Защо бетонни и стоманобетонни тръби?

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 стоманобетоновите тръби имат минимални изисквания към дълбочината на инсталацията и типа на почвата, заради заложените в тях брутна якост още при производството им. Това води до огромна разлика в проектирането, изграждането и дългосрочния успех на проекта между двата типа системи.

Изчислителната якост на натиск на бетона, използван за производство на бетонови  и стоманобетоновите 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 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 допълнитeлен товар от автомобилен и ЖП транспорт.

Всяка бетонова тръба е необходимо да отговаря на определени условия за здравина и 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 таблица 1.

Таблица 1 

Дълготрайност

Съществува голямо разнообразие от продукти и материали, които да предизвикат интереса ни 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. Съществуват 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 химически 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.

Надеждност

Технологията за производство на бетонови и стоманобетоновите тръби е по-надеждна, отколкото когато и да било преди. Дългогодишният опит, научните изследвания, статичния и емпиричен анализ 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 пълната гама от подземни среди и условия.

За изпитване носимоспособността на тръбите се вземат тръби, достигнали проектния клас на бетона и издържали изпитването на водонепропускливост.

Изпитване на носимоспособност на тръбите

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, трябва да издържат товарите, предизвикващи образуването на пукнатини до 0.2 mm и разрушение, посочени в таблица 2.

Става ясно, че 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.

Стоманобетоновaтa тръбa е комбинирана конструкция и специално проектиранa да използва най-доброто от двата материала – 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 носимоспособност. Поради това, 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 напрежения 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 появят, 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 бетоновите тръби , за разлика от стоманобетонни греди и плочи, са поставени в земята във влажни условия и те са подходящи за вторична хидратация и карбонизация на горния напукан слой, благоприятстваща запълването на микропукнатините и недопускане на последващото 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 ни 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. Съществуват 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 химически 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.

Надеждност

Технологията за производство на бетонови и стоманобетоновите тръби е по-надеждна, отколкото когато и да било преди. Дългогодишният опит, научните изследвания, статичния и емпиричен анализ 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 пълната гама от подземни среди и условия.

Надеждността 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 екипът по проекта, и колко проницателен е в предвиждането и коригирането 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-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 стоманобетоновите 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 стоманобетонови 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% зависима от подготовката на почвата, изкопа, посипката и от експертното ниво на изпълнителя. Изкопа, леглото и обратния насип трябва да са добре проектирани 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 стоманобетоновите 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.