Бетонные трубные изделия находят широкое применение для сооружения целого ряда объектов промышленного и гражданского назначения. Представляя собой изделие, выполненное на основе тяжелых видов бетонов, такие трубы выделяются надежностью, прочностью и высокой стойкостью к внешним воздействиям различных факторов. Благодаря их практическому применению можно не только повысит ресурс службы коммуникаций и систем, пролить период их безаварийной работы, но сократить затраты на строительство.
Разновидности и классификация бетонных труб
Трубопрокат, выполненный на основе железобетона, представляет собой специальные изделия, которые необходимы для прокладки коммуникаций. При этом существуют разные виды труб, которые могут иметь как круглое, так и квадратное сечение. В зависимости от диаметра круглые ЖБИ разделяются на:
- малые (Ø от 500 мм до 1100 мм);
- большие (Ø от 1100 мм до 5500 мм).
В зависимости от способа стыковки изделий между собой ЖБИ подразделяют на два вида:
- раструбные;
- фальцевые.
Кроме того, бетонный трубопрокат может различаться по составу и габаритной длине изделий. В зависимости от совокупности свойств, качеств и технических характеристик бетонные труб делятся на:
- напорные, внутри которых поток рабочей среды движется под давлением, нагнетаемым насосами станций. Как правило, это системы водоснабжения с большой пропускной способностью, а также канализационные коммуникации. ЖБИ данной категории классифицируют по предельному давлению на низконапорные, средненапорные и высоконапорные, рассчитанные на давление до 10, 20 и 25 атмосфер соответственно. При их изготовлении находят применение материалы в виде цемента марки М400 и выше;
- безнапорные трубы – изделия, внутри которых среда перемещается без давления самотеком, чаще всего за счет сформированного на этапе строительства уклона трассы или коммуникации. К данной категории имеют отношение системы для отвода подземных и сточных вод, ливневой канализации. Их производство осуществляют на базе шлакопортландцемента, а также быстроотверждаемого и обычного портландцемента, бетонов, легированных коррозионностойкими и сульфатостойкими добавками и примесями;
- особого назначения – ЖБИ, которые могут иметь повышенные прочностные характеристики к внешним нагрузкам и могут использоваться для прокладки систем под оживленными транспортными линиями, железнодорожным полотном или автомобильными дорогами.
Требования стандартов при изготовлении бетонных безнапорных труб
Производство бетонных безнапорных труб регламентируется действием отраслевого стандарта в виде ГОСТ 6482-2011. Документ определяет технические требования в области классификации, основных параметров и размеров труб, требования к арматурным сталям, бетонам, стыковым соединениям, точности изготовления, а также качеству поверхностей, определяет тип маркировки изделий. Согласно стандарта изготавливаются бетонные безнапорные трубы с рабочим диаметром от 300 мм до 3000 мм.
При изготовлении безнапорных труб находят применение мелкозернистые и тяжелые бетоны по ГОСТ 26633, имеющие класс прочности на сжатие не менее чем В30. Армирование трубных железобетонных изделий производится посредством спиральных одинарных, двойных или эллиптических сварных каркасов. Для труб марок ТСП и ТС с сечением условного рода от 2000 мм допускается усиление за счет применения локальных дугообразных сеток.
В качестве материалов для каркасов в соответствии с ГОСТ 6482-2011 могут применяться стальные стержни классов А400 (АIII) и А240 (АI), а также А500 и В500 для спиралей и арматурную проволоку Вр1. Стандартом регламентируется номинальная допустимая величина отклонения от диаметра каркаса, которая составляет:
- ±8 мм для изделий с Ø более 1000 мм;
- ±5 мм для труб с Ø до 1000 мм.
В зависимости от диаметра бетонных безнапорных труб регламентируются требования к стыковому соединению, минимальный зазор которого должен составлять:
- для Ø от 300 мм до 800 мм – не менее 12 мм;
- для Ø от 1000 мм до 1500 мм – 14 мм;
- для Ø от 1600 мм до 2000 мм – 16 мм;
- для Ø от 2200 мм до 2400 мм – 18 мм;
- для Ø 3000 мм – 24 мм.
В зависимости от габаритов ЖБИ отклонения от величины внутреннего диаметра и толщины стенки могут варьироваться в пределах от ± 3 мм до ±10 мм.
Приёмка продукции производится согласно стандарта партиями по требованиям ГОСТ 13015. В каждую партию должны входить только однотипные ЖБИ. При этом показатели морозостойкости, прочности, водонепроницаемости, трещиностойкости, водопоглащения бетона определяются посредством периодических испытаний.
Показатель прочности железобетонных труб определяется при нагружении. Прочностные параметры считаются обеспеченными, если разрушение происходит при показателе нагрузке равном или превышающем параметры контрольной паспортной нагрузки. Испытания изделий на предмет водонепроницаемости осуществляют посредством гидростатического метода. Для исследования прочности бетона на сжатие используют образцы и методику ГОСТ 10180.
Хранение и транспортировка бетонных безнапорных труб
В соответствии с требованиями ГОСТ 13015 и ГОСТ 6482-2011как хранение, так и транспортировка бетонных безнапорных труб должны осуществляться только в рабочем положении с применением подкладок, которые должны обеспечить отсутствие опирания изделий на втулочные концы и раструбы. Не допускается перемещение ЖБИ посредством перекатки. Число изделий при складировании в штабели зависит от их диаметра и составляет:
- 1 – при Ø 3000 мм;
- 2 – при Ø от 1400 мм до 2400 мм;
- 3 – при Ø от 800 мм до 1200 мм;
- 4 – для Ø 500 мм и 600 мм;
- 5 – для Ø 300 мм и 400мм.
Габариты и маркировка
В соответствии с ГОСТ 6482-2011 изготавливаются различные типы труб, которые маркируются по своему функциональному назначению. Маркировка включает в себя обозначение из цифр и букв, которое наносится на хвостовую часть изделия. Среди типов труб:
- Т — цилиндрические ЖБИ, имеющие конусную форму со втулкой и уплотнительным кольцом;
- ТП – трубы аналогичной конструкции с наличием раструба;
- ТБ – ЖБИ, которых предусматривает наличие упорного буртика и резиновых колец;
- ТБП – изделия с подошвой;
- ТС – конструкции с уплотнителями и ступенчатой поверхностью;
- ТСП – трубы с железобетонной подошвой;
- ТФП – с наличием уплотнителей и фальцевой конструкции;
- ТБФП – фальцевые изделия с подошвой.
Внутренний диаметр труб нормируется по их маркам и составляет:
- для ТП, ТБП, ТСП и ТФП – от 1800 мм до 3000 мм;
- для Т, ТП, ТБ, ТФП, ТСП, ТБП и ТС – от 800 мм до 1600 мм;
- для Т, ТФ, ТС и ТБ – от 300 мм до 600 мм.
Цифровые индикаторы в обозначении изделий обозначают:
первая – отражает величину внутреннего сечение изделия;
- вторая – является показателем длины трубы и приводится в дециметрах;
- последняя указывает на несущую способность ЖБИ.
К примеру, обозначение ТБ 60.25-2 представляет собой набор следующей информации:
- ТБ — труба бетонная, выполненная в форме раструба;
- 60 — внутренний Ø составляет 600 мм;
- 25 – значение длины изделия насчитывает 2,5 м;
- 2 группа, которая определяет глубину укладки не более чем на 4 метра.
Кроме того, к обозначению может прилагаться еще один буквенный индекс, который является индикатором проницаемости изделий и стойкость к определенным веществам:
- О — особо низкая проницаемость;
- П — пониженный показатель;
- Н — норма;
- Щ — устойчивый материал к щелочным средам;
К — изделий устойчиво к кислотам.
Сфера применения базнапорных бетонных труб
В настоящее время железобетонные трубные безнапорные изделия находят широкое применение и используются в различных отраслях промышленности, коммунального и народного хозяйства. Их использование является актуальным для организации:
- дренажных систем гражданского и промышленного назначения;
- устройств и систем для «запирания» подземных вод и рек;
- водоотводов, проходящих через насыпи для прокладки дорог и путей;
- трубопроводных каналов, которые размещаются под зданиями и мостами;
- систем мелиорации;
- микротоннелей, которые предназначены для прокладки коммуникаций и кабельных сетей;
- ливневой канализации, коммуникаций, предназначенных для отвода осадочных и талых вод;
- бытовой канализации;
- систем для транспортировки промышленных отходов и различных химических веществ;
- коллекторных систем, прокладываемых под железнодорожными путями;
- магистралей, обеспечивающих транзит неагрессивных сред;
- коллекторов магистрального типа.
Этапы и технология производства безнапорных бетонных труб
При производстве бетонных труб находит применение технология, при которой изделия изготавливают при помощи специальных форм. Изначально они проходят стадию подготовки, на которой внутренние и внешние поверхности очищаются от загрязнений и смазываются. После этого внутри формы располагают армированный стальной каркас, который необходим для упрочнения бетона и повышения его прочностных свойств и характеристик. Каркас прочно закрепляют внутри формы и делают его неподвижным, осуществляя фиксацию за донную часть. Форма размещается внутри центрифуги и по мере запуска и вращения внутренняя полость заполняется бетонным раствором, который благодаря постоянно воздействующим усилиям равномерно распределяется, исключая возможность образования полостей и воздушных прослоек.
По мере заполнения формы она помещается для сушки в пропарочную камеру, где бетон набирает 70% своей проектной прочности. После этого форма разбирается, готовая бетонная труба отправляется в складское помещение.
При изготовлении труб с диаметром до 500 мм, как правило, не используется техника центрифугирования, которая заменяется на данной стадии виброуплотнением.
Достоинства и недостатки бетонных труб
Железобетонные трубные изделия обладают рядом преимуществ, среди которых необходимо выделить следующие:
- высокая устойчивость к агрессивным факторам внешней среды;
- наличие диэлектрических свойств;
- устойчивость к воздействию большого диапазона температур, способность выдерживать жару и холод;
- высокая степень долговечности;
- простота в установке и монтаже, низкая себестоимость проведения строительных работ по сборке коммуникаций;
- продолжительный период эксплуатации, срок службы ЖБИ оценивается не менее чем в 70 лет;
- низкая металлоёмкость;
- возможность монтажа в сжатые сроки;
- минимальная стоимость, которая обусловлена низкой ценой на материалы и их доступностью на рынке;
- высокая гигиеничность бетона и его неспособность вступать в реакцию с прочими средами;
- высокий ассортимент продукции;
- способность сохранять поверхность гладкой в течение всего срока службы, обеспечивая максимальный отвод сред и их транзит.
К числу недостатков таких труб можно отнести:
- необходимость наличия тяжелой техники для монтажа и установки ЖБИ в проектное положение;
- большой вес изделий.
Альтернатива
Несмотря на наличие огромного количества преимуществ, которыми обладают бетонные безнапорные трубы, их выбор не является безальтернативным. Все чаще при монтаже систем канализации и коллекторов в настоящее время пользуются популярностью гофрированные трубы, которые выполнены на основе таких материалов, как полиэтилен, полипропилен и пластик. Данный вид материала не склонен к коррозии и практически не подвержен износу. При этом срок службы таких изделий составляет не менее 50 лет, а масса имеет на порядок более низкие показатели. Это упрощает доставку и монтаж, делает его более легким и трудозатратным, снижает себестоимость установки. Так, например, монтаж труб диаметром до 600 мм и вовсе может быть выполнен без применения спецтехники вручную.
При этом конструкция таких изделий не случайно имеет гофрированную структуру, благодаря которой повышается кольцевую жесткость и прочность труб. Не случайно их максимальная глубина заложения достигает 15 метров. Помимо этого, прочность формируется также за счет двухслойной структуры. При этом внутренняя поверхность длительно сохраняет свою гладкость, не позволяя образовываться скоплениям жидкости и различного рода отложениям.