IBDM

03-302 Warszawa
ul. Instytutowa 1
tel. +48 22 390 01 07
fax +48 22 814 50 28

select language:

ekonomika

RKAN PDF Drukuj


RKAN - Rury z betonu chemoodpornego


Projekt realizowany jest w konsorcjum naukowo – przemysłowym obejmującym dwie jednostko naukowe (Instytut Badawczy Dróg i Mostów i Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych) oraz jednego przedsiębiorcę (Chryso Polska Sp. z o.o.).
Celem projektu jest opracowanie wysokowartościowego betonu chemoodpornego zbrojonego włóknami syntetycznymi, którego parametry wytrzymałościowe są porównywalne z żelbetem, a odporność chemiczna pozwoli na pracę w bardzo agresywnych środowiskach (nawet o pH=1). Z zaprojektowanego betonu zostaną wykonane rury do zastosowań w kanalizacji sanitarnej, niewymagające żadnych dodatkowych zabezpieczeń antykorozyjnych.
W ramach zadania nr 1 została opracowana „Procedura badawcza do porównawczej oceny odporności betonów na działanie środowisk agresywnych”.

PROCEDURA BADAWCZA

W ramach zadania nr 2 zostało zaprojektowanych 27 składów mieszanek betonowych przeznaczonych do wykonywania rur kanalizacyjnych.

W ramach zadania nr 3 betony zaprojektowane w zadaniu nr 2 zostały poddane następującym badaniom:
•    wytrzymałość na ściskanie wg PN-EN 12390-3
•    wytrzymałość na zginanie wg PN-EN 12390-5
•    skurcz wg PN-84/B-06714/23
•    odporność na działanie mrozu F200 wg PN-88/B-06250
•    nasiąkliwość wg PN-88/B-06250
•    głębokość penetracji wg PN-EN 12390-8
•    przepuszczalność wody przez beton wg PN-88/B-06250,
•    odporność na ścieranie wg PN-EN 14157 (na tarczy Boehmego)
•    odporność na działanie środowisk agresywnych wg metody badawczej opracowanej w ramach zadania nr 1.
Na podstawie uzyskanych wyników badań wytypowano 4 składy betonów o najkorzystniejszych parametrach technicznych, z których zostaną wykonane prototypowe rury kanalizacyjne.

W ramach zadania nr 4 w firmie PGP „BAZALT” S.A. w Wilkowie wyprodukowano prototypy rur, z których 28 sztuk zostało dostarczonych do  ICiMB celem przeprowadzenia badań zgodnie z normą PN-EN 1916:2005 + AC:2009 w ramach zadania Nr 5.

 


W ramach zadania nr 5 wykonane zostały badania  właściwości technicznych rur z betonu chemoodpornego zbrojonych włóknem polimerowych w zakresie:
•    Kontrola wizualna wykończenia
•    Charakterystyki geometryczne elementów
•    Charakterystyki geometryczne profili złącza
•    Nasiąkliwość
•    Wytrzymałość na zgniatanie
•    Wodoszczelność hydrostatyczna elementów
•    Wodoszczelność złącza z zastosowaniem odchylenia kątowego i obciążenia ścinającego


Badania wykonane zostały wg metod określonych w normie:
PN-EN 1916:2005 + AC:2009 Rury i kształtki z betonu niezbrojonego, betonu zbrojonego włóknem stalowym i żelbetowe.
Kontrolę wizualną wykończenia, badania cech geometrycznych oraz wytrzymałość na zgniatanie wykonano na elementach o Ø 600 mm długości 3 m i Ø 800 mm długości 3 m.
Badanie nasiąkliwości wykonane zostało na fragmentach betonu pobranego z rur.
Badanie wodoszczelności hydrostatycznej wykonane zostało na 3 elementach Ø 600 mm długości 3 m i 3 elementach Ø 800 mm długości 3 m. Elementy zostały napełnione wodą i stopniowo podwyższano ciśnienie wewnętrzne do 50 kPa.
We wszystkich badanych elementach zaobserwowano pojedyncze miejsca w których początkowo, już przy ciśnieniu 20 kPa , wystąpiły zawilgocenia, które w miarę wzrostu ciśnienia tworzyły wyraźne przecieki.


Badanie wodoszczelności złącza  z zastosowaniem odchylenia kątowego i obciążenia ścinającego wykonane zostało dla 2 złączy elementów Ø 600 mm przyciętych przez Producenta do długości 2 m i 2 złączy elementów Ø 800 mm przyciętych przez Producenta do  długości 2 m. Połączone elementy  zostały napełnione wodą i stopniowo podwyższano ciśnienie wewnętrzne do 50 kPa.


We wszystkich badanych zestawach połączonych elementów oraz na złączu, zaobserwowano pojedyncze miejsca w których początkowo, już przy ciśnieniu 20 kPa , wystąpiły zawilgocenia które w miarę wzrostu ciśnienia tworzyły wyraźne przecieki.


W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono :
Beton z którego wykonane zostały prototypy rur kanalizacyjnych charakteryzuje się niską nasiąkliwością.
Wykonane prototypy rur kanalizacyjnych długości 3,00 m o średnicy 600 mm  i 800 mm z  betonu chemoodpornego zbrojonego włóknem polimerowym, charakteryzowały się wysoką wytrzymałością na zgniatanie, klasa wytrzymałości powyżej 100 MPa.
Powierzchnie rur jak i ich wykończenia (bosy koniec i kielich) wykazywały duże nierówności co spowodowane było, być może, trudnością w zagęszczeniu zastosowanego materiału, co z kolej wpłynęło na  szczelność betonu.
Nierówności na powierzchni elementów i zmniejszona szczelność betonu były przyczyną przecieków, które wystąpiły przy badaniu wodoszczelności hydrostatycznej i uniemożliwiły wykonanie wodoszczelnego połączenia.


W ramach zadania nr 6, po uzyskaniu informacji i bieżących wyników badań z testowania prototypów (Zadanie nr 5), przeanalizowano przyczyny niespełnienia wymagań w zakresie szczelności prototypowych rur. Wskazano kluczowe aspekty w celu zapewnienia szczelności:
•    Zmiana parametrów / ustawień urządzenia formującego rury:
o    zmiana częstotliwości wibracji rdzenia – standardowe urządzenia formujące zapewniają płynną lub stopniową zmianę wartości częstotliwości drgań
o    zmiana sposobu zasypu dla uzyskania równomiernego rozkładania mieszanki betonowej wokół rdzenia; w czasie produkcji prototypów zwrócono uwagę na występujące niedogęszczenie struktury w miejscach zbyt niskiego poziomu mieszanki na obwodzie; możliwa jest zmiana kierunku i odległości taśmy zasypującej mieszankę betonową od formy
o    wydłużenie czasu zagęszczenia mieszanki na końcach rury – przy „bosym” końcu i kielichu
o    zmiana rodzaju pierścienia dociskowego
•    Wprowadzenie specjalnych uszczelek z materiału o wysokiej odporności na działanie środowiska agresywnego
•    Zmiana proporcji kruszyw (zawartość kruszywa drobnego) w zależności od wymiarów rur w zakresie danego asortymentu (średnica, grubość ścianki) – zwiększenie udziału kruszywa drobnego dla rur o mniejszej średnicy i/lub o mniejszej grubości ścianek
•    Zastosowanie środków antyadhezyjnych do smarowania powierzchni płaszcza formy i rdzenia pomiędzy cyklami zagęszczenia (tzw. odbiciami) dla redukcji tarcia i w efekcie redukcji nierówności powierzchni i nierównomierności zagęszczenia struktury

Po zakończeniu fazy badawczej można uznać, że cele projektu zostały osiągnięte, w szczególności:

•    Opracowana została metodyka oceny i porównania odporności betonu na działanie czynników agresywnych chemicznie. Warto podkreślić fakt, że dokumentację wzbogacono o pełną analizą aktualnie istniejących wymagań i metod badań odporności chemicznej stosowanych w technologiach konkurencyjnych, m.in. rur kamionkowych, polimerowych czy bazaltowych. Opracowana metodyka zakłada wykonanie badań / oceny chemoodporności  warunkach, co najmniej tak wymagających (agresywnych) jak dla konkurencyjnych produktów (rur), uznanych obecnie za odporne na korozję chemiczną
•    Wśród opracowanych recept (Zadanie nr 2) wybrano 4, które wykazały najwyższą odporność dla każdego z uwzględnionych czynników agresywnych w ramach przeprowadzonych badań (Zadanie 3)
•    Wyprodukowano prototypy elementów przy zastosowaniu standardowej linii produkcyjnej
•    Badania prototypów wskazały m.in. bardzo wysoką nośność rur, porównywalną z rurami zbrojonymi
•   W badaniach prototypów wskazano pewne wady w strukturze / szczelności fragmentów rur, co jednak powinno zostać wyeliminowane przy zastosowaniu modyfikacji procesu produkcji (sposób podawania i zagęszczania mieszanki, optymalizacja zawartości kruszywa drobnego w receptach, stosowanie środków antyadhezyjnych do form)


Wyniki fazy badawczej planuje się zastosować w działalności gospodarczej na zasadzie licencji obejmującej wybrane i zweryfikowane recepty na beton wraz z technologią wykonania.

W ramach zadania nr 7 opracowano dokumentację do produkcji rur, zawierającą opis m.in.:
•    Przykładowego asortymentu nowego rodzaju rur z betonu chemoodpornego
•    Stosowanych składników i parametrów składów (recept) mieszanki betonowej
•    Wytycznych dla produkcji mieszanki betonowej z opisem wytwórni betonu
•    Wytycznych transportu mieszanki betonowej do stanowiska formowania
•    Wytycznych dla sposobu formowania i urządzenia formującego prefabrykaty rur
•    Pielęgnacji i składowania gotowych rur
•    Wytycznych dla kontroli produkcji wraz z metodami i częstotliwością badań składników i wyrobów gotowych
•    Deklarowanych właściwości mieszanki betonowej, betonu i elementów rur, w tym właściwości dotąd nieosiągalnych
Dokumentację oparto na doświadczeniu oraz wynikach z realizacji zadań nr 4 (produkcja prototypów), 5 (badanie prototypów) oraz 6 (wprowadzenie korekt). Część dotyczącą wymagań dla urządzeń produkcyjnych – m.in. wytwórni betonu, środków transportu wewnętrznego, urządzenia zagęszczającego i formującego elementy rur – oparto na przykładzie standardowego wyposażenia stosowanego przez Producenta prototypów rur w Zadaniu nr 4.

W ramach zadania nr 8 wykonano badania marketingowe. Zakres opracowania obejmuje m.in.:
•    Charakterystykę sektorów gospodarki powiązanych z działalnością producentów prefabrykatów z betonu, ze szczególnym uwzględnieniem zewnętrznych inwestycji wodno-kanalizacyjnych
•    Ocenę atrakcyjności sektora wraz z analizą sprzedaży, koniunktury, zwrotu kapitału oraz wskaźników rentowności w sektorze
•    Ocenę wielkości i potencjału sektora ze szczególnym uwzględnieniem szacunków wydatków na inwestycje związane z sieciami kanalizacyjnymi
•    Charakterystykę otoczenia konkurencyjnego opartą na analizie pięciu sił konkurencyjnych Portera
•    Ocenę substytutów rur z betonu chemoodpornego
•    Charakterystykę i porównanie 16 firm produkujących rury betonowe i żelbetowe, a więc mogących potencjalnie rozszerzyć ofertę o rury z betonu chemoodpornego
•    Charakterystykę rozwiązań konkurencyjnych(rury bazaltowe, kompozytowe GRP, PVC-U i PP, kamionkowe, żeliwne,  w odniesieniu do rur z betonu chemoodpornego
•    Metody i propozycje promowania nowego rozwiązania w postaci rur z betonu chemoodpornego

W ramach zadania nr 9 opracowano: opis wynalazku (wzoru), skrót opisu oraz zastrzeżenia patentowe.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonania rur kanalizacyjnych z betonu o wysokiej odporności na działanie czynników agresywnych chemicznie, pochodzących zarówno z zewnętrznego (grunt i woda gruntowa) jak i wewnętrznego (transportowane media, głównie odprowadzanie ścieków) środowiska eksploatacyjnego rur.
Celem wynalazku jest istotne zwiększenie odporności na oddziaływania agresywne chemicznie rur wykonanych w technologii betonu cementowego. Odporność ta jest przy tym co najmniej równoważna odporności wymienionych rur z innych materiałów. Sposób wykonania prefabrykowanych rur z betonu o wysokiej (poza zakresem klas ekspozycji XA) odporności na oddziaływanie czynników agresywnych chemicznie polega na tym, że do form linii produkcyjnych prefabrykatów rur zasypuje się specjalne mieszanki o określonych składach (receptach), zawierających zbrojenie rozproszone w postaci włókien polimerowych.

Czas trwania projektu: 01/06/2013 -  31/11/2015

Więcej informacji: mgr inż. Danuta Bebłacz, e-mail: Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć. , tel: 22 39 00 137

Projekt realizowany w ramach projektu INNOTECH, Konkurs 2

 
mobil porno rokettube porno video porno izle