Бетонные шпалы – Фундамент из бетонных шпал своими руками

Железобетонная альтернатива. Первые железобетонные шпалы

Железобетонная альтернатива. Первые железобетонные шпалы

05 сентября 2014 г.

Бетон давно известен человечеству как достаточно прочный материал. Его применяли еще древние римляне. Существовал, к примеру, такой способ постройки, когда бетон заливался между деревянных стен, которые впоследствии удалялись. Считается, что так был создан купол Пантеона – храма, который был воздвигнут в Риме во II веке нашей эры и почти в первозданном виде существует до сих пор.

Технология железобетона предполагает лишь укрепление материала стальной арматурой. Начало ее применения часто связывают с именем парижского садовника Жозефа Монье. В 1867 году он запатентовал цветочную кадку из проволочной сетки, покрытой цементным раствором. Но фактически конструкции из бетона с железной арматурой возводились и до этого во многих странах, в том числе в России. К примеру, в начале XIX века при строительстве Царскосельского дворца зодчие использовали металлические стержни для армирования перекрытия, выполненного выполненного из известкового бетона.

Развитие железнодорожного сообщения в послевоенные годы вновь остро поставило вопрос о продлении срока службы шпал. Предлагались различные подходы к решению проблемы.

Например, активно применялся быстрый и достаточно качественный диффузионный метод пропитки древесины. Одновременно шел поиск нового прочного материала для шпал, который мог бы заменить собой недолговечное дерево.

Подобные попытки предпринимались в России еще в XIX веке.

Например, в 1886 году на Закаспийской дороге в Средней Азии в целях экономии применили так называемые кировые опоры – квадратные отливки из асфальтобетона, укладывающиеся под рельсами по диагонали. А на Екатерининской дороге, построенной в 1882–1904 годах, испытывали путь с монолитной бетонной плитой и продольными металлическими лежнями. В 1903 году были изготовлены и испытаны в лаборатории Санкт-Петербургского института путей сообщения первые в России железобетонные шпалы. Часть их была уложена на одной из станций Финляндской железной дороги.

Однако первоначально широкого применения железобетонные шпалы не нашли. Одной из ключевых проблем была их низкая стойкость. Напряжения от поездной нагрузки превышали предел прочности бетона на растяжение, в итоге появлялись трещины. В них попадала влага и вызывала коррозию арматуры, бетон отслаивался от ржавеющего металла. В конечном итоге шпала переламывалась под рельсом и переставала воспринимать нагрузку.

Новая эра отечественного шпалопроизводства началась в конце 1940-х с внедрением технологии предварительно напряженного железобетона. Суть в том, что в процессе изготовления изделия происходит специальное натяжение арматуры. Когда ее освобождают от захватов, она сокращается и передает сжимающие усилия на бетон.

 

Первые попытки применения предварительно напряженных шпал были предприняты трестом «Промтранспроект». Его специалисты разработали струнобетонные шпалы для путей промышленных предприятий. А в 1947 году Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта Министерства путей сообщения (ЦНИИ МПС) начал исследования в области железобетонных шпал для главных путей. Особенно широко началось их применение после принятия в 1954 году руководством страны постановления «О развитии производства сборных железобетонных конструкций и деталей для строительства». Уже через год первые километры пути на железобетонном основании были уложены на Юго-Восточной дороге.

В 1956 году завершились лабораторные и эксплуатационные испытания двухшарнирных, цельнобрусковых со стержневой арматурой и струнобетонных шпал. Обобщив отечественный и зарубежный опыт, ученые рекомендовали к применению струнобетонные. Они и были утверждены в качестве государственного стандарта для железных дорог СССР. А в конце 1950-х в Челябинске был создан первый в стране завод, специализирующийся на массовом  производстве железобетонных шпал.

 

Серийное производство железобетонных шпал в СССР началось в 1959 году на Челябинском заводе. Решение о его строительстве было принято в 1955-м. На создание производства, до того момента не имевшего аналогов, было не так много времени. Многие вопросы приходилось решать буквально опытным путем. Зато потом наработки Челябинского завода пригодились при строительстве других предприятий в различных уголках страны. В том числе специалисты из Челябинска в 1960-х помогали в наладке оборудования вводящегося в строй Кавказского завода.

Интересно, что южноуральское предприятие еще не раз становилось пионером в освоении новой продукции. Например, завод первым стал выпускать железобетонные брусья для стрелочных переводов. При этом главной задачей Челябинского предприятия всегда было обеспечение высокого качества продукции. «В 1987-м нашей шпале был присвоен Знак качества, – вспоминает Василий Агафонов, ветеран предприятия. – Знаменитый пятиугольник стоял на каждом изделии. Требования ГОСТа были очень жесткими.

Раковина в 5 мм на подрельсовой площадке уже была браком.

Как-то к нам на завод приехал Вадим Николаевич Морозов, бывший тогда заместителем министра путей сообщения. Увидел сложенные в стороне шпалы, а они были в дефиците, и удивился: «А это что?» «По ГОСТу не прошли», – отвечаем мы.

Опыт Челябинского завода был признан удачным, а поэтому в 1960–1970 годах была создана целая серия подобных предприятий. Цель была понятна – обеспечить растущие потребности путевого комплекса необходимым количеством железобетонных шпал, отличающихся высокой надежностью. При этом, учитывая географию и масштабы страны, задача носила нетривиальный характер.

В середине 1960-х в известном еще по древним летописям городе Чудове, что в Новгородской области, был создан один из самых крупных на тот момент заводов. На Северо-Западе тогда шло активное возведение новых и реконструкция старых железнодорожных путей, и это при том, что Октябрьская магистраль всегда была одной из наиболее крупных и грузонапряженных в стране. А поэтому появления «ближнего» поставщика шпал здесь очень ждали.

Похожая история была и с Вяземским заводом, который «заточен» под нужды Московской железной дороги с ее разветвленной сетью. Решение о его строительстве было принято в марте 1962 года, а первую очередь ввели в строй в 1968 году. Причем были возведены не только цеха предприятия и необходимая инженерная инфраструктура, но и жилые дома для работников. Вязьма – город не очень большой, появление столь крупного производства сыграло заметную роль в жизни города.

Как и для поселка Красносельский Гулькевичского района Краснодарского края, где в 1967 году был открыт Кавказский завод железобетонных шпал.

Хотя предприятие и не является градообразующим, его значение сложно переоценить. Во время строительства завода в райцентре Гулькевичи впервые появились очистные сооружения, что позволило возводить в городе многоэтажные дома. Работы по созданию производства велись, как это часто было в СССР, в авральном режиме. «Строительство рассчитывалось на три года, но, учитывая, что приближалось 50-летие советской власти, Минтрансстрой пообещал ЦК КПСС, что завод будет введен в строй на год раньше срока, то есть как раз к юбилею», – вспоминает первый директор предприятия Михаил Доцко. Отказаться выполнять обещание, данное ЦК, в те годы было немыслимо.

Но результаты ненужной спешки не заставили себя ждать: уже в первый год предприятие работало без котельной, отапливать цеха было нечем. Пришлось обогрев завода «поручить» обыкновенному паровозу.

 

 

К списку новостей

www.beteltrans.ru

Шпалы - это... Что такое Шпалы?

Запрос «шпала» перенаправляется сюда; О воинском знаке различия см. Знаки различия. Железобетонные шпалы Один из вариантов крепления рельсов к деревянным шпалам (КД) с помощью глухаря (путевого шурупа)

Шпа́лы (нидерл. spalk — подпорка) — опоры для рельсов в виде брусьев. В железнодорожном пути обычно укладываются на балластный слой верхнего строения пути и обеспечивают неизменность взаимного расположения рельсовых нитей, воспринимают давление непосредственно от рельсов или от промежуточных скреплений и передают его на подшпальное основание (обычно — балластный слой, в метрополитене — бетонное основание).

[1]

При прокладке железной дороги Ливерпуль — Манчестер (англ. Liverpool and Manchester Railway) использовались каменные плиты служившие основанием для укладки рельсов. Позже появились деревянные шпалы, (причём именно дерево длительное время являлось наиболее распространённым материалом для шпал)[2], а затем и другие типы шпал.

Деревянные шпалы

Бывшие в использовании деревянные шпалы

Порода древесины для шпал может быть разная (например, красный клён или эвкалипт), в некоторых странах предпочитают дуб[3], а в некоторых, в силу экономических причин, древесину хвойных пород, преимущественно сосну, хотя такие шпалы более подвержены износу[3]. Для предотвращения гниения шпалы пропитывают антисептиками, чаще всего креозотом.

Деревянные шпалы обладают многими достоинствами: упругость, лёгкость обработки, высокие диэлектрические свойства, хорошее сцепление с щебёночным балластом, малая чувствительность к колебаниям температуры

[2]. Важнейшим свойством является возможность уширения рельсовой колеи в кривых радиусом менее 350 м[2].

Срок службы деревянных шпал (в зависимости от типа древесины, внешних условий и интенсивности эксплуатации) составляет от 7 до 40 лет. Деревянные шпалы в России изготавливают преимущественно из сосны, а также из ели, пихты, кедра[2], хотя ранее проводились эксперименты по изготовлению шпал из дуба, лиственницы. Основная проблема деревянных шпал — тенденция их загнивания в местах крепления к ним рельсов, и проблема с дальнейшей их утилизацией.

Деревянные шпалы изготавливаются по ГОСТ 78-2004.

  • Шпала 1 типа, пропитанная — используется для главных путей
  • Шпала 2 типа, пропитанная — используется для подъездных и станционных путей

Шпалы из дерева подразделяются на три вида:

  1. обрезные (отёсанные со всех 4 сторон)
  2. полуобрезные (отёсанные только с 3 сторон)
  3. необрезные (отёсанные только сверху и снизу)

Ранее для тёски шпал применялся топор-дексель (тесло).

Пропитка деревянных шпал

Пропитка шпал осуществляется каменноугольными маслами, креозотом, либо антисептиками ЖТК для пропитки железнодорожных шпал. В настоящее время в России пропитка осуществляется методом «вакуум-давление-вакуум», этот метод нормирован ГОСТ.

  • Шпала до пропитки

  • Пропитанная шпала

  • Вагон, загруженный пропитанной шпалой

Для пропитки шпал производители используют комплекс оборудования: автоклавы, сушильные камеры, котлы-парообразователи и пр.

Пропитка древесины методом «вакуум-давление-вакуум» обеспечивает наиболее глубокое проникновение защитного средства и применяется для пропитки древесины, эксплуатируемых в тяжёлых условиях: шпал, опор ЛЭП связи, свай, мостов и др. Древесина должна быть сухой или подсушенной непосредственно перед пропиткой в том же автоклаве.

Метод ВДВ (вакуум-давление-вакуум) состоит из трёх операций:

Железобетонные шпалы

С 1970-х в СССР приобрели популярность шпалы из напряжённого железобетона, особенно удачным их использование оказалось на бесстыковом пути.

Железобетонные шпалы представляют собой железобетонные балки переменного сечения. На таких балках имеются площадки для установки рельсов, а также отверстия под болты рельсошпального скрепления (при забивании в отверстия деревянных пробок используются также костыльные и шурупные соединения). Железобетонные шпалы изготавливаются с предварительным натяжением арматуры. Технология изготовления железобетонных шпал следующая: в специальную форму помещаются струны арматуры, которым сообщаются растягивающие усилия. Затем под действием вибратора форма заполняется бетоном. Когда бетон затвердевает, напряжения со струн снимаются и форма разбирается. Такой способ изготовления шпал придаёт им упругости и предохраняет шпалу от раскола под подвижным составом.

Достоинства железобетонных шпал: практически неограниченный срок службы вследствие высокой механической прочности и неподверженности гниению, что обуславливает возможность повторного использования шпал, а также использования на грузонапряжённых участках пути. Недостатки: недостаточная жёсткость, большая стоимость и вес, возможность усталостного разрушения бетона.[2].

Стальные шпалы

Стальные шпалы

Стальные шпалы из гнутого стального профиля, являются относительно лёгкими по весу. Такие шпалы иногда используются для временных подъездных путей, ветках промышленных предприятий. Их преимущество в том, что они не подвержены гниению и атакам насекомых, хорошо сохраняют ширину колеи, но при этом большим недостатком является то, что они подвержены коррозии.

[4][5]

Стальные шпалы используются на железных дорогах Марокко, Алжира[2]. Как известно, в этих странах очень сухой климат (даже на побережьях).

Металлические шпалы применяются также в доменном и сталеплавильном производстве на тех участках, где из-за высоких температур деревянные шпалы горят, а в железобетонных шпалах происходит расслоение бетона. Кроме того, металлические шпалы позволяют устраивать верхнее строение пути при повышенных нагрузках на ось подвижного состава — до 60 тонн (нагрузки на ось подвижного состава РЖД до 25 т).[6].

Шпалы из пластика

С 1990-х годов на некоторых скоростных железных дорогах Японии начали укладывать пластиковые шпалы.

Характеристика шпал, укладка шпал

В некоторых случаях взамен шпал применяются сплошные блочные основания в виде плит или рам выполненные из железобетона или металла Путь на деревянных шпалах

Длина шпал зависит от ширины колеи. В России применяют железобетонные шпалы длиной 270 сантиметров и деревянные длиной 275, 280 или 300 сантиметров. Под стрелочными переводами укладывают длинные разновидности шпал — стрелочные брусья, длина которых доходит до длины двух шпал.

В некоторых случаях взамен шпал применяются сплошные блочные основания в виде плит или рам выполненные из железобетона или металла.

Количество шпал на один километр железнодорожного пути называется эпюрой укладки шпал. Это значение в разных странах колеблется от 1000 до 2200 шпал. Стандартные значения для России 2000, 1840, 1600 либо 1440 шпал/километр[1]. В основном применяется эпюра 1840 шт/км (46 шпал на 25 метров) на прямых участках и 2000 шт/км в кривых[7].

Шпалы в метрополитене

В Московском метрополитене на закрытых участках пути применяются брусковые шпалы из соснового дерева I и II типов, пропитанные креозотом. На открытых участках линий применяются железобетонные шпалы. Длина шпал 270 см, поперечное сечение — 16х25 сантиметров. На стрелочных переводах метро, применяются брусья длиной от 270 до 675 см. На станциях применяются так называемые «шпальные коротыши» длиной 90—100 см.

В первой очереди метро на прямом участке пути укладывалось 1600 шпал, на кривом 1760, со второй по пятую очередь было увеличено количество шпал, составив соответственно 1680 и 1840. При строительстве наземной части Филёвской линии число шпал было ещё более увеличено и составило соответственно 1840 и 2000.

Примечания

  1. 1 2 «Шпала» в Большой советской энциклопедии
  2. 1 2 3 4 5 6 Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н. С. Конарев. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — 559 с.: ил.
  3. 1 2 Hay 1982, pp. 437—438.
  4. Hay 1982, p. 477.
  5. Grant 2005, p. 145.
  6. Шпалы металлические http://metal4u.ru/articles/by_id/214
  7. Большая Российская энциклопедия: В 30 т. / Председатель науч.-ред. совета Ю. С. Осипов. Отв. ред С. Л. Кравец. Т. 9. Динамика атмосферы — железнодорожный узел. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2007. — 767 с.: ил.: карт. (статья Железнодорожный путь)

См. также

ТУ5864-002-58282428-10

Ссылки

dvc.academic.ru

Шпала — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Шпа́ла (нидерл. spalk — подпорка) — опора для рельсов в виде брусьев или железобетонных изделий. В железнодорожном пути шпалы обычно укладываются на балластный слой верхнего строения пути и обеспечивают неизменность взаимного расположения рельсовых нитей, воспринимают давление непосредственно от рельсов или от промежуточных скреплений и передают его на подшпальное основание (обычно — балластный слой, в метрополитене — бетонное основание).[1]

При прокладке железной дороги Ливерпуль — Манчестер (англ. Liverpool and Manchester Railway) использовались каменные плиты, служившие основанием для укладки рельсов. Позже появились деревянные шпалы, а затем и другие типы шпал; причём именно дерево длительное время являлось наиболее распространённым материалом для шпал[2].

Деревянные шпалы

Порода древесины для шпал может быть разная (например, красный клён или эвкалипт), в некоторых странах предпочитают дуб[3], а в некоторых, в силу экономических причин, древесину хвойных пород, преимущественно сосну, хотя такие шпалы более подвержены износу[3]. Для предотвращения гниения шпалы пропитывают антисептиками, чаще всего креозотом.

Деревянные шпалы обладают многими достоинствами: упругостью, лёгкостью обработки, высокими диэлектрическими свойствами, хорошим сцеплением с щебёночным балластом, малой чувствительностью к колебаниям температуры[2]. Важнейшим свойством является возможность уширения рельсовой колеи в кривых радиусом менее 350 м[2].

Срок службы деревянных шпал (в зависимости от типа древесины, внешних условий и интенсивности эксплуатации) составляет от семи до сорока лет. Деревянные шпалы в России изготавливают преимущественно из сосны, а также из ели, пихты, сибирского кедра[2], хотя ранее проводились эксперименты по изготовлению шпал из дуба, лиственницы. Основная проблема деревянных шпал — тенденция их загнивания в местах крепления к ним рельсов, и проблема с дальнейшей их утилизацией.

Деревянные шпалы изготавливаются по ГОСТ 78-2004.

  • Шпала 1 типа, пропитанная — используется для главных путей
  • Шпала 2 типа, пропитанная — используется для подъездных и станционных путей

Шпалы из дерева подразделяются на три вида:

  1. обрезные (отёсанные со всех четырёх сторон)
  2. полуобрезные (отёсанные только с трёх сторон)
  3. необрезные (отёсанные только сверху и снизу)

Ранее для тёски шпал применялся топор-дексель (тесло).

Пропитка деревянных шпал

Пропитка шпал осуществляется каменноугольными маслами, креозотом, либо антисептиками ЖТК для пропитки железнодорожных шпал. В настоящее время в России пропитка осуществляется методом «вакуум-давление-вакуум», этот метод нормирован ГОСТ.

  • Ошибка создания миниатюры: Файл не найден

    Шпала до пропитки

  • Ошибка создания миниатюры: Файл не найден

    Пропитка шпалы в автоклаве

  • Ошибка создания миниатюры: Файл не найден

    Пропитанная шпала

  • Ошибка создания миниатюры: Файл не найден

    Вагон, загруженный пропитанной шпалой

Для пропитки шпал производители используют комплекс оборудования: автоклавы, сушильные камеры, котлы-парообразователи и пр.

Пропитка древесины методом «вакуум-давление-вакуум» обеспечивает наиболее глубокое проникновение защитного средства и применяется для пропитки древесины, эксплуатируемых в тяжёлых условиях: шпал, опор ЛЭП связи, свай, мостов и др. Древесина должна быть сухой или подсушенной непосредственно перед пропиткой в том же автоклаве.

Железобетонные шпалы

С 1970-х в СССР приобрели популярность шпалы из напряжённого железобетона, особенно удачным их использование оказалось на бесстыковом пути.

Железобетонные шпалы представляют собой железобетонные балки переменного сечения. На таких балках имеются площадки для установки рельсов, а также отверстия под болты рельсошпального скрепления (при забивании в отверстия деревянных пробок используются также костыльные и шурупные соединения). Железобетонные шпалы изготавливаются с предварительным натяжением арматуры. Технология изготовления железобетонных шпал следующая: в специальную форму помещаются струны арматуры, которым придаётся натяжение (в зависимости от назначения шпалы, обычно 180 атм.), форма заполняется бетоном и уплотняется вибрацией. Затем форма разбирается, отправляется в пропарочную камеру, где бетон затвердевает, после чего напряжение со струн передают на бетон и форма переворачивается (кантуется). Такой способ изготовления шпал придаёт им упругость и предохраняет шпалу от раскола под подвижным составом.

Достоинства железобетонных шпал: практически неограниченный срок службы вследствие высокой механической прочности и неподверженности гниению, что обуславливает возможность повторного использования шпал, а также использования на грузонапряжённых участках пути. Недостатки: недостаточная жёсткость, большая стоимость и вес, возможность усталостного разрушения бетона.[2].

Для скрепления рельсы и железобетонной шпалы в последнее время все чаще используют анкерное соединениеК:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 1781 день].

Стальные шпалы

Стальные шпалы из гнутого стального профиля, являются относительно лёгкими по весу. Такие шпалы иногда используются для временных подъездных путей, ветках промышленных предприятий. Их преимущество в том, что они не подвержены гниению и атакам насекомых, хорошо сохраняют ширину колеи, но при этом большим недостатком является то, что они подвержены коррозии.[4][5]

Стальные шпалы используются на железных дорогах Марокко, Алжира[2]. Как известно, в этих странах очень сухой климат (даже на побережьях). В Саудовской Аравии, где стальные шпалы также имеют широкое применение, основной причиной их использования стало постоянное воровство деревянных шпал бедуинами для костров.

Металлические шпалы применяются также в доменном и сталеплавильном производстве на тех участках, где из-за высоких температур деревянные шпалы горят, а в железобетонных шпалах происходит расслоение бетона. Кроме того, металлические шпалы позволяют устраивать верхнее строение пути при повышенных нагрузках на ось подвижного состава — до 60 тонн (нагрузки на ось подвижного состава РЖД до 25 т).[6].

В России стальные шпалы на железнодорожной сети общего пользования применены только на некоторых участках Калининградской железной дороги.

Шпалы из пластика

С 1990-х годов на некоторых скоростных железных дорогах Японии начали укладывать пластиковые шпалы.

Характеристика шпал, укладка шпал

Длина шпал зависит от ширины колеи. В России применяют железобетонные шпалы длиной 270 сантиметров и деревянные длиной 275, 280 или 300 сантиметров. Под стрелочными переводами укладывают длинные разновидности шпал — стрелочные брусья, длина которых доходит до длины двух шпал.

В некоторых случаях взамен шпал применяются сплошные блочные основания в виде плит или рам, выполненные из железобетона или металла.

Количество шпал на один километр железнодорожного пути называется эпюрой укладки шпал. Это значение в разных странах колеблется от 1000 до 2200 шпал. Стандартные значения для России 2000, 1840, 1600 либо 1440 шпал/километр[1]. В основном применяется эпюра 1840 шт/км (46 шпал на 25 метров) на прямых участках и 2000 шт/км в кривых[7].

Шпалы в метрополитене

В Московском метрополитене на закрытых участках пути применяются брусковые шпалы из соснового дерева I и II типов, пропитанные креозотом. На открытых участках линий применяются железобетонные шпалы. Длина шпал 270 см, поперечное сечение — 16х25 сантиметров. На стрелочных переводах метро, применяются брусья длиной от 270 до 675 см. На станциях применяются так называемые «шпальные коротыши» длиной 90—100 см, для создания жёлоба безопасности.

В первой очереди метро на прямом участке пути укладывалось 1600 шпал, на кривом 1760, со второй по пятую очередь было увеличено количество шпал, составившее соответственно 1680 и 1840. При строительстве наземной части Филёвской линии число шпал было ещё увеличено и составило соответственно 1840 и 2000.

Напишите отзыв о статье "Шпала"

Примечания

  1. 1 2 Шпала — статья из Большой советской энциклопедии.
  2. 1 2 3 4 5 6 Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н. С. Конарев. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — 559 с.: ил.
  3. 1 2 Hay 1982, pp. 437—438.
  4. Hay 1982, p. 477.
  5. Grant 2005, p. 145.
  6. Шпалы металлические metal4u.ru/articles/by_id/214
  7. Большая Российская энциклопедия: В 30 т. / Председатель науч.-ред. совета Ю. С. Осипов. Отв. ред С. Л. Кравец. Т. 9. Динамика атмосферы — железнодорожный узел. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2007. — 767 с.: ил.: карт. (статья Железнодорожный путь)

См. также

Ссылки

  • [stroy.dbases.ru/Data1/45/45236/index.htm ГОСТ 78-2004 Шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи. Технические условия] — ссылка не работает
  • [protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=129574 ГОСТ 78-2004 Шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи. Технические условия]
  • [beteltrans.ru/history/history_752.html Живая история. Первые российские железнодорожные шпалы]

Отрывок, характеризующий Шпала

– Право, она очень мила! – сказал Ростов Ильину, выходившему с ним.
– Прелесть какая женщина! – с шестнадцатилетней серьезностью отвечал Ильин.
Через полчаса выстроенный эскадрон стоял на дороге. Послышалась команда: «Садись! – солдаты перекрестились и стали садиться. Ростов, выехав вперед, скомандовал: «Марш! – и, вытянувшись в четыре человека, гусары, звуча шлепаньем копыт по мокрой дороге, бренчаньем сабель и тихим говором, тронулись по большой, обсаженной березами дороге, вслед за шедшей впереди пехотой и батареей.
Разорванные сине лиловые тучи, краснея на восходе, быстро гнались ветром. Становилось все светлее и светлее. Ясно виднелась та курчавая травка, которая заседает всегда по проселочным дорогам, еще мокрая от вчерашнего дождя; висячие ветви берез, тоже мокрые, качались от ветра и роняли вбок от себя светлые капли. Яснее и яснее обозначались лица солдат. Ростов ехал с Ильиным, не отстававшим от него, стороной дороги, между двойным рядом берез.
Ростов в кампании позволял себе вольность ездить не на фронтовой лошади, а на казацкой. И знаток и охотник, он недавно достал себе лихую донскую, крупную и добрую игреневую лошадь, на которой никто не обскакивал его. Ехать на этой лошади было для Ростова наслаждение. Он думал о лошади, об утре, о докторше и ни разу не подумал о предстоящей опасности.
Прежде Ростов, идя в дело, боялся; теперь он не испытывал ни малейшего чувства страха. Не оттого он не боялся, что он привык к огню (к опасности нельзя привыкнуть), но оттого, что он выучился управлять своей душой перед опасностью. Он привык, идя в дело, думать обо всем, исключая того, что, казалось, было бы интереснее всего другого, – о предстоящей опасности. Сколько он ни старался, ни упрекал себя в трусости первое время своей службы, он не мог этого достигнуть; но с годами теперь это сделалось само собою. Он ехал теперь рядом с Ильиным между березами, изредка отрывая листья с веток, которые попадались под руку, иногда дотрогиваясь ногой до паха лошади, иногда отдавая, не поворачиваясь, докуренную трубку ехавшему сзади гусару, с таким спокойным и беззаботным видом, как будто он ехал кататься. Ему жалко было смотреть на взволнованное лицо Ильина, много и беспокойно говорившего; он по опыту знал то мучительное состояние ожидания страха и смерти, в котором находился корнет, и знал, что ничто, кроме времени, не поможет ему.
Только что солнце показалось на чистой полосе из под тучи, как ветер стих, как будто он не смел портить этого прелестного после грозы летнего утра; капли еще падали, но уже отвесно, – и все затихло. Солнце вышло совсем, показалось на горизонте и исчезло в узкой и длинной туче, стоявшей над ним. Через несколько минут солнце еще светлее показалось на верхнем крае тучи, разрывая ее края. Все засветилось и заблестело. И вместе с этим светом, как будто отвечая ему, раздались впереди выстрелы орудий.
Не успел еще Ростов обдумать и определить, как далеки эти выстрелы, как от Витебска прискакал адъютант графа Остермана Толстого с приказанием идти на рысях по дороге.
Эскадрон объехал пехоту и батарею, также торопившуюся идти скорее, спустился под гору и, пройдя через какую то пустую, без жителей, деревню, опять поднялся на гору. Лошади стали взмыливаться, люди раскраснелись.
– Стой, равняйся! – послышалась впереди команда дивизионера.
– Левое плечо вперед, шагом марш! – скомандовали впереди.
И гусары по линии войск прошли на левый фланг позиции и стали позади наших улан, стоявших в первой линии. Справа стояла наша пехота густой колонной – это были резервы; повыше ее на горе видны были на чистом чистом воздухе, в утреннем, косом и ярком, освещении, на самом горизонте, наши пушки. Впереди за лощиной видны были неприятельские колонны и пушки. В лощине слышна была наша цепь, уже вступившая в дело и весело перещелкивающаяся с неприятелем.
Ростову, как от звуков самой веселой музыки, стало весело на душе от этих звуков, давно уже не слышанных. Трап та та тап! – хлопали то вдруг, то быстро один за другим несколько выстрелов. Опять замолкло все, и опять как будто трескались хлопушки, по которым ходил кто то.
Гусары простояли около часу на одном месте. Началась и канонада. Граф Остерман с свитой проехал сзади эскадрона, остановившись, поговорил с командиром полка и отъехал к пушкам на гору.
Вслед за отъездом Остермана у улан послышалась команда:
– В колонну, к атаке стройся! – Пехота впереди их вздвоила взводы, чтобы пропустить кавалерию. Уланы тронулись, колеблясь флюгерами пик, и на рысях пошли под гору на французскую кавалерию, показавшуюся под горой влево.
Как только уланы сошли под гору, гусарам ведено было подвинуться в гору, в прикрытие к батарее. В то время как гусары становились на место улан, из цепи пролетели, визжа и свистя, далекие, непопадавшие пули.
Давно не слышанный этот звук еще радостнее и возбудительное подействовал на Ростова, чем прежние звуки стрельбы. Он, выпрямившись, разглядывал поле сражения, открывавшееся с горы, и всей душой участвовал в движении улан. Уланы близко налетели на французских драгун, что то спуталось там в дыму, и через пять минут уланы понеслись назад не к тому месту, где они стояли, но левее. Между оранжевыми уланами на рыжих лошадях и позади их, большой кучей, видны были синие французские драгуны на серых лошадях.

Ростов своим зорким охотничьим глазом один из первых увидал этих синих французских драгун, преследующих наших улан. Ближе, ближе подвигались расстроенными толпами уланы, и французские драгуны, преследующие их. Уже можно было видеть, как эти, казавшиеся под горой маленькими, люди сталкивались, нагоняли друг друга и махали руками или саблями.
Ростов, как на травлю, смотрел на то, что делалось перед ним. Он чутьем чувствовал, что ежели ударить теперь с гусарами на французских драгун, они не устоят; но ежели ударить, то надо было сейчас, сию минуту, иначе будет уже поздно. Он оглянулся вокруг себя. Ротмистр, стоя подле него, точно так же не спускал глаз с кавалерии внизу.
– Андрей Севастьяныч, – сказал Ростов, – ведь мы их сомнем…
– Лихая бы штука, – сказал ротмистр, – а в самом деле…
Ростов, не дослушав его, толкнул лошадь, выскакал вперед эскадрона, и не успел он еще скомандовать движение, как весь эскадрон, испытывавший то же, что и он, тронулся за ним. Ростов сам не знал, как и почему он это сделал. Все это он сделал, как он делал на охоте, не думая, не соображая. Он видел, что драгуны близко, что они скачут, расстроены; он знал, что они не выдержат, он знал, что была только одна минута, которая не воротится, ежели он упустит ее. Пули так возбудительно визжали и свистели вокруг него, лошадь так горячо просилась вперед, что он не мог выдержать. Он тронул лошадь, скомандовал и в то же мгновение, услыхав за собой звук топота своего развернутого эскадрона, на полных рысях, стал спускаться к драгунам под гору. Едва они сошли под гору, как невольно их аллюр рыси перешел в галоп, становившийся все быстрее и быстрее по мере того, как они приближались к своим уланам и скакавшим за ними французским драгунам. Драгуны были близко. Передние, увидав гусар, стали поворачивать назад, задние приостанавливаться. С чувством, с которым он несся наперерез волку, Ростов, выпустив во весь мах своего донца, скакал наперерез расстроенным рядам французских драгун. Один улан остановился, один пеший припал к земле, чтобы его не раздавили, одна лошадь без седока замешалась с гусарами. Почти все французские драгуны скакали назад. Ростов, выбрав себе одного из них на серой лошади, пустился за ним. По дороге он налетел на куст; добрая лошадь перенесла его через него, и, едва справясь на седле, Николай увидал, что он через несколько мгновений догонит того неприятеля, которого он выбрал своей целью. Француз этот, вероятно, офицер – по его мундиру, согнувшись, скакал на своей серой лошади, саблей подгоняя ее. Через мгновенье лошадь Ростова ударила грудью в зад лошади офицера, чуть не сбила ее с ног, и в то же мгновенье Ростов, сам не зная зачем, поднял саблю и ударил ею по французу.
В то же мгновение, как он сделал это, все оживление Ростова вдруг исчезло. Офицер упал не столько от удара саблей, который только слегка разрезал ему руку выше локтя, сколько от толчка лошади и от страха. Ростов, сдержав лошадь, отыскивал глазами своего врага, чтобы увидать, кого он победил. Драгунский французский офицер одной ногой прыгал на земле, другой зацепился в стремени. Он, испуганно щурясь, как будто ожидая всякую секунду нового удара, сморщившись, с выражением ужаса взглянул снизу вверх на Ростова. Лицо его, бледное и забрызганное грязью, белокурое, молодое, с дырочкой на подбородке и светлыми голубыми глазами, было самое не для поля сражения, не вражеское лицо, а самое простое комнатное лицо. Еще прежде, чем Ростов решил, что он с ним будет делать, офицер закричал: «Je me rends!» [Сдаюсь!] Он, торопясь, хотел и не мог выпутать из стремени ногу и, не спуская испуганных голубых глаз, смотрел на Ростова. Подскочившие гусары выпростали ему ногу и посадили его на седло. Гусары с разных сторон возились с драгунами: один был ранен, но, с лицом в крови, не давал своей лошади; другой, обняв гусара, сидел на крупе его лошади; третий взлеаал, поддерживаемый гусаром, на его лошадь. Впереди бежала, стреляя, французская пехота. Гусары торопливо поскакали назад с своими пленными. Ростов скакал назад с другими, испытывая какое то неприятное чувство, сжимавшее ему сердце. Что то неясное, запутанное, чего он никак не мог объяснить себе, открылось ему взятием в плен этого офицера и тем ударом, который он нанес ему.

wiki-org.ru

Фундамент из деревянных и железобетонных шпал своими руками

Железнодорожные шпалы часто используются в строительстве различных сооружений. Они являются недорогим строительным материалом, имеющим неплохие технические характеристики. Так как при укладке и ремонте железнодорожного полотна к ним предъявляются высокие требования, и отслужившие свой век по целевому назначению шпалы вполне пригодны для дальнейшей эксплуатации.

Приобрести их можно не дорого, особенно если сравнивать их стоимость с ценами на новые строительные материалы. Одним из популярных видов строительных сооружений с использованием элементов железнодорожного полотна является фундамент из шпал для дома.

Железнодорожные конструкции делятся на два вида:

  • деревянные;
  • железобетонные.

И те, и другие можно использовать в строительстве, но при выборе материала следует учитывать несколько важных моментов. У каждого типа есть свои плюсы, делающие их отличным материалом при проведении определенных работ, и минусы, ограничивающие их применение.

Особенности деревянных шпал

Деревянные шпалы пропитываются специальным составом — креозотом, защищающим их от вредного воздействия влаги и различных организмов, обитающих в земле. Благодаря химической обработке, материал из древесины  сохраняет свои механические свойства в течение длительного времени.

Деревянные шпалы

Но использование в строительстве такого материала имеет ряд ограничений. Пропитанные едким веществом деревянные шпалы имеют сильный запах, поэтому для возведения стен нужна хорошая изоляция.

В этой статье подробнее: как построить дом из шпал.

К тому же креозот постепенно испаряется, делая окружающую его среду потенциально вредной для здоровья. В связи с такими особенностями применение обработанных брусьев обычно ограничивают возведением хозяйственных построек или бань, причем наиболее целесообразным является применение этих железнодорожных конструкций при изготовлении фундаментов, а не стен.

Вредное влияние ядовитых веществ, выделяемых железнодорожными шпалами, слабеет с течением времени, как и неприятный запах, идущий от них. Поэтому для безопасного использования лучше подбирать материал, который уже вылежался в течение нескольких лет.

Также необходим тщательный внешний осмотр бывших в употреблении шпал на предмет выявления на них дефектов, наличие которых может привести к ослаблению строительной конструкции. Фундамент является основой будущего строения, и материал, идущий на его изготовление, не должен иметь критических изъянов.

Изготовление фундамента из деревянных шпал

Изготовить фундамент из деревянных шпал можно разными способами. Если планируется возводить строение на столбах, то шпалы ставятся вертикально, с последующей обвязкой. Этот способ подойдет для небольших помещений, стены которых имеют небольшой вес.

Фундамент для теплицы из шпал собирается путем установки их прямо на земле. Такая основа легко регулируется по высоте, и ее укладка не занимает много времени.

Аналогичным способом можно изготавливать основу для стен небольших гаражей и дачных домиков.

Уложенный прямо на земле фундамент из шпал для сарая также будет надежным, а установленное на нем строение прослужит не один десяток лет.

Для тяжелых стен шпалы укладываются горизонтально, в предварительно подготовленную траншею, на дно которой кладется подушка из песка или, что является предпочтительным вариантом, щебня.

Между стеной строения и фундаментом прокладывается гидроизоляция, которая, кстати, служит еще и средством для избавления от запаха креозота. Глубина залегания шпал определяется, исходя из особенностей почвы, на которой производится строительство.

Изготовление фундамента из железобетонных шпал

Железобетонные шпалы в сравнении с деревянными являются более дорогим строительным материалом, но они имеют более широкий спектр применения при изготовлении фундамента. Их можно использовать при возведении жилых помещений, в основном каркасных деревянных одно- и двухэтажных домов.

Железобетонная шпала

Транспортировка конструкций этого типа более трудоемка, чем деревянных аналогов, из-за их большого веса. Поэтому при проектировании фундаментов из этого строительного материала следует учитывать затраты на доставку материала к месту работ.

При изготовлении ленточного фундамента из железобетонных шпал предварительно прокапывается траншея, глубина которой подбирается исходя из местных климатических условий. Если почва, на которой ведется строительство, склонна к осыпанию, то на всю высоту фундамента и цоколя по всей длине траншеи изготавливается опалубка из деревянных досок.

На твердых почвах допускается возводить опалубку только на высоту цоколя, высота которого должна составлять примерно полтора метра над уровнем земли. На дно траншеи засыпается подушка из песка. Ее высота должна составлять примерно 15-20 см.

Железобетонные шпалы укладывают в залитый слой цементного раствора, выполняя при таком способе изготовления роль бута.

Закладывать ряды шпал следует в шахматном порядке, ни в коем случае не по стыкам конструкций предыдущего ряда. Такой способ укладки сделает основание надежным, не подверженным влиянию движения почвы. Желательно между рядами проливать слой раствора глубиной до полуметра. Между соседними шпалами одного ряда лучше всего оставлять расстояние порядка 70 см. Такой фундамент прослужит долгое время.

Столбчатый фундамент из железобетонных конструкций более экономичен, по сравнению с ленточным, так как требует намного меньше строительных материалов при изготовлении.

Однако его монтаж более трудоемок, потому что устанавливать вертикально тяжелые железнодорожные конструкции практически невозможно без специальных приспособлений. Поэтому для практического воплощения фундамента этого типа приходится привлекать к постройке дополнительную рабочую силу и возводить дополнительные подъемные сооружения.

Строительство основы из столбов начинается с разметки. Затем для каждой шпалы роется яма, с таким расчетом, чтобы расстояние между стойками составляло 1,5 – 2 метра. Обязательное условие успешного возведения постройки – установка опор в углах фундамента. Глубина ям под шпалы составляет 1,5-2 метра, ширина выбирается исходя из поперечных размеров конструкции и учетом того, какое необходимо пространство для заливки вокруг нее цементного раствора.

На дне ямы оборудуется подушка из песка и щебня. После подготовки установочных мест в них опускаются столбы, для проведения этой операции удобно использовать лебедку. После установки свободное место вокруг столба заливается раствором, при этом желательно обеспечить неподвижность опоры на время застывания бетона. Обвязку столбового фундамента производят после окончательного затвердевания раствора.

Столбовой фундамент из жб шпал имеет не такие высокие прочностные характеристики, как ленточный. Если планируется изготовить фундамент из шпал для бани, то этот способ возведения будет наиболее прагматичным и надежным. Также на такой основе можно строить небольшие жилые дома из деревянного бруса или сруба.

Изготовить фундамент из шпал своими руками может не только специалист-строитель. Самые простые фундаменты вполне может сделать любой застройщик, поэтому этот стройматериал пользуется большим спросом.

Видео: технологии возведения основных типов фундаментов.

Выбирайте понравившийся вариант и за дело. Удачи в строительстве!

dachadoma.ru

Бетонная шпала и способ ее изготовления

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Бетонная шпала снабжена бетонным телом (12), которое имеет нижнюю сторону (14). Однослойная или многослойная пластиковая плита (18) расположена на нижней стороне (14) бетонного тела (12) посредством слоя (16) волокон с неориентированным расположением. Слой имеет волокна, которые соединены с пластиковой плитой (18) и/или утоплены в бетонное тело (12). Слой (16) волокон с неориентированным расположением имеет волокна с диаметром от 15 мкм до 50 мкм и плотностью от 20 до 200 волокон на каждый квадратный миллиметр, и примерно от 20% до 60% волокон выполнены с утопленными в бетонное тело (12) свободными концами. Утопленные участки других волокон выполнены в виде петель. Примерно от 10% до 60% утопленных в бетонное тело (12) свободных концов изогнуты относительно нижней стороны (14) бетонного тела (12) на величину от 30° до 90°. Достигается простота изготовления шпалы, надёжность и простота крепления пластиковой подошвы с бетонным телом. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к бетонной шпале с нанесенной на нее снизу структурой с неориентированным расположением волокон и способу изготовления подобной бетонной шпалы.

В известных композитных системах из структур текстильных волокон и бетона, таких как, например, подошвы шпал из предварительно напряженного бетона или же бетона, известны решения, в которых волокна соединяются с бетонными конструкциями с силовым замыканием.

Согласно ЕР-В-1298252, например, эластичные пластиковые слои фиксируются на нижней стороне шпал посредством слоя волокон с неориентированным расположением таким образом, что текстильный слой волокон с неориентированным расположением как приклеен или приварен в пластиковый слой или на пластиковый слой, так и соединяется с бетоном за счет включения волокон в цементный раствор или отдельно наносимого композитного материала, например клея. В качестве слоев волокон с неориентированным расположением для соединения между названными в качестве примера шпалами и эластичной подошвой шпалы используются, например, геотекстильные или же нетканые материалы.

Множество известных нетканых материалов и также другие соединительные среды, например геотекстильные нетканые материалы, имеют только ограниченные свойства обеспечивающих силовое замыкание, неограниченно осуществляющих функциональность соединения нанесений.

Пластиковые сплетения с жесткими структурами волокон могут, например, не так интенсивно смещать минеральные структуры в свежем бетоне, что все соединительные структуры полностью включаются в бетон. Между соединительной средой и бетоном возникают дефекты, которые, например, ухудшают заданные эластичные характеристики, при поступлении воды приводят к эффектам всасывания и нарушают структурное состояние бетона.

Задачей изобретения является разработка бетонной шпалы с расположенной с нижней стороны пластиковой подошвой, которая может быть просто изготовлена, а ее пластиковая подошва надежно механически соединена с бетонным телом бетонной шпалы, а также способа изготовления такой бетонной шпалы.

Для решения этой задачи изобретение предлагает бетонную шпалу с расположенной с нижней стороны пластиковой подошвой, которая снабжена: бетонным телом, которое имеет нижнюю сторону, и пластиковой плитой, которая расположена на нижней стороне бетонного тела, при этом однослойная или многослойная пластиковая плита соединена с бетонным слоем посредством слоя волокон с неориентированным расположением, который имеет волокна, которые соединены с пластиковой плитой и/или утоплены в бетонное тело.

В случае этой бетонной шпалы согласно изобретению предусмотрено,

что слой волокон с неориентированным расположением имеет волокна диаметром 15 мкм - 50 мкм с плотностью 20-200 волокон на квадратный миллиметр и

что примерно от 20% до 60% волокон выполнены с утопленными в бетонное тело свободными концами, и утопленные участки других волокон выполнены в виде петель, при этом примерно от 10% до 60% утопленных в бетон свободных концов волокон изогнуты относительно нижней стороны бетонного тела на величину от 30° до 90°.

Согласно изобретению волокна имеют по существу круглое или эллипсоидное поперечное сечение, при этом соотношение сторон эллипса составляет не более чем 1:2.

Согласно еще одному предпочтительному варианту изобретения волокна являются химически сродными использованным для бетонного тела при его изготовлении компонентам.

Было установлено, что известные нетканые материалы и подобные нетканым материалы из волокон с неориентированным расположением, такие как, например, фетр (изготовленный посредством иглопрокалывания, аппретирования, прохождения волокон и форм волокон), только условно подходят для того, чтобы самостоятельно схватываться свежим бетоном за счет возникающего в процессе отвердевания бетона подсоса гидратации таким образом, что обеспечивается нанесение согласно требованиям.

В случае изобретения для изготовления бетонной шпалы с расположенной с нижней стороны пластиковой подошвой в качестве механического соединения между двумя этими элементами используется имеющий специальные волокна слой волокон с неориентированным расположением, благодаря чему концы волокон в результате подсоса гидратации бетона при его затвердевании попадают в капиллярные и/или гелевые поры бетона и в затвердевшем состоянии бетона удерживаются в нем. При этом слой волокон с неориентированным расположением с его обращенной от нижней стороны бетонной шпалы стороны может быть соединен с однослойной или многослойной пластиковой плитой, а именно либо до, либо после соединения слоя волокон с неориентированным расположением с бетонным телом.

Кроме того, изобретение предлагает бетонную шпалу, которая изготовлена согласно указанному выше способу и, предпочтительным образом, имеет в качестве подошвы с нижней стороны прочно соединенную механическим способом с волокнистым слоем пластиковую плиту.

Исходя из знания, что свежий бетон при определяемых условиях рецептуры и обработки создает подсос гидратации, согласно изобретению слой волокон с неориентированным расположением и бетон согласованы друг с другом таким образом, что подсос гидратации всасывает соединяющие волокнистые структуры в свежий бетон.

Для технического использования этого подсоса гидратации следующие бетоно-технологические, цементо-химические, текстильно-технические и специфические для нанесения критерии в их процессе воздействия определены в качестве предлагаемого решения.

Гидратация как реакция воды и цемента вызывает образование цементного камня. Некоторые из основных составных частей цемента, которые возникают при сгорании исходных веществ и в клинкерной фазе претерпевают дальнейшую модификацию, вызывают различные реакции между водой затворения и именно этими составными частями цемента.

Прежде всего, трикальциевый алюминат и трикальциевый силикат вызывают высокую скорость реакции и отверждение цементного камня. Доля сульфата кальция (гипс) влияет или же замедляет действие трикальциевого алюмината. Согласно изобретению при проверке на пригодность рецептуры бетона путем выбора сорта цемента способ следует модифицировать или же оптимизировать.

Свежий бетон из-за высокой доли трикальциевого алюмината и его взаимодействия со свойствами других составных частей клинкера (по существу с трикальциевым силикатом, дикальциевым силикатом и тетракальциевым ферритом алюмината), еще не находящегося в стадии схватывания и отвердевания свежего бетона, приобретает свойство образования мелких гидратов силиката кальция в форме волокон и пленок и малых кристаллов из гидроксида кальция.

Кроме того, при реакции алюминатов с сульфатом кальция возникают сульфатгидраты алюмината кальция в виде игольчатых трисульфатов, так называемого эттрингита.

Реакция трикальциевого алюмината с сульфатами кальция связана с увеличением объема, которое в еще не отвердевшем бетоне не имеет последствий, так как не происходит вспенивания эттрингита.

Однако увеличение объема вызывает в образующемся цементном геле и содержащихся в нем капиллярных и гелевых порах так называемый подсос гидратации.

Этот подсос гидратации, насколько известно, не используется ни в одной из известных бетонных технологий в качестве технологического преимущества. Использование подобных эффектов известно исключительно при нанесении средств дополнительной обработки при строительстве дорог с бетонным покрытием.

Согласно изобретению для целенаправленного включения волокон в поверхность свежего бетона технически и экономически используется бетонно-технологический подсос гидратации.

Гелевые поры с долей, предпочтительным образом, примерно в 25% гелевого объема и радиусом пор от 10-7 мм до 10-5 мм подходят для всасывания волокон уложенного на свежий бетон материала, если эти волокна имеют конклюдентную структуру и свойства относительно капиллярных и гелевых пор. Капиллярные и гелевые поры имеют, в общем, цилиндрическую форму и сужаются при увеличении глубины пор в так называемые бутылочные поры. Подходящие для использования подсоса гидратации волокна должны быть конклюдентными в том отношении, что согласно изобретению они могут проникать как в цилиндрическую, так и в сужающуюся часть пор. Капиллярные поры с радиусом пор, прежде всего, от 10-5 мм до 10-1 мм дополняют гелевые поры в размере пор практически без оказывающего технически невыгодное воздействие перехода.

В случае использованных на примере подошвы шпалы геотекстильных материалов используется структура волокон с неориентированным расположением из ПЭ или же ПЭТ с диаметрами волокон, прежде всего, от 20 мкм до 40 мкм. Этот диаметр волокон и использованная плотность волокон целесообразным образом от 40 до 130 нитей/мм2 обеспечивает необходимую для всасывания волокон совместимость подсоса гидратации, капиллярных и гелевых пор, диаметра волокон и плотности волокон.

В качестве дополнительных условий для эффективности самостоятельного впитывания волокон с заданной толщиной и плотностью за счет подсоса гидратации можно определить свободную длину волокон, геометрическую форму волокон и форму их поперечного сечения, а также их направление и химическое сродство к воде затворения и цементному гелю. Это касается, например, таких геотекстильных материалов или иных структур с неориентированным расположением волокон или же волокнистых материалов, которые в процессе изготовления наделяются гидрофобными свойствами или/и за счет разбрызгивания имеют несовместимое с геометрией пор гидратации, например прямоугольное, поперечное сечение.

Затем, имеющиеся для включения в бетон волокна должны иметь свободные концы в заданной доле, предпочтительным образом, от 20% до 50%. Только ограниченная доля, предпочтительным образом, менее 50% волокон должна быть выполнена в форме петли. Свободные концы волокон не должны проходить исключительно по прямой; доля, например, от 10% до 60% должна быть изогнута таким образом, что угол изгиба составляет не менее 30°, но не более 90°.

Поперечное сечение волокон должно быть округлым вплоть до эллиптического, при этом соотношение сторон эллипса должно быть не больше 1:2.

Сами волокна следует освободить от остатков изготовления волокон или трикотажных материалов, которые могут ухудшить химическое сродство к цементному клею, гелю или воде затворения. В качестве материалов для волокон могут использоваться известные пластиковые волокнистые материалы (например термопласты, такие как ПЭ и ПЭТ), металлы (металлические волокна) или также возобновляемые или же растительные сырьевые материалы.

Ниже на основании чертежа, который показывает поперечное сечение бетонной шпалы с механически закрепленной снизу посредством слоя волокон с неориентированным расположением, эластичной пластиковой плитой, пример осуществления изобретения поясняется более подробно.

На чертеже в качестве примера показана бетонная шпала 10 с армированным, слабо армированным или неармированным бетонным (сплошным) телом 12, которое на его нижней стороне имеет частично утопленный в нее слой 16 волокон с неориентированным расположением, который за счет склеивания или приваривания или иным образом механически соединен с однослойной или многослойной пластиковой плитой 18. Наличие показанного на чертеже для более наглядного представления расстояния между нижней стороной 14 бетонного тела 12 и пластиковой плитой 18 является необязательным.

В случае называемых подошвой шпалы, расположенных с нижней стороны эластичных покрытий шпал из бетона или предварительно напряженного бетона в материалы эластичного покрытия вплавляются слои волокон с неориентированным расположением с заданными свойствами волокон.

Эти слои волокон с неориентированным расположением имеют после с одной стороны примерно половинного включения в эластичные материалы не включенную, выступающую из эластичных материалов долю волокон для присоединения к бетонным шпалам.

Эта свободная доля волокон состоит из концов волокон и петель волокон. Петли волокон при прикладывании к свежему бетону находящейся в процессе изготовления бетонной шпалы обволакиваются цементным клеем и приводят к базовой прочности соединения.

С этой базовой прочностью можно достичь прочности на отрыв между бетоном и эластичным покрытием примерно от 0,3 Н/мм2 до 0,5 Н/мм2. Эти значения находятся в предельном диапазоне технических требований эксплуатирующих пути предприятий и их сводов правил.

Техническое использование подсоса гидратации для включения с силовым замыканием свободных концов волокон в свежий бетон обеспечивает прочность на отрыв более 1,5 Н/мм2 и, тем самым, позволяет обеспечивать выполнение высоких требований по качеству путей и оптимальную избыточность системы.

При диаметре волокон от прим. 25 мкм до прим. 40 мкм и плотности волокон от 40 до 130 волокон на каждый мм2 и использовании цементов с низким содержанием сульфатов кальция свободные концы волокон всасываются в образующийся эттрингит за счет подсоса гидратации. Находящийся в окружении возникающей за счет этого матрицы из волокон и цементного клея, имеющий атмосферное давление воздух только условно выступает в качестве реципиента. Имеется еще одна техническая взаимосвязь - с энергией гидратации. За счет этого также существует возможность в условиях пониженного давления воздуха (например, вакуум-бетон) наносить по этому принципу на бетонные шпалы эластичные пластики.

Выше изобретение было пояснено на примере бетонной шпалы в качестве случая применения бетонного конструктивного элемента. Само собой разумеется, что изобретение тем самым не ограничивается бетонными шпалами, а применяется везде, где бетонное тело бетонного конструктивного элемента необходимо механически соединить с пластиковой плитой.

1. Бетонная шпала с расположенной с нижней стороны пластиковой подошвой, с:
- бетонным телом (12), которое имеет нижнюю сторону (14), и
- пластиковой плитой (18), которая расположена на нижней стороне (14) бетонного тела (12),
при этом однослойная или многослойная пластиковая плита (18) соединена с бетонным телом (12) посредством слоя (16) волокон с неориентированным расположением, который имеет волокна, которые соединены с пластиковой плитой (18) и/или утоплены в бетонное тело (12),
отличающаяся тем, что
- слой (16) волокон с неориентированным расположением имеет волокна с диаметром от 15 мкм до 50 мкм и плотностью от 20 до 200 волокон на каждый квадратный миллиметр, и
- примерно от 20% до 60% волокон выполнены с утопленными в бетонное тело (12) свободными концами, а утопленные участки других волокон выполнены в виде петель,
при этом примерно от 10% до 60% утопленных в бетонное тело (12) свободных концов изогнуты относительно нижней стороны (14) бетонного тела (12) на величину от 30° до 90°.

2. Бетонная шпала по п.1, отличающаяся тем, что волокна имеют по существу круглое или эллиптическое поперечное сечение, при этом соотношение сторон эллипса составляет не более чем 1:2.

3. Бетонная шпала по п.1 или 2, отличающаяся тем, что волокна являются химически сродными использованным для бетонного тела (12) при его изготовлении компонентам.

4. Способ изготовления бетонной шпалы (10) с присоединенным к ней с нижней стороны имеющим волокна слоем (16) волокон с неориентированным расположением, отличающийся тем, что концы волокон в результате подсоса гидратации бетона при его отвердевании попадают в капиллярные и/или гелевые поры бетона и в отвержденном состоянии бетона удерживаются в нем.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что слой (16) волокон с неориентированным расположением на его обращенной от нижней стороны (14) бетонной шпалы (10) стороне соединяют с однослойной или многослойной пластиковой плитой (18), а именно либо до, либо после соединения слоя (16) волокон с неориентированным расположением с бетонной шпалой (10).

6. Бетонная шпала с присоединенным по п.4 слоем (16) волокон с неориентированным расположением.

7. Бетонная шпала по п.6 с соединенной по п.5 со слоем (16) волокон с неориентированным расположением пластиковой плитой (18).

www.findpatent.ru