Download - rezervor apa
REZERVOARE DIN BETON ARMAT
ASPECTE TEHNOLOGICE
Definiţie şi rol
Rezervoarele sunt construcţii inginereşti, destinate înmagazinării lichidelor (apă, produse petroliere, lichide alimentare, etc.) sau desfăşurării unor procese tehnologice industriale (omogenizări, decantări, etc.).
Rezervoarele sunt concepute si alcătuite în mai multe variante structurale, în funcţie de destinaţie si tehnologia de executare.
Alcătuire
În ansamblu, un rezervor se compune din 2 părţi:
- rezervorul propriu-zis, care cuprinde:
radierul general; peretele de închidere pe contur; planşeul de acoperiş;
- casa vanelor.
Clasificări
1. După tipul betonului în structură:
- din beton monolit
beton armat; beton precomprimat;
- din beton prefabricat;
2. După formă:
- cilindrice;- prismatice (pătrate,dreptunghiulare, poligonale)- forme speciale (lentilă, etc.);
3. După poziţia faţă de terenul natural:
- cu o încăpere;- cu camere paralele;- cu camere”ochelari”;- cu camere concentrice.
În funcţie de materialul înmagazinat, rezervorul este asigurat din punct
de vedere al permeabilităţii, prin compactitatea betonului utilizat si prin
straturile protectoare interioare (mortare torcretate, căptuşeli, etc.) sau prin
precomprimare.
Dacă lichidele înmagazinate au acţiuni dăunătoare asupra betonului se
realizează protecţii din sticlă, portelan, ceramica, materiale polimerice
speciale.
Amplasarea rezervoarelor la sol se realizează numai pe terenuri
stabile, deoarece rezervoarele au rigiditate redusă in raport cu întinderea lor
spaţială.
Amplasarea rezervoarelor de înalţime (pe clădiri), se realizează astfel
încât să nu afecteze rigiditatea şi stabilitatea clădirilor.
Forma rezervoarelor este dependentă de natura şi de cantitatea
lichidului înmagazinat. Astfel, pentru apă de exemplu, la o cantitate de
maximum 5000 mc, se recomandă forma circulară în plan. Peste această
cantitate, forma rezultă in urma unor calcule tehnico-economice.
Fundaţiile rezervoarelor, indiferent de forma lor, se realizează de tip
radier.
Se recomandă, indiferent de tipul rezervoarelor, ca acestea să aibă
două compartimente, ce pot fi exploatate separat, deoarece fiecare dintre ele
intră periodic in reparaţii curente şi se curăţă.
Rosturi de turnare
Pozitia rosturilor de turnare a) vertical; b) orizontal; c) de dilatatie si de tasare
Rezemari alunecatoare pereti rezervoare precomprimate
1 – inel de rezemare; 2 – fundatie inelara
Imbinari pereti rezervor cu radierul
a) imbinari monolite; b) reazeme simple; c) articulatie fixa1 – perete; 2 – inel radier; 3 – mortar sau beton matare; 4 – benzi cauciuc; 5 – franghie grudonata; 6 – hidroizolatie cauciu; 7 – bulon fixare; 8 – mastic bitum; 9 – beton completare; 10 – beton egalizare; 11 – dren; 12 – beton protectie armature pretensionata
Aspecte tehnologice de realizare a rezervoarelor
din beton armat monolit
Principalele etape tehnologice pentru realizarea acestor tipuri de
rezervoare, sunt urmatoarele:
- realizarea lucrărilor de terasamente;
- realizarea radierului;
- verificarea poziţionarii corecte a armăturilor la racordarea cu
radierul;
- curăţarea zonei de rost radier-perete;
- montarea eventualelor piese de etansare;
- montarea variantei de cofraj aleasă.
Realizarea pereţilor
In funcţie de mărimea şi forma rezervorului, se adoptă una din soluţiile
de realizare a peretilor, in tronsoane orizontale sau în tronsoane verticale.
Varianta cu tronsoane orizontale fără refolosirea cofrajelor
Observaţie
Această variantă se utilizează de regulă pentru rezervoare de
capacităţi mici si mijlocii.
Tehnologia acestei variante presupune cofrarea integrală a feţei
interioare a peretelui rezervorului. Faţa exterioară se cofrează progresiv, cu
panouri de cca.1,00 m înaltime, montate pe măsura punerii in lucrare a
betonului.
Principalele operaţii tehnologice sunt urmatoarele:
montarea cofrajului pe faţa interioară a peretelui (poate fi cofraj
din lemn sau metal);
verificarea si asigurarea stabilităţii si verticalităţii acestui cofraj;
montarea armăturii şi a pieselor ce rămân înglobate în beton
(teci, plăcuţe metalice, etc.);
montarea panourilor pe tronsonul I al feţei exterioare;
verificarea verticalităţii cofrajului în ansamblu, a stabilităţii şi
etanşeităţii lui;
betonarea primului tronson; aceasta se face continuă şi în
straturi de cca. 50 cm, betonul compactându-se cu mare atenţie;
Observaţie
Dacă intervalul de betonare între două straturi depăşeşte 2 ore, se tratează
suprafaţa betonului vechi prin udare abundentă cu apă, se aşteaptă
zvântarea, apoi se aplică un strat de mortar de ciment (1 … 2 cm grosime),
cu dozajul 1:3.
montarea panourilor pe tronsonul al doilea al feţei exterioare şi
betonarea acestuia, ş.a.m.d.;
decofrarea pereţilor rezervorului (aceasta nu se realizează de
regulă mai devreme de 14 zile);
protejarea betonului prin menţinerea umidităţii (se face până la
28 zile, iar dacă este vânt sau soare, feţele pereţilor se
protejează cu prelate);
Observaţie
Această metodă implică manoperă mare şi blocarea unui număr însemnat de
panouri de cofraj în şantier.
Varianta cu tronsoane orizontale cu refolosirea cofrajelor
(cofraje păşitoare)
Observaţie
Această variantă presupune refolosirea cofrajelor pe nivele de betonare (de
regulă un rezervor are 2 … 3 nivele de betonare).
Principalele operaţii tehnologice sunt următoarele:
montarea cofrajului pe faţa interioară a peretelui, pentru primul
nivel de betonare;
montarea armăturii şi a pieselor înglobate;
montarea cofrajului pe faţa exterioară a peretelui, pentru primul
nivel de betonare;
asigurarea verticalităţii, stabilităţii şi etanşeităţii cofrajului pentru
primul nivel de betonare;
punerea în lucrare a betonului în primul nivel de betonare, cu
compactarea atentă a acestuia;
aşteptarea obţinerii rezistenţei minime de decofrare a nivelului I
de betoane;
demontarea cofrajului de pe nivelul I de betonare;
curăţarea şi spălarea abundentă cu apă a zonei betonate vechi
peste care se betonează nivelul II;
după zvântare, pe această suprafaţă se aplică un strat de mortar
de ciment de (1 … 2 cm grosime), cu dozaj 1: 3
Varianta cu tronsoane orizontale
Observaţie
Această variantă se utilizează pentru rezervoare de capacităţi mari.
Pentru această variantă se pot utiliza cofraje demontabile (manoperă
mare) sau sisteme de cofraje rulante (panourile mari având înalţimea
rezervorului şi deplasându-se pe orizontală pe o cale proprie de rulare).
Dacă se folosesc panouri demontabile, operaţiunile tehnologice sunt
urmatoarele:
montarea cofrajului pe tronsonul I, la faţa interioară a peretelui, pe
toată înaţtimea acestuia şi asigurarea stabilităţii cofrajului;
montarea armăturilor şi a pieselor înglobate (inclusiv a piesei de
etanşare dintre tronsoanele verticale);
montarea unui cofraj pe faţa exterioară a peretelui, cu înalţimea
de 1,00 m;
betonarea acestei zone cofrate;
montarea cofrajului exterior de cca. 1,00 m, pentru a doua zona
de betonare, ş.a.m.d.
Observaţie
Pentru reluările betonărilor, se procedează la prevederea straturilor de
mortar de ciment de 1 … 2 cm grosime, cu dozaj 1:3.
Dacă se foloseste sistemul la care se cofrează pereţii rezervorului din
tronsonul I pe toată înalţimea sa, betonarea se realizează cu un jgheab mobil
deplasat pe cofraj şi alimentat din benă, sau cu pompa.
Observţie
Între tronsoanele verticale se prevăd rosturi verticale cu laţimea de 15
… 30 cm. În aceste rosturi se poziţioneaza o tablă cu profil ondulat din cupru,
încastrată în tronsoanele adiacente 20 … 30 cm.
Rostul se betonează la cca. 30 zile după realizarea pereţilor
rezervorului.
Executare pereti monoliti
a) turnare dupa inele orizontale cu cofraj refolosibil mobil pe verticala;
b) turnarea pe tronsoane verticale cu cofraj refolosibil deplasat pe
orizontala
Aspecte tehnologice de realizare a rezervoarelor din beton armat
monolit, precomprimate
Observaţie
Această variantă se adoptă numai pentru rezervoare cilindrice.
In vederea reducerii consumului de otel, se recomandă
precomprimarea cu armatura postintinsa.
Sisteme de precomprimare:
1. cu fascicule în teci la interiorul peretelui şi ancorate in nervuri
verticale continue.
În prima etapă se realizează lucrările de terasamente şi infrastructura
(cu ajutorul cofrajelor de inventar). Apoi se execută cofrajul rezervorului, într-o
variantă potrivită (de regulă cu cofraje glisante). În pereţii rezervorului se
dispun armăturile constructive din oţel moale şi se poziţionează fasciculele de
armături în teci de tablă sau tuburi din PVC. După punerea în lucrare a
betonului în pereţii rezervorului şi după atingerea gradului de maturizare
necesar, se pun sub tensiune armăturile de înaltă rezistenţă, prin întinderea
lor cu prese rezemate pe nervurile verticale. După întindere, fasciculele se
fixează la capete în ancoraje (rezemate pe nervurile verticale) şi se injectează
canalele cu lapte de ciment sau răşini speciale, până când tot spaţiul dintre
armături şi teacă este umplut perfect. Pentru evitarea pierderii tensiunii din
armături, datorate frecării acesteia de peretele tecii, fasciculul nu se
realizează sub forma unui inel complet, ci se fragmentează în trei sau patru
tronsoane identice. Fiecare tronson se întinde la ambele capete. De
asemenea, nu toate fasciculele se întind şi se ancorează pe aceleaşi nervuri
verticale, ci succesiv, de la un inel la altul. Din acest motiv, este necesar un
număr dublu de nervuri verticale, faţă de numărul fasciculelor dintr-un inel.
Acest procedeu este un consumator mare de materiale şi impune mărirea
grosimii peretelui rezervorului.
Alcatuire inele din segmente de cablu
a) pentru 4 si 8 pilastri; b) ancorare cablu in pilastri
1 – placa metalica; 2 – blocaj; 3 – cablu; 4 – plase; 5 - teaca
Precomprimare continua din aproape in aproape
a) cu pilastri; b) cu nise
1 – armature pretensionata; 2 – pilastri; 3 – presa; 4 – nisa
2. cu fascicule pe exteriorul peretelui rezervorului, ancorate într-o
singură bară metalică (procedeul Mo-Ta-La).
Procedeul Mo-Ta-La elimină dezavantajul consumului sporit de
materiale şi nu necesită mărirea grosimii peretelui rezervorului. Fasciculele
aşezate pe faţa exterioară a peretelui, se ancorează într-o singură bară
metalică verticală cu diametrul minim de 70 mm. În timpul pretensionării unui
fascicul, acesta este susţinut de penduli aşezaţi din loc în loc. După
pretensionare, efortul din fascicul se transmite peretelui, treptat, pendul cu
pendul, presele menţinându-se sub presiune constantă pentru a compensa
diferenţele de alungire. Fasciculele se protejează cu mortar de ciment.
Procedeul Mo - Ta –La
1 – bara verticala de ancoraj; 2 – presa; 3 – pendul contrafrecarii
3. prin înfăşurare continuă a sârmelor pe exteriorul peretelui rezervorului
Acest procedeu se utilizează pentru rezervore de mari dimensiuni (10-
45 m diametru şi 10 m înălţime), prin înfăşurarea unei sârme de 2…5 mm din
oţel superior. Tensionarea se realizează prin diferite sisteme de maşini cu
unul sau două cărucioare. La cel cu două cărucioare, unul se deplasează pe
marginea superioară a peretelui, iar celălalt este suspendat şi realizează
înfăşurarea sub tensiune a sârmei. Înfăşurarea se face de sus în jos cu o
viteză de 20, 40 sau 60 m/min. Din loc în loc sârma se prinde de peretele
rezervorului, pentru ca în cazul ruperii sârmei sau la terminarea unui colac să
nu se producă desfăşurarea completă. Înfăşurarea se poate face pe baza
unui program care fixează distanţa între spire şi modul de înfăşurare (într-o
treaptă sau mai multe trepte). Procedeul de înfăşurare în mai multe trepte se
aplică pentru a evita apariţia unor momente de încovoiere respectiv forţe
tăietoare mari în porţiunea de trecere de la partea înfăşurată la cea
neînfăşurată, ceea ce ar putea conduce la forfecarea orizontală a peretelui
rezervorului. Protecţia sârmelor se realizează cu ajutorul unui mortar torcretat
în grosime de 25-30 mm; în cazul mai multor straturi suprapuse de armături,
peste fiecare strat se aplică mortar torcretat de 10 mm grosime. Dacă golurile
prevăzute în peretele rezervorului sunt mici (100-200 mm), înfăşurarea se
continuă peste ele, ulterior sârmele deviindu-se ca să ocolească aceste
goluri. Golurile mari necesită întreruperea înfăşurării.
Avantajele acestui procedeu constau în simplificarea operaţiunilor de armare
şi betonare a peretelui rezervorului, utilizarea raţională a oţelului de înaltă
rezistenţă, absenţa frecărilor, reducerea manoperei, şi altele.
Schema infasurare sarma tensionata
1 – carucior superior; 2 – carucior suspendat; 3 – colac de sarma; 4 – sarma
pretensionata; 5 – lant Gall; 6 – reazem central; 7 - scara
Observaţie
Acoperişurile rezervoarelor din beton armat turnat monolit se pot realiza sub
formă de planşeu ciupercă (dacă există stâlpi centrali), planşee cu grinzi pe
două direcţii şi placă sau cupolă.
4. alte sisteme de precomprimare
Pretensionare electrotermica
a) cu blocare speciala; b) cu inel inchis; c)protectia armaturii dupa
pretensionare
1 – armature inelara; 2 – blocaj; 3 – perete din beton; 4 – protectia armaturii
(mortar sau beton torcretat);
Cu bare pretensionate manual
a) blocare in nise; b) blocare in pilastri; c) detaliu blocare; d) chei
dinamometrice
Prin frangerea traseului
Schema armaturi
Prin utilizarea cimenturilor expansive
a) impiedicare expansiunii prin cercuri de armatura; b) impiedicarea
expansiunii prin reactiunea stancii
1 – prefabricate; 2 – mortar expansiv; 3 – armatura; 4 – perete de stanca
Cu armatura verticala
a) dispunerea armaturii; b) ancorarea cablurilor; c) ancorarea barelor;
1 – cablu; 2 – bara; 3 – ancoraj cablu; 4 – ancoraj bara; 5 – stut
dezaerare; 6 – freta; 7 – bratara; 8 – dorn; 9 – teaca; 10 – perete beton;
11 – radier; 12 – blocaj superior
Prin incarcarea rezervorului cu apa
a) sectiune in plan; b) sectiune verticala; c) realizarea peretelui exterior;
Aspecte rezervoare prefabricate
Peretii prefabricati la rezervoare, conduc la ridicare industrializarii.
Prefabricatele pentru peretii rezervoarelor se executa dupa doua sisteme:
- sub forma de panouri mari sau fasii, fara talpa inferioara, rezemate pe un
prag al radierului sau intr-un ului din marginea radierului;
- sub forma de panouri mari sau fasii cu evazarea marginii inferioare.
Rosturi intre panouri de pereti
1 – mortar batut; 2 – mastic bituminos
Panouri prefabricate – rezervoare cilindrice
a) plane; b) cu talpa inferioara; c) chesoane
Decantor din panouri prefabricate
a) sectiune longitudinala; b) detaliu imbinare panou; c) detaliu imbinare
panouri-radier; d) panou
1 – rost vertical; 2 – azbociment; 3 – mastic; 4 – radier; 5 – beton egalizare