Předpjaté betonové válcové trubky (PCCP) se skládají z betonového jádra, tenkého ocelového válce, vysokopevnostních předpínacích drátů a malty. Betonové jádro je hlavním nosným konstrukčním prvkem, přičemž ocelový válec působí jako vodní bariéra mezi betonovými vrstvami, předpínací dráty vytvářejí v jádře rovnoměrný tlakový tlak, který vyrovnává tahová napětí v trubce, a maltový povlak chrání předpínací dráty před fyzickým poškozením a vnější korozí.
Předpjaté betonové válcové trubky (PCCP) byly poprvé vyrobeny v roce 1942 jako vyzděné válcové trubky. Předpínací drát v obložené válcové trubce je ovinut přímo kolem ocelového válce. V roce 1952 byl vyvinut druhý typ PCCP, který má betonový obal ocelového válce na obou stranách. Je známý jako vložená válcová trubka a od vložené válcové trubky se liší zapouzdřením ocelového válce do betonového jádra. Předpínací drát je tedy ovinut kolem betonového jádra, a nikoli kolem ocelového válce jako u vyložených válcových trubek. Typické rozsahy průměrů pro obložené a zapuštěné válcové trubky se pohybují v rozmezí 16 až 60 palců, resp. 30 až 256 palců.
Normy pro navrhování a výrobu PCCP se postupně vyvíjely od roku 1942, přičemž první normu pro PCCP schválila Americká vodárenská asociace (AWWA) v roce 1949. Norma AWWA C301 Standard for Prestressed Concrete Pipe, Steel Cylinder Type, for Water and Other Liquids (AWWA C301) byla několikrát revidována s poslední revizí v roce 2007. V roce 1992 vytvořila AWWA novou normu pro navrhování a výrobu PCCP definovanou jako AWWA C304 Standard for Design of Prestressed Concrete Cylinder Pipe (AWWA C304).
Původní konstrukční požadavky na výrobu PCCP byly spíše konzervativní s vysokými součiniteli bezpečnosti. Jak se však zvyšovaly zkušenosti s používáním této kompozitní trubky a porozumění chování PCCP spolu s pokrokem v materiálových vědách, byly provedeny změny v konstrukčním návrhu PCCP s cílem snížit náklady na výrobu. Zvýšení pevnosti drátu v tahu při výrobě na přelomu 60. a 70. let 20. století snížilo množství předpínacího ocelového drátu a umožnilo použití drátu o menším průměru, což vedlo k tomu, že se konstrukce jevila jako efektivnější a výroba ekonomičtější. Tyto postupy vyvrcholily v 70. letech 20. století, kdy byly do výrobního procesu zavedeny trubky využívající drát třídy IV a další úsporná opatření.
Trubky z této éry začaly vykazovat vysokou míru předčasných poruch. Následně se začaly zlepšovat technické normy pro PCCP, což vedlo ke zlepšení norem pro PCCP. Hlavní revize norem, návrhu a výroby PCCP spočívají ve změnách maximálního průměru PCCP, kvality (pevnosti) betonu, tloušťky ocelového válce, norem pro předpínací dráty (průměr drátu, napětí v ovinutí, rozteč atd.) a tloušťky maltového povlaku.
V posledních letech přinesla Americká asociace pro tlakové betonové trubky (ACPPA) a průmysl, který je jejím prostřednictvím zastoupen, řadu významných zlepšení výrobního procesu PCCP a postupů kontroly kvality:
- silné zaměření na kontrolu kvality a vývoj technologií;
- převratný audit shody a certifikační program pro vodárenský průmysl;
- vypracování přísných norem;
Výsledkem revidovaných norem je trubkový materiál, který je navržen a vyráběn mnohem lépe než PCCP vyráběné kdykoli v průběhu 50leté historie.
PCCP má nejnižší míru přerušení vodovodního potrubí na 100 km než jakýkoli jiný materiál potrubí (Prosser, 1996).
Stáhněte si naši bílou knihu, kde se dozvíte více o výkonnosti a zhoršování stavu PCCP na základě více než desetiletých údajů z hodnocení stavu.
.