ВНТП 1-90 Відомчі норми технологічного проектування теплової обробки мостових залізобетонних конструкцій

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СССР

 ВЕДОМСТВЕННЫЕ НОРМЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ВЕДОМСТВЕННЫЕ НОРМЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ
МОСТОВЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ВНТП 1-90

Минтрансстрой, МПС
Москва
1990

Разработаны Всесоюзным ордена Октябрьской Революции научно-исследовательским институтом транспортного строительства (ЦНИИС) Министерства транспортного строительства СССР и Государственным проектным и проектно-конструкторским институтом по проектированию строительства мостов (Гипростроймост), д-ром техн. наук А.Р. Соловьянчиком, кандидатами техн. наук В.П. Абрамовым, Г.С. Рояком, инж. В.Г. Рудицким (Гипростроймост) при участии инж. Е.А. Антонова (ЦНИИС).

Внесены Министерством транспортного строительства СССР.

Подготовлены к утверждению главным научно-техническим управлением, Л.Ф. Кисилевым.

Согласованы Госстроем СССР № 11/5-62 от 5.07.89 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Ведомственные нормы технологического проектирования тепловой обработки мостовых железобетонных конструкций разработаны в развитие ОНТП-07-85 "Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона", глав СНиП 3.09.01-85 "Производство сборных железобетонных конструкций и изделий", СНиП III-43-75. "Мосты и трубы. Правила производства и приемки работ" и изменений к нему № 1 и № 2, утвержденных постановлениями Госстроя СССР от 30 декабря 1980 г. № 219 и от 31 декабря 1987 г. № 318.

В них содержатся основные нормативы, необходимые для разработки проектов технологических линий, установок ускоренного твердения бетона, шлюзовых камер, технологической оснастки, требуемых при использовании тепловых методов ускорения твердения бетона.

Требованиями настоящих Норм следует руководствоваться при проектировании новых, реконструкции и техническом перевооружении действующих заводов мостовых железобетонных конструкций и производственных баз мостостроительных организаций.

Нормы разработаны на базе результатов проведенных за последние годы научно-исследовательских и опытно-экспериментальных работ и обобщения опыта работы передовых предприятий МЖВК и учитывают специфику технологического процесса тепловой обработки мостовых железобетонных конструкций, связанную с повышенными требованиями к морозостойкости и водонепроницаемости бетона, к надежности и долговечности сооружений, а также с учетом конструктивных форм и массивности изделий.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Нормы распространяются на проектирование технологических линий, установок ускоренного твердения бетона, технологической оснастки, остывочных помещений и шлюзовых камер, связанных с использованием тепловых методов ускорения твердения бетона и последующим выдерживанием мостовых железобетонных конструкций.

1.2. Тепловая обработка мостовых железобетонных конструкций осуществляется для сокращения сроков достижения бетоном заданных проектом величин распалубочной, передаточной и отпускной прочностей и обеспечения требуемой производительности технологических линий.

1.3. Нормативные технологические параметры и показатели даны для типовых и индивидуальных проектов.

При разработке проектов конкретных технологических линий, технологической оснастки и тепловых установок (установок ускоренного твердения бетона, остывочных помещений и шлюзовых камер) отдельные параметры для данного предприятия необходимо уточнять в зависимости от номенклатуры изделий, применяемых материалов и других местных условий, но их значения не должны быть ниже показателей, регламентируемых настоящими Нормами.

1.4. При разработке проектов технологических линий тепловая обработка мостовых железобетонных конструкций может быть принята с использованием следующих способов:

пропаривания бетона в пропарочных камерах ямного или тоннельного типа, под переносными (съемными) колпаками насыщенным паром низкого (до 0,3 МПа) давления;

контактного и конвективного прогрева бетона, уложенного в теплоизолированные формы с помощью различных теплоносителей (пара, горячей воды, разогретого масла, электричества);

экзотермического (термосного) и частично-термосного выдерживания, а также экзотермического способа выдерживания в сочетании с компенсационным обогревом;

комбинированных способов прогрева;

прогрева бетона с помощью солнечной энергии с использованием светотеплоизолирующих покрытий, промежуточных теплоносителей и теплоаккумулирующих веществ при условии исключения высушивания бетона.

При использовании технических и технологических средств, исключающих возможность высушивания бетона на всех этапах его ускоренного твердения, а также неблагоприятное тепловое взаимодействие опалубок и стендов с конструкциями из твердеющего бетона, допускается в опытном порядке производить тепловую обработку в камерах с использованием продуктов сгорания природного газа или электронагревателей.

Ускоренное твердение бетона вышеназванными способами, кроме тепловой обработки пропариванием и контактным прогревом в термоформах, должно осуществляться с учетом вида конструкций и условий производства по специальным инструкциям в составе проектов технологических линий.

1.5. Способ тепловой обработки следует выбирать на основании технико-экономического обоснования в зависимости от принятой (или существующей) технологии изготовления конструкций (стендовой, поточно-агрегатной, конвейерной), наличия теплоносителей и конструктивных особенностей изделий (конфигурации, габаритности и массивности) в целях обеспечения главного условия производства: достижения проектной производительности технологической линии при минимальных экономических затратах и обеспечения требуемого качества и долговечности конструкций и эффективного использования топливно-энергетических ресурсов.

Технико-экономическое сравнение рассматриваемых вариантов при выборе способа тепловой обработки следует производить с учетом "Методических рекомендаций по оценке эффективности и выбору способа тепловлажностной обработки изделий на заводах сборного железобетона Минтрансстроя" (М., ЦНИИС, 1978), требований к охране окружающей среды и положений настоящих Норм.

1.6. Тепловая обработка изделий пропариванием может быть применена при изготовлении всех мостовых железобетонных конструкций.

Тепловую обработку в термоформах целесообразно применять для конструкций сложной конфигурации: тавровых и двутавровых цельноперевозимых балочных пролётных строений, коробчатых блоков и блоков ПРК составных пролётных строений.

1.7. При разработке конкретных проектов технологических линий по выпуску мостовых железобетонных конструкций для обеспечения заданного ритма технологического потока требуемая производительность должна назначаться, как правило, по съему продукции с проектируемых установок ускоренного твердения (тепловых агрегатов), который зависит от типа выпускаемых конструкций, характеристик применяемых материалов (состав бетона, тип, марка, расход, химический и минералогический состав цемента и др.), температурных условий выдерживания конструкций, методов уплотнения, суперпластификаторов, и др. Для определения объемов продукции, снимаемой с проектируемой установки, необходимо в каждом конкретном случае задаваться минимальной продолжительностью цикла тепловой обработки, обеспечивающей достижение бетоном прочности, заданной в проекте;

1.8. Продолжительность цикла и режимы тепловой обработки определяются по методикам, изложенным в гл. 3 и рекомендуемых приложениях 1, 2 и 3 настоящих Норм.

1.9. Для обеспечения минимальной продолжительности цикла тепловой обработки при минимальном расходе топливно-энергетических ресурсов в проектной документации на конкретные виды изделий необходимо учитывать реальные технологические возможности производства и назначать величины распалубочной, передаточной и отпускной прочностей бетона конструкций в соответствии с нормами, приведенными в табл. 2 (тепловая обработка, нормативные требования).

1.10. Выбор теплоносителя должен осуществляться на основании технико-экономических расчетов и целесообразности его применения в конкретных условиях производства с учетом энергетических балансов предприятий. При проектировании технологических линий следует стремиться к использованию минимального количества теплоносителей и не включать в проекты дефицитные для данного региона теплоносители.

1.11. При разработке технологических линий по изготовлению железобетонных конструкций необходимо предусматривать мероприятия по защите бетона от высыхания и трещинообразования. Каждое мероприятие должно назначаться с учетом принятой технологии, используемого метода тепловой обработки конструкций и особенностей выдерживания бетона после тепловой обработки.

1.12. В пропарочные камеры и под колпаки необходимо подавать насыщенный пар низкого давления. Давление пара в подводящих трубопроводах не должно превышать 0,3 МПа.

При использовании в пропарочных камерах пара более высокого давления (например, поступающего от ТЭЦ) необходимо осуществлять мероприятия по увлажнению пара. Способ увлажнения пара выбирается проектной организацией на основании технико-экономического обоснования.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕПЛОВЫМ АГРЕГАТАМ ДЛЯ УСКОРЕННОГО ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА,
ШЛЮЗОВЫМ КАМЕРАМ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКЕ

2.1. В технической документации на сооружение новых и реконструкцию действующих установок ускоренного твердения бетона должны выполняться требования по их нормальной эксплуатации и рациональному использованию энергоресурсов, предусмотренные в табл. 1.

2.2. Для теплотехнической оценки конструктивно-планировочных решений установок ускоренного твердения бетона в проектах необходимо приводить величины удельной теплообменной характеристики ограждений q_m.o и удельной теплоаккумуляционной характеристики ограждений q_m.a, значения которых не должны превышать величин, указанных в табл. 1.

Таблица 1

№ п/п	Содержание нормативного требования	Значение нормативного требования	Объем контроля	Метод контроля
1	Термическое сопротивление ограждений вновь строящихся и реконструируемых установок ускоренного твердения всех типов, находящихся в цехах, м2×°С/Вт	Не менее 1,3	Все ограждения, за исключением гидрозамков	При проектировании - по расчету, при эксплуатации - выборочным контролем теплофизических свойств материалов и натурным обследованием ограждений
2	То же, но находящихся на полигонах, м2×°С/Вт	Не менее 2	То же	То же
3	Удельная теплообменная характеристика ограждений установок ускоренного твердения бетона, тыс. кДж/(м3×ч×°С):
	а) вновь строящихся и реконструируемых пропарочных камер:
	ямных	Не более 12	Камера	По расчету
	тоннельных	Не более 5	-"-	-"-
	б) построенных по старым типовым проектам пропарочных камер:
	ямных	Не более 15	-"-	-"-
	тоннельных	Не более 7	-"-	-"-
	в) теплоизолированных форм для изготовления мостовых балок	Не более 12	форма	-"-
	г) установок с использованием съемных колпаков	Не более 15	Установка со съемным колпаком	-"-
4	Удельная теплоаккумуляционная характеристика ограждений установок ускоренного твердения бетона, тыс. кДж/(м3×°С):
	а) вновь строящихся и реконструируемых пропарочных камер:
	ямных	Не более 130	Камера	По расчету
	тоннельных	Не более 90	-"-	-"-
	б) построенных по старым типовым проектам пропарочных камер:
	ямных	Не более 400	-"-	-"-
	тоннельных	Не более 350	-"-	-"-
	в) теплоизолированных форм для изготовления мостовых балок	Не более 100	Термоформа	-"-
	г) установок с использованием съемных колпаков	Не более 130	Установка	-"-
5	Выдерживаемое избыточное давление при проверке камер на герметичность	Не менее 50 мм вод. ст.	Камера	Манометрический
6	Срок службы пропарочных камер до капитального ремонта	Не менее 8 лет	-"-	Ежегодное натурное обследование
7	Допускаемый перепад температур по высоте камер тепловой обработки:
	ямных	Не более 5 °С	-"-	С помощью термометров
	тоннельных	Не более 10 °С	-"-	С помощью термометров или термопар
8	Допускаемый Перепад температур в одном уровне:
	по длине тоннельных пропарочных камер или их секций	Не более 10 °С	Камера или секция	То же
	по высоте нагревательных отсеков термоформ	Не более 5 °С	В торцевых и в средней части термоформы	С помощью термометров или термопар
	по длине термоформ	Не более 10 °С на всю длину термоформы и не более 3 °С на каждый метр термоформы	Через каждые 2 м длины термоформы	То же
9	Допуски в укладке и содержании рельсовых путей в камерах и в местах передвижки стендов с изделиями, имеющими прочность бетона до 50 % от проектной	В соответствии с правилами содержания железных дорог нормальной колеи 1 категории	Через каждый метр колеи не реже 2 раз в месяц	С помощью шаблонов и уровней, а также нивелиров

Удельная теплообменная характеристика ограждений установки ускоренного твердения бетона устанавливает расчетные теплопотери 1 м³ внутреннего объема установки за 1 ч при разности температур внутри установки и окружающей среды равным 1 °С и определяется по формуле.

Затраты тепловой энергии при определении тепловых характеристик установок ускоренного твердения бетона рассчитываются по методике, приведений в "Указаниях по нормированию расхода тепловой энергии на заводах сборного железобетона Минтрансстроя" (М., ЦНИИС, 1988).

2.3. Ограждающие конструкции пропарочных камер и съемные колпаки должны быть прочными, паронепроницаемыми, обеспечивать надежную теплоизоляцию и герметизацию их внутреннего объема. Сопряжение крышек со стенками камеры, отдельных крышек между собой, контуры опирания переносных (съемных) колпаков должны быть оборудованы гидравлическими замками, а примыкания дверей (ворот) камер - уплотняющими устройствами, обеспечивающими герметизацию этих мест, исключающую потери паровоздушной смеси в период тепловой обработки.

2.4. При проектировании новых и реконструкции действующих предприятий ограждающие конструкции пропарочных камер следует назначать в соответствии с требованиями типовых проектов, а также "Рекомендациями по снижению расхода тепловой энергии в камерах для тепловлажностной обработки железобетонных изделий" (М., Стройиздат, 1984).

Крышки ямных камер должны обеспечивать сток конденсата к стенкам в гидравлические замки, а на полигонах они должны обеспечивать свободный сток атмосферных осадков; ограждающие конструкции этих камер должны быть влагоизолированы как с внутренней, так и с наружной стороны.

2.5. Теплотехническое оборудование камер и съемных колпаков должно обеспечивать:

осуществление заданного температурного режима тепловой обработки железобетонных конструкций;

требуемую равномерность распределения температуры греющей среды по объему камер;

требуемую относительную влажность паровоздушной смеси в камере;

сообщение внутреннего объема камеры, содержащего греющую среду, с наружным воздухом через гидравлические клапаны;

сток конденсата с пола камер в канализацию через запорные гидравлические устройства.

2.6. Для стабилизации температуры паровоздушной среды по объему камер в соответствии с требованиями пп. 7, 8 табл. 1 настоящих Норм, улучшения условий теплообмена, управления расходом пара при помощи прямого регулирования ямные и тоннельные камеры и переносные колпаки необходимо оборудовать изотермосмесителями или эжекторами-терморегуляторами, количество которых должно определяться по расчету в соответствии с "Рекомендациями по оборудованию пропарочных камер заводов сборного железобетона эжекторами-терморегуляторами" (М., ЦНИИС, 1963) и аналогичными рекомендациями по применению изотермосмесителей.

2.7. Для увлажнения паровоздушной среды в период изотермического выдерживания изделий, не защищенных от высушивания (при относительной влажности менее 95 %), ямные и тоннельные камеры, а также съемные колпаки необходимо оборудовать увлажнителями (например, УВС-1, выпускаемыми Новосибирским РМЗ) или системой орошения.

2.6. Для обеспечения остывания изделий после изотермического выдерживания с заданной скоростью ямные и тоннельные камеры должны быть оборудованы системой вентиляции.

2.9. Все типы тепловых агрегатов для ускоренного твердения бетона должны быть, как правило, оборудованы системами автоматизации, обеспечивающими регулирование режимов тепловой обработки в требуемых пределах и контроль требуемых параметров: температуры греющей среды, температуры и прочности бетона, а также расхода тепловой энергии на технологические нужды.

2.10. Конструкции обогревающих элементов термоформ, системы подачи и распределения теплоносителя, а также регулирования температуры греющей среды или бетона должны обеспечивать получение заданного температурного режима по длине и высоте изготавливаемого изделия в соответствии с требованиями пп. 8, 9 табл. 1 настоящих Норм.

2.11. Обогрев термоформ целесообразно осуществлять с помощью регистров. Подача теплоносителя непосредственно в полости термоформ для изделий сложной конфигурации не рекомендуется.

2.12. Теплоизолирующая оснастка термоформ должна включать в свой состав инвентарные тепловлагозащитные покрытия для защиты открытых поверхностей бетона изготавливаемой конструкции от охлаждения и высыхания. Влаготеплозащитное покрытие может, например, состоять из полотнищ полимерной пленки или прорезиненной ткани, укладываемой непосредственно на бетон, и теплоизолирующих матов из стекловойлока, поролона, льноватина или других теплоизолирующих материалов. В проектах должны быть технические решения по укладке теплоизолирующих покрытий.

2.13. Для изготовления блоков пролетных строений мостов методом "отпечатка" в состав технологической оснастки должен входить тепловой отсек, в который сдвигают блок с поста бетонирования на пост "отпечатка", а при необходимости (в зависимости от принятой производительности линий) и пост выдержки.

2.14. Для "смягчения" теплового удара на бетонные и железобетонные конструкции в холодный период года при выдаче их из цеха на склад готовой продукций необходимо использовать остывочные помещения и камеры шлюзования.

Ограждающие конструкции помещений для остывания конструкций и камер шлюзования с целью экономии тепловой энергии необходимо устраивать из эффективных теплоизоляционных материалов. Термическое сопротивление таких ограждающих конструкций должно составлять 1 м²×°С/Вт для районов с расчетной среднесуточной температурой наружного воздуха ниже минус 40 °С; 0,5 м²×°С/Вт для районов с расчетной среднесуточной температурой наружного воздуха от минус 30 до минус 40 °С и 0,1-0,2 м²×°С/Вт для районов с расчетной среднесуточной температурой наружного воздуха от минус 15 до минус 30 °С.

2.15. Камеры температурного шлюзования должны иметь устройства для обогрева (при необходимости), регулирования распределения температуры по объему, например подачей воздуха из верхней части в нижнюю, а при расчетной температуре наружного воздуха ниже минус 30 °С их необходимо оборудовать системой автоматики, обеспечивающей снижение температуры воздуха по заданной программе.

2.16. При конструировании стендов, опалубок и форм необходимо учитывать неблагоприятное тепловое взаимодействие их с конструкцией и предусматривать мероприятия по предупреждению трещинообразования от такого взаимодействия.

2.17. Тепловую обработку конструкций, имеющих сложную конфигурацию, большие габариты и "разномассивность" отдельных ее элементов (двутавровые балки, коробчатые блоки, блоки ПРК и др.), в термоформах целесообразно осуществлять с дифференцированной подачей тепла в различные ее элементы, обеспечивающей равномерность разогрева бетона и набора твердеющим бетоном прочности по сечению конструкции.

Места установки регистров, расстояние между ними должны определяться на основании специальных расчетов с помощью ЭВМ по методике, разработанной ЦНИИС Минтрансстроя.