ДЫМОВАЯ ТРУБА
STACK

Изобретение относится к области строительства высотных конструкций и сооружений, в частности кирпичных и железобетонных дымовых труб, вытяжных башен.
Известна дымовая труба (см. заявка №2004137087, МПК Е04Н 12/28, от 04.12.2004), содержащая несущий и газоотводящие стволы, в которой газоотводящий ствол выполнен в форме диффузора с защитным футеровочным слоем на внутренней стороне. Форма диффузора у газоотводящего ствола позволяет удерживать на своей поверхности менее прочный слой огнеупорного материала.
В известных конструкциях дымовых труб и башенных градирен несущий ствол выполнен в форме конфузора - полого усеченного конуса с основанием внизу.
При этом несущий ствол дымовой трубы удерживает футеровку, которая является не монолитной, а выполнена в форме отдельных усеченных конусов или цилиндров с зазором между футеровкой и несущим стволом.
Недостатком известной конструкции является то, что футеровка обладает высокой паропроницаемостью, через которую проходят пары агрессивных растворов и разрушают несущий ствол изнутри, а ремонтируются дымовые трубы ремонтом наружной поверхности в виде нового наружного слоя железобетона. Новый наружный слой не защищает от дальнейшего разрушения несущий ствол трубы и препятствует высыханию впитавшейся в несущий ствол влаги в атмосферу, т.к. материал несущего ствола имеет более высокую паропроницаемость, чем новый усиливающий слой. В результате скорость диффузионного потока влаги изнутри выше скорости испарения влаги с наружной поверхности трубы. Впитавшаяся в несущий ствол трубы влага, при каждой смене ветра зимой, многократно замерзает и оттаивает, что приводит к ускоренному разрушению дымовой трубы.
Целью настоящего изобретения является усиление разрушающихся конических кирпичных и железобетонных дымовых труб, увеличение химической и механической прочности несущего ствола и увеличение срока службы дымовых труб.
Указанная цель достигается созданием дымовой трубы, содержащей несущий ствол и газоотводящие стволы, которая снабжена усиливающей внутренней оболочкой, которая опирается на фундамент и плотно прилегает к внутренней конической поверхности несущего ствола, при этом материал усиливающей внутренней оболочки выполнен из композитного материала, состоящего из арматуры, работающей на растяжение, и матрицы, работающей на сжатие, где коэффициент паропроницаемости материала матрицы на пять и более процентов ниже, чем у материала несущего ствола, а прочность на сжатие материала матрицы оболочки более чем на десять процентов выше прочности материала несущего ствола.
На чертеже изображена предлагаемая труба, где:
1. Несущий ствол.
2. Усиливающая оболочка.
3. Фундамент.
Несущий ствол 1, выполненный из кирпича или железобетона, усилен внутренней оболочкой 2, которая опирается на фундамент 3.
Оболочка 2 представляет собой монолитную конструкцию, которая плотно прилегает к внутренней поверхности несущего ствола и состоит из армирующих предварительно напряженных элементов и из монолитной матрицы. Вертикальные арматурные стержни предварительно натягиваются устройствами, закрепленными к старому несущему стволу. Арматура имеет промежуточные точки крепления к несущему стволу дымовой трубы при помощи дюбелей. После закрепления арматурных стержней и арматурных сеток на внутреннюю поверхность несущего ствола дымовой трубы наносится материал матрицы определенного состава, работающий на сжатие. Оболочка усиливает несущий ствол за счет сопряжения внутренней поверхности несущего ствола и наружной поверхности оболочки по их конической форме зоны контакта, а также за счет крепления арматуры.
Материал матрицы усиливающей оболочки выбирается с таким расчетом, чтобы коэффициент паропроницаемости материала матрицы был на пять и более процентов ниже, чем коэффициент паропроницаемости материала несущего ствола, а прочность материала матрицы усиливающей оболочки была на десять и более процентов выше, чем прочность материала несущего ствола. Более низкая паропроницаемость оболочки снижает скорость диффузионного потока агрессивных водных растворов в тело несущего ствола трубы. А более высокая прочность внутренней оболочки удерживает разрушенный несущий ствол трубы за счет конической формы сопрягаемых поверхностей оболочки и несущего ствола трубы.
Предлагаемая конструкция отличается от известных конструкций дымовых труб следующими элементами новизны:
а) усиливающая внутренняя оболочка имеет форму усеченного конуса с основанием внизу;
b) необходимая толщина усиливающего слоя (оболочки) выполняется торкретированием за один слой;
c) толщина единого слоя усиливающей оболочки составляет более 30 мм;
d) паропроницаемость каждого наружного слоя (ствола, оболочки) выше паропроницаемости внутреннего слоя, за чет чего скорость диффузии потока влаги в несущие конструкции ствола изнутри ниже скорости испарения влаги с наружной поверхности.
Предлагаемая конструкция позволяет увеличить химическую и механическую прочность несущего ствола дымовой трубы, а также позволяет увеличить срок эксплуатации дымовой трубы.
Таким образом, получается дымовая труба, прочность и долговечность которой выше, чем у новой трубы, выполненной из железобетона или кирпича по традиционным технологиям, где новая внутренняя оболочка защищает от разрушения и одновременно усиливает старый ствол дымовой трубы.