Salut! En tant que fournisseur de tuyaux Tremie, j'ai eu beaucoup de questions ces derniers temps sur la pression à l'intérieur d'un tuyau tremé pendant l'opération. Donc, je pensais que j'écrivrais ce blog pour partager quelques idées sur ce sujet.
Tout d'abord, passons rapidement en revue ce qu'est un tuyau tremé. Un tuyau tremé est un long tuyau vertical utilisé dans la construction, en particulier dans le placement du béton sous-marin. C'est un outil crucial pour s'assurer que le béton est placé au bon endroit sans être contaminé par l'eau.
Maintenant, foulons dans la pression à l'intérieur du tuyau tremé. Lorsque nous parlons de la pression, il y a quelques facteurs clés qui entrent en jeu.
Pression hydrostatique
L'une des principales sources de pression est la pression hydrostatique. Il s'agit de la pression exercée par un fluide au repos en raison de la force de gravité. Dans le cas d'un tuyau tremé, le liquide est généralement de l'eau. Plus le tuyau est profond sous l'eau, plus la pression hydrostatique est élevée.
La formule de la pression hydrostatique est (p = \ rho gh), où (p) est la pression, (\ rho) est la densité du fluide (pour l'eau, (\ rho = 1000 \ kg / m ^ 3)), (g) est l'accélération due à la gravité ((g = 9,8 \ m / s ^ 2)), et (h) est le degré de profondeur de la colonne fluide.
Par exemple, si un tuyau tremé est placé à 10 mètres sous l'eau, la pression hydrostatique au bas du tuyau est (p = 1000 \ Times9.8 \ Times10 = 98000 \ pa) ou (98 \ kpa). Cette pression agit à l'extérieur du tuyau Tremie, essayant de la pousser vers l'intérieur.
Pression du béton
À l'intérieur du tuyau Tremie, nous avons la pression exercée par le béton. Lorsque le béton est versé dans le tuyau, il crée sa propre pression. La pression du béton dépend de sa densité et de la hauteur de la colonne de béton à l'intérieur du tuyau.
La densité du béton peut varier, mais une valeur typique est autour (\ rho_ {béton} = 2400 \ kg / m ^ 3). En utilisant la même formule de pression hydrostatique, si nous avons une colonne de 5 mètres de béton à l'intérieur du tuyau de tremie, la pression au bas de la colonne de béton est (p = 2400 \ Times9.8 \ Times5 = 117600 \ PA) ou (117.6 \ kpa).
La différence entre la pression du béton et la pression hydrostatique est ce qui permet au béton de s'écouler du fond du tuyau tremé et dans l'emplacement souhaité. Si la pression du béton n'est pas suffisamment élevée par rapport à la pression hydrostatique, l'eau peut entrer dans le tuyau et contaminer le béton.
Pression de friction
Un autre facteur qui affecte la pression à l'intérieur du tuyau tremé est la pression de friction. Au fur et à mesure que le béton traverse le tuyau, il se frotte contre les parois intérieures du tuyau, créant un frottement. Cette friction provoque une chute de pression sur la longueur du tuyau.
La chute de pression de friction dépend de plusieurs facteurs, tels que la rugosité de la paroi du tuyau, le diamètre du tuyau et le débit du béton. Une paroi de tuyau plus lisse et un diamètre de tuyau plus grand entraîneront généralement une chute de pression de friction moins.
Pour réduire la pression de friction, nous vous recommandons souvent d'utiliserTuyau de tremie fileté. Ces tuyaux ont une surface intérieure lisse, ce qui aide le béton à s'écouler plus facilement. De plus, un bon entretien des tuyaux, comme les garder propres, peut minimiser les pertes de friction.
Importance de comprendre la pression
Comprendre la pression à l'intérieur d'un tuyau tremé est crucial pour une opération de placement en béton réussie. Si la pression n'est pas gérée correctement, elle peut entraîner plusieurs problèmes.
Par exemple, si la pression hydrostatique à l'extérieur du tuyau est trop élevée par rapport à la pression du béton à l'intérieur, l'eau peut s'infiltrer dans le tuyau, diluer le béton et réduire sa résistance. D'un autre côté, si la pression du béton est trop élevée, elle peut faire éclater ou créer un flux turbulent qui perturbe le placement du béton.
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Surveillance de la pression
Pour garantir que la pression à l'intérieur du tuyau tremé se trouve dans la plage acceptable, nous devons le surveiller pendant l'opération. Il existe plusieurs façons de le faire. Une méthode courante consiste à utiliser des capteurs de pression installés à différents points le long du tuyau. Ces capteurs peuvent fournir des données de temps réelles sur la pression, permettant aux opérateurs de faire des ajustements si nécessaire.
Une autre façon consiste à observer le comportement du flux de béton. Si le béton ne coule pas en douceur ou s'il y a des signes d'eau entrant dans le tuyau, cela pourrait indiquer un problème avec la pression.
Impact de la conception des tuyaux sur la pression
La conception du tuyau Tremie a également un impact significatif sur la pression à l'intérieur. Par exemple, le diamètre du tuyau affecte le débit et la chute de pression de friction. Un tuyau de plus grand diamètre permet généralement un débit plus élevé avec moins de perte de friction.
La longueur du tuyau est également importante. Un tuyau plus long aura une plus grande chute de pression de friction, ce qui signifie qu'une pression supplémentaire est nécessaire pour pousser le béton à travers. Ainsi, lors de la planification d'une opération de placement en béton, il est important de choisir la bonne conception de tuyaux en fonction des exigences spécifiques du projet.
Conseils pour gérer la pression
Voici quelques conseils pour gérer la pression à l'intérieur d'un tuyau tremé:
- Sélection de tuyaux approprié: Choisissez le bon diamètre et la bonne longueur du tuyau en fonction de la profondeur du placement et du débit du béton.
- Intérieur de tuyau lisse: Utilisez des tuyaux avec une surface intérieure lisse pour réduire la pression de friction.
- Surveillance: Surveillez en continu la pression à l'intérieur du tuyau à l'aide de capteurs ou en observant l'écoulement du béton.
- Cohérence du béton: Assurez-vous que le béton a la bonne cohérence. Un béton trop épais ou trop mince peut affecter la pression et l'écoulement.
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Références
- ACI 304R - 00, «Guide pour la mesure, le mélange, le transport et la mise en béton»
- Neville, AM, «Propriétés du béton»