайно на 28-ия ден при тест бетона и бетоновите изделия значително да надвишават определената проектна стойност заради заложените коефициенти на сигурност. За сравнение максимално заложената периметрична твърдост при гъвкавите тръби е 16кN/m2=0,0016kN/см2, като имайте предвид само натоварването от почвения натиск на дълбочина по-голяма от 1,5м в повечето случаи е по-голяма от 16kN/m2, да не споменаваме наличие на допълнитлен товар от автомобилен и ЖП транспорт.
Всяка бетонова тръба е необходимо да отговаря на определени условия за здравина, структура. Тръбите трябва да са водонепропускливи при хидростатично налягане 0.05 МРа (50kN/m2). Водопоглъщането на бетона, от който са направени тръбите, трябва да бъде не повече от 8%. Бетоновите тръби трябва да издържат минимален разрушителен товар съгласно табл.1.

Таблица 1
Вътрешен диаметър,mm Разрушителен товар върху темето на 1 линеен метър тръба,kN
  нормален тип усилен тип
200 27 -
300 31 -
400 32 52
500 34 70
600 37 82
800 42 104


За изпитване носимоспособността на тръбите се вземат тръби, достигнали проектния клас на бетона и издържали изпитването на водонепропускливост, като се натоварват съгласно черт.1,2 табл.1.

scheme1Чертеж 1
scheme2 Чертеж 2

Изпитване на носимоспособнпост на тръбите Image 12

При по-големите диаметри тръби, както и в зависимост от условията в които ще се използват, се увеличават и изискванията за натоварване. Съответно се получават по-големи натискови и опънни усилия. Затова е необходимо използването на армиран бетон за поемането им.
Стоманобетонните тръби, натоварени с вертикален статичен товар съгласно черт.2, трябва да издържат товарите, предизвикващи образуването на пукнатини до 0.2 mm и разрушение, посочени в табл.2.

Таблица 2
Номинален диаметър,mm Товар,предизвикващ пукнатини 0.2 mm Разрушителен товар
  клас по носеща способност клас по носеща способност
  I II III I II III
800 40 55 75 55 75 100
1000 50 65 95 68 88 130
1200 60 80 110 80 108 150
1500 75 105 140 100 142 190

Както виждате най-слабата армирана тръба ф800 трябва да може да издържa вертикален статичен товар 55kN/m’ или казано 5,5 тона на метър линеен, най-силната ф1500 – 19 тона на метър. Може да попитате консултантите предлагащи гъвкави канализационни системи на какви товари и изпитвания подлагат гофрираните тръби. В СБКИ можем да произведем тръби със зададени техн. изисквания за якост и натоварвания извън изполваните стандтарти за стб тръби. Дългогодишния опит, разработването на статичен и емпиричен анализ на изделията ни позволява да постигаме по-добри технически показатели.
Стоманобетоновaтa тръбa е комбинирана конструкция и специално проектиранa да използва най-доброто от двата матетерила - бетон и стомана . Бетонът е предназначен да поеме силата на натиск, а армировката поема опънните усилия. Армирането на тръбата осигурява укрепване при образуването на микропукнатини (до 0.2mm) , както и увеличава нейната носимоспособностт. Поради последното, при стоманобетоновите тръби пукнатините стават видими много преди товарите да достигнат проектните стойности или достигане на разрушение. При стоманобтоновите тръби микропукнатините не са индикация за опасност, големи напрежениея или загуба на конструктивната цялост. От своя страна бетоновите тръби са предназначени за канализации на по-малка дълбочина и с по-малки проектни натоварвания и пукнатини при тях не се допускат. Ако все пак пукнатини се появат, те са склонни да се запечатат чрез процес, известен като autogenous healing(автогенно самоизцеление).Представлява способността на бетона да се възстановява в присъствието на влага. Стоманобетонновите и бет. тръби , за разлика от стоманобетонни греди и плочи, са погребани в земята във влажни условия и те са подходящи за вторична хидратация и карбонизация на горния напукан слой, благоприятсваща запълването на микропукнатините и недопускане на понататъщното им компрометиране. Това при условие че канализацията се използва за пренос на канализационни, дъждовни и третирани промишлени отпадъчни води. При наличието на агресивни вещества във водата е необходимо да се вземат мерки още при производството на тръбата и това да бъде заложено в проекта.

Дълготрайност

Съществува голямо разнообразие от продукти и материали, които да предизвикат интереса ви днес, но дали ще продължат да си вършат работата по предназначение в дългосрочен план? Трябва да гледаме на канализационната система като конструкция в цялост, натоварена във времето на различни статични и динамични натоварвания, и продължаваща да изпълнява задачата си дългосрочно, а именно да пренася безопасно отпадните води. Способността на канализационната система да изпълняват функцията си, както се очаква за целия си проектен живот, е основно занимание на инженеринга, особено в икономически рационална среда, където изискванията са определени - да се гарантира устойчива подземна инфраструктура в период поне 50години.
Строителните инженери предричат живот от 70-100 години за бетонови и стоманобетонови тръби, и има много примери за инсталации най-вече в чужбина(Западна Европа и САЩ), които надхвърлят тези числа. Това означава, че очакванията за функционален живот на готовите бетонни елементи достига два пъти проектния. Причините за това са не само в заложената якост и носимоспособност на бетона. Бетонът няма да изгори, ръждяса, скъса, изкоруби, деформира и е недосегаем за атака на повечето хим. елементи, независимо дали тръбата е под земя или изложена на атмосферни условия.Плътността на качествената бетонова тръба обикновено варират 2,9-3 тона на куб.м. Обикновено колкото по-висока плътност има, толкова по-голяма е трайността на бетоновата тръба.

Надежност

Технологията за производство на бетонови и стб тръби е по-надеждна, отколкото когато и да било преди. Дългогодишния опит, научните изследвания, статичен и емпиричен анализто на много аспекти от бетоновите тръби, ни позволи да променим бетоновите смеси, конструирането на тръбите, както и подобряване на производствените процеси, за да предлагаме продукти, които могат да издържат на пълна гама от подземни среди и условия. Надежността на канализационната система не е само въпрос на това как бетоновата тръба се произвежда. Тя също има много общо с това колко добре се разбира от хората, които планират, проектират, изграждат и инсталират проекта. Колко добре инженер-проектантът знае и разбира нейните качества? Колко вещ е екипа по проекта, и колко проницателен е в предвиждането коригиране на потенциални проблеми преди те да се случат? Какъв е опитът на строителите, когато става въпрос за безупречен монтаж и изпълнение? В тази жизнено важна област, никой материал не е по-добре разбран и по-често използван в областта от бетоновата и стоманобетонова тръба. Това довежда до по-малко грешки и по-високо ниво на комфорт и увереност.

Бетонови и стб тръби срещу пластмасови гъвкави тръби в канализационните системи

Бетоновата тръба е твърд елемент,осигуряващ както конструкция, така и канал за отвеждане на отпадните води. Канализационна система от бетонови и стб. тръби е устойчива система , зависеща над 85% от заложената якост и носимоспособност във всяка тръба и едва 15% в зависимост от обработване на почвеното легло и изкоп. Тези предимства на бетоновите тръби компенсират недостатъците при строителство – по-тежки елементи, по-голям разход за транспорт на линеен метър тръба и по-високи височини за запълване с обратен насип. Гъвкава тръба е най-малко 95% зависими от подготовката на почвата,изкопа, посипката и от експертното ниво на изпълнителя. Изкопа, леглото и обратбния насип трябва да бъде добре проектиран и изпълнявани внимателно. За съжаление не са малко случаите, когато тези неща се пренебрегват в Българската строителна практика и за единия и за другият тип системи. Въпреки това бетоновите и стоманобетоновите тръби са по-малко податливи на повреда по време на строителството, както и поддържат формата си в целия експлоатационен срок като не допускат несъответствия, както се случват при гъвкавите тръби.
Бетоновите и стб. тръби имат голяма обща коравина и якост на огъване. Само те могат да поемат неравностите по леглото без това да повлияе на сечението на тръбата и съответно на хидравличните й способности. Гъвкавата тръба има ниска твърдост, дълги елементи, деформиращи се при неравност на настилката, като по този начин индуцира напрежение по оста на тръбата.
scheme1
scheme2
scheme2
Tестовете за деформации при гъвкава тръба е от решаващо значение за измерване на напрежениеята и всякаква напречна промяна на сечението. Допустимо отклонение на гъвкава тръба е 3% в първоначален и 5% в дългосрочен план от напречното им сечение. Тестванията за деформация не следва да приключват, когато насипката е завършена. Проблемите в експлоатационни срок, които възникват при гъвкавите тръба са изкривяване от оста, деформация или сплескване, умора в стенните или директно им компрометиране. Всички тези повреди водят до намаляване хидравличния капацитет на дренажна система и изтичане на вода през ставите и от места, където покритие е изцяло комрпометирано. Така нареченият mandrel(дорник) тест на гъвкава тръба е задължителна в много законодателства.


Негорими

За разлика от термопластични тръби, бетоновата тръба е негорима. Това е важно за планирането на водостоци при магистрали, канализации в градските зони и отдалечени места, които са силно залесени. Бетоновата тръба е мъдър избор отнасящ се до безопасността на строителната площадка, обществената безопасност (опасност от огън и токсични газове), както и до националната сигурност. Термопластични тръбопроводи са чувствителни към голяма температурна амплитуда, което може да доведе до компрометиране на връзките между отделните модули, въздействие върху стената якост и напрежения в пръстените на някои термопластични продукти.

Стойност

Има разлика от първоначалната цена на тръбите и крайната цена на готовата канализация. Има набор от разходи, които възникват след първоначалната им покупка. Бетоновите тръби струват по-малко за инсталиране,инспектиране и тестване, отколкото пластмасови или метални тръби. Тe също така предвижда по-ниски текущи разходи за поддръжка и намалява риска от първоначален неуспех, ранни ремонти и отговорност пред обществото. Разходите за ремонт и подмяна на изградени канализационни системи са огромни и поставят прекомерно бреме върху хората.
Aнализ на разходите във времето е ефективен метод за оценяване на два алтернативни материали с различен живот и икономическа равностойност. Факторите, вземащи се впредвид при традиционния аналаиз, са проектния живот на канализацията, дълготрайност на производствения материал, лихвен процент, процент на инфлация, разходи за монтиране , и остатъчна стойност. Първоначалната цена е важна за инженера и инвеститора, но не разкрива цялата стойност на тръбопровода. Това на което не се прави анализ е допълнителни разходи за ремонт, зависещ от реален експлоатационен срок на канализацията, както и разходи на пътуващите и бизнеса поради заобикалянето при подмяна на потенциалните катастрофални грешки.
Гъвкавите тръби в някои от случаите може да имат по-ниски първоначални разходи, но те не са толкова рентабилни. В дългосрочен план, гъвкава тръба е с по-кратък живот, и изисква правилно обработване на леглата и запълване, което за нашите ширини е проблем. При инасталация трябва леглото да бъде обработено качествено и обратният насип да отговаря на необходимите структурни характеристики. По време и след инсталация, проверка на гъвкави тръбни системи е от решаващо значение за качеството на работа и последващо изпитване на връзките е задължителна в много законодателства. По принцип, истинската цена (инсталиране, поддръжка и подмяна) на гъвкава тръба може да излезне два три пъти по-голяма отнесено към изискуемия 50-годишен живот на канализацията.
В случаите на монтирани правилно гъвкави системи , стоманобетоновите тръби могат да ги конкурират успешно на същата или по-ниска първоначална цена! Бетоновата и стоманобетонова тръба е най-здравият канализационен продукт, най-хидравлично ефективен и има голяма настояща и бъдеща стойност като инфраструктурен актив.

Инсталация

Масата и здравина на бетоновата тръба позволява точното, лесно и безопасно поставяне в канала. Плюс това имаме готови стоманобетонни елементи и тръбните връзки са лесно сглобями, което спомага за намаляване времето за монтаж. Когато става на въпрос за срокове за инсталация, или когато почвата поставя предизвикателства за монтаж, готови бетонни тръби е просто най-логичният и отговорен избор .
Стоманобетоновата канализация е устойчива система , която е над 85% в зависимост от здравината на тръбата едва 15% в зависимост от съдържание в почвеното легло . В много случаи, инсталирането на пластмасови тръби може да отнеме малко повече от готови бетонни тръби. Причината е че за структурната и хидравлична цялост на гъвкавите тръби се разчита основно на това колко добре е подготвена околната почва в момента, а не на технята собствена коравина. Всичко това е само в случаите когато се спазва проектното решение и съответните държавни страндарти.
Проектантът е с по-голям контрол над зададената якост на тръбата , отколкото всяка друга алтернатива.
По-малко се разчита на качествен монтаж от изпълнителя.
По-ниска цена на материала и готов продукт на метър линеен.
По-малко уплътняване на почвата се изисква.
По малко се влиаят от местни слягания на почвите, съответно сечението не се деформира.
По-ниска цена на целият жизнения цикъл на проекта.
По-ниска вероятност за провал.
По-нисък риск за изпълнител, проектант и собственик на проекта, и по-голяма сигурност пред обществеността.

Хидравличнa ефективност

Ключът към дългосрочните резултати и ефективност се крие в способността на материалите да запазят първоначалната си форма по време на експлоатация. Стоманобетонната тръба като твърда и слабо деформируема запазва сечението през целия срок, за разлика от гъвкавите системи които изменят формата си с течение на времето под влиание на земния натиск.
Хидравличната капацитет (количеството вода което тръбата може да предаде) на всички видове тръби зависи от гладкостта на вътрешна стена.Колкото е по-гладка е стената, толкова по-голям е хидравличният капацитет на тръбата. В това отношение гъвкавите PVC тръби постигат първоначално по-добри показатели на хидравличен капацитет, което им позволява в някои случаи още в проект да се избира по-малък диаметър. Естествено тези показатели са постигнати в лабораторни условия, изследвани с чиста вода, ненатоварени, при прави дължини без завои,без отвори, без отломки и други препятствия. Лабораторните резултати показват само разликите между гладки стени и грубовати бетонни стени. С течение на времето частиците(кал, глина,фекали) които полепват по най-горния слой на тръбите намалят гладкостта и при двете системи и това води до намяляне капацитета. Още повече сме свидетели последните години на непредвидени големи порои и особено в ситуациите в които в по-горен район няма добро отводнение цялата водосборна маса се изсипва и затлачва канализациите с кал, глина и други.
Хидравличен анализ за отводнителните системи включва оценка на риска засягащ водосборните потоци, в зависимост от климатични условия и възможни пикови повратни моменти. В хидравличното оразмеряване на дренажна система трябва да се включва и икономическа оценка. Трябва да се изследва възможността за възникване на непредвиден водосборен поток за целия проектен живот на канализацията. Ползите от изграждането на по-голям капацитет на системата е да се поеме необичайно големи водосборни потоци при бури, преливане на реки, язовири без това да доведе до опустошителни наводнения. Икономическият анализ на алтернативите, се извършва с различна степен на усилията и задълбоченост. Анализ на риска балансира разходите по изграждането на канализационна система с вредите, свързани с неточното изпълнение.

Отговорност към околната среда

Готовите бетонни и стоманобетонни тръби за канализация имат репутация за здравина и издръжливост. Те няма да изгорят, корозират преждевременно, отклонят или деформират с което да намалят хидравличната си мощност, или сплескат под товари, принцпипно за които са проектирани. Състоят се от най-често използваните материали в света за сгради и съоръжения. Готовите бетонови и стоманобетонови елементи бързо се включат в екосистемите. Това е ясно доказано от използването на тристранни сглобяеми кутии водостоци, използвани за преминаване на естествен канал под пътища и магистрали, както и готови бетонни тръби за дъждовна канализация и зауствания в долини и брегови линии.
За разлика от пластмасовите тръби, бетон се произвежда с качествени естествени материали. Производство на бетон консумира по-малко енергия от производството на пластмаса. И когато използвате местни ресурси за производството на бетон могат да предвидят по-ниски разходи за гориво при доставка.


Галерия



Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12
Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12 Image 12

Назад »