Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Книги з будівництва та ремонту

Будівельні матеріали


Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

 

Б. ВИРОБНИЦТВО ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ВИРОБІВ

 

 

1. ПРИНЦИПОВІ ТЕХНОЛОГІЧНІ СХЕМИ ВИРОБНИЦТВА

Бетонні й залізобетонні вироби та конструкції виготовляють на спеціальних заводах або полігонах. Технологічний процес складається з наступних послідовно виконуваних операцій: приготування бетонної суміші, виготовлення арматури і арматурних каркасів, армування залізобетонних виробів, формування, температурно-влаж-поверхневої обробки та декоративною обробкою лицьової поверхні виробів. Панелі зовнішніх стін в залежно від конструкцій можуть піддаватися додаткової операції - укладання в панель теплоізоляційного матеріалу при складанні окремих шкаралуп або формуванні виробів.

Організація виконання цих основних технологічних операцій та їх технічне оформлення в сучасній технології збірного залізобетону здійснюються за трьома принциповими схемами, причому провідним ознакою служить спосіб формування виробів. За методами формування розрізняють також і підприємства, наприклад завод «касетний», конвеєрний або з поточно-агрегатної технології. При виборі технології виробництва слід враховувати можливість отримання найкращого управління структуроутворенням бетонної суміші.

За способом і організації процесу формування можуть бути виділено три схеми виробництва залізобетонних виробів.

1. Виготовлення виробів в непереміщуваних формах. Всі технологи

економічні операції - від підготовки форм до розпалубки готових отвердев

ших виробів - здійснюються на одному місці. До цього способом відно

сятся формування виробів на плоских стендах або в матрицях, "формо

вання виробів у касетах.

2. Виготовлення виробів в переміщуються формах. Окремі техно

логічні операції формування або окремий комплекс їх здійснення

вляются на спеціалізованих постах. Форма, а потім виріб разом

з формою переміщуються від поста до поста по мірі виконання окремих

операцій.

Залежно від ступеня розчленованості загального технологічного комплексу формування виробів по окремих постах розрізняють конвеєрний, що має найбільшу розчленованість, і поточно-агрегатний способи. Останній відрізняється тим, що ряд операцій (укладання арматури і бетонної суміші, ущільнення суміші, а в деяких випадках і ряд інших) виконується на одному посту. При конвеєрному способі більшість операцій проводять формування на певній посаді; вони складають технологічну лінію.

3. Безперервне формування, виникло порівняно нещодавно, але

Еесьма зарекомендувало себе як спосіб, відрізняється найбільш ви

високої продуктивністю праці, мінімальної металомісткістю і не

порівнянно високим обсягом продукції на одиницю виробничої пло

щади підприємства. Спосіб безперервного формування виробів здійснюється

ся на вибропрокатном стані.

 

2. АРМУВАННЯ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ВИРОБІВ

В заводському виробництві вартість арматури становить близько 20% собівартості залізобетонних виробів, тому питання організація арматурних робіт на завод збірного залізобетону є найважливішими і в технічному і економічному відношеннях. Розрізняють армування залізобетонних виробів ненапружений (звичайне) і попередньо напружене. Операції армування і види арматури для кожного з цих способів мають ряд принципових відмінностей.

Ненапружений армування

Армування залізобетонних виробів ненапруженою арматурою здійснюється за допомогою плоских сіток і просторових (об'ємних) каркасів, виготовлених зі сталевих стрижнів різного діаметру, зварених між собою в місцях перетинів. Розрізняють робочу арматуру (основну) і монтажну (допоміжну). Робоча арматура розташовується в тих місцях вироби, в яких під навантаженням виникають розтягують напруги; арматура сприймає їх. Монтажна арматура розташовується в стиснених або ненапружених ділянках виробу. Крім такої арматури застосовують петлі і гаки, необхідні при навантажувальних роботах, а також заставні частини, кріплення та зв'язку збірних елементів. Найменші трудові витрати на армування виробів і конструкцій при застосуванні арматурних каркасів найбільшою мірою готовності, тобто мають не тільки основну арматуру, але і допоміжну з привареними петлями, гаками, закладними деталями. У цьому випадку операції по армуванню зводяться до установки готового арматурного каркасу в форму і його закріплення.

Арматурні сітки і каркаси виготовляють в арматурному цеху, обладнаному резательными, згинальними та зварювальними апаратами. Процес виготовлення будується за принципом єдиного технологічного потоку - від підготовки арматурної сталі до отримання готового виробу.

Арматурні сітки і каркаси роблять по робочим кресленням, яких вказані довжина і діаметр стрижнів, їх кількість, відстані між ними, місця зварювання закладних частин, розташування монтажних петель. Встановлювати і раскреплять каркас у формі треба дуже точно, так як від його положення залежить товщина захисного шару бетону у виробі. При недостатній товщині цього шару може виникнути корозія арматурної сталі.

Стрижнева арматурна сталь діаметром до 10 мм поставляється на завод в мотках (бунти), а великим діаметром - в прутках довжиною 6 - 12 м або мірної довжини, яка обговорюється в замовленнях; арматурна дріт надходить в мотках, причому кожний моток складається з одного відрізка дроту.

Операції з виготовлення арматури наступні: підготовка дротяної і прутковой стали - чистка, редагування, різка, стикування, гнуття;

складання сталевих стержнів у вигляді плоских сіток і каркасів;

виготовлення об'ємних арматурних каркасів, включаючи приварення монтажних петель, закладних частин і фіксаторів.

Підготовка арматури, що надходить на завод в мотках і бунти, полягає в їх розмотування, випрямленні (правці), очищення та різанні на окремі стержні заданої довжини. Правлять і ріжуть арматурну сталь правильно-відрізних верстатах-автоматах.

Пруткові арматурну сталь розрізають на стрижні заданої довжини, а також стикують зварюванням (для зменшення відходів арматури, якщо довжина арматурних елементів не відповідає довжині товарної продукції) . Стикують стрижні контактного стикового електрозварюванням і тільки в окремих випадках (при використання стрижнів великих діаметрів) дуговим зварюванням. Контактна стикова зварювання здійснюється методом оплавлення електричним струмом торців стрижнів в місцях їхнього майбутнього стику, коли стрижні сильно стискаються і зварюються.

При виготовленні монтажних петель, хомутів та інших фігурних елементів арматури прутковая і дротяна арматурна сталь після розрізання піддається гнуття.

Сітки і каркаси із сталевих арматурних стрижнів з'єднують точкової контактної електрозварюванням. Сутність її полягає в наступному. При проходження електричного струму через два пересічних стрижня в місцях їх контакту електричний опір виявляється найбільшою, стрижні розігріваються і, досягнувши пластичного стану, зварюються. Міцності зварювання сприяє також сильне стиснення стрижнів. Процес точкового зварювання може тривати частки секунд при застосуванні струму силою в кілька десятків тисяч ампер. Точкове зварювання здійснюють спеціальними зварювальними апаратами. Вони розрізняються потужністю трансформатора, кількістю одночасно зварюваних точок (одно - та багатоточкові апарати), характером використовуваних пристроїв для стиснення зварюваних стрижнів.

Зварювальні машини дозволяють створювати в комплексі з іншими машинами і установками потокові автоматичні лінії виготовлення плоских сіток як готового арматурного елементу, так і напівфабрикату для просторових каркасів. На рис. 75 показана автоматична лінія для зварювання широких сіток. В склад лінії входять групові бунтодержатели поздовжньої і поперечної подач, правильні пристрої, зварювальна машина МТМС з відрізним пристроєм, пневматичні ножиці для поперечного різання сітки, пости для приварки закладних деталей і пристрої для фіксаторів; передбачена електромагнітна система програмування подачі поперечних і додаткових поздовжніх стрижнів. Потокове виконання всіх операцій по виготовленню арматурних сіток народної технологічної лінії значно знижує трудомісткість процесу порівняно з доопрацюванням сіток на кондукторах, виконуваної зазвичай вручну.

Просторові арматурні каркаси виготовляють в основному з плоских сіток, що з'єднуються між собою на спеціальних зварювальних машинах. Збирати каркаси можна в горизонтальному і вертикальному положенні. Для зручності з'єднання вузлів кліщами для точкового зварювання застосовують вертикальний кондуктор (рис. 76). Плоскі елементи арматури укладають між штирями кондуктора, якими вони утримуються в необхідному положенні. Зварювальні кліщі підвішені на поворотній консолі; кондуктор з арматурою можна лебідкою переміщати вгору і вниз. Деякі вузли кондуктора з'єднані між собою болтами. Це дозволяє застосовувати один і той же кондуктор для збирання різних арматурних каркасів, закріплюючи його елементи у відповідності з розміром збираного каркаса. При необхідності (наприклад, для ребристих плит) плоскі сітки і каркаси можна гнути за розміром на спеціальних гиЗочных верстатах.

Напружене армування

При виготовленні попередньо напружених виробів необхідно створити в бетоні по всьому перерізу або тільки в зоні розтягуючих напруг попереднє обтиснення, величина якого перевищує напругу розтягування, що виникає в бетоні при експлуатації. Величина попереднього обтиснення зазвичай досягає 50-60 кГ/см2, а при виготовленні залізобетонних напірних труб-100-120 кГ/см2. Обтиснення бетону здійснюється силами пружного післядії натягнутою арматури. Це досягається силами зчеплення арматури з бетоном пли за допомогою анкерних пристроїв. Для забезпечення обтиснення бетону застосовувана арматурна сталь повинна знаходитися в межах пружних деформацій і не перевищувати 85-90% межі текучості сталі, а для вуглецевих сталей, не мають чітко вираженої межі текучості,- 65-70% межі міцності на розрив.

В якості основної напружуваної арматури застосовують високоміцну дротяну та пруткові арматурні сталі, горячекатаную арматурну сталь класу A-IV і арматурну сталь класу А-H1b, зміцнену витяжкою. Вибір типу арматури залежить від виду виробу та тов-рупования, що застосовується для натягу арматури. Як вспомо-гатечьнсй некапрягаемой арматури, якщо вона необхідна в напряжеь-них виробах, застосовують, як і для звичайного залізобетону, зварні сітки і каркаси.

При виготовленні попередньо напружених виробі використовують зонах обтиснення бетону окремими стрижнями або пучками дротів розташовуваних у виробі уздовж його подовжньої осі, і ооъемное обтиснення забезпечуване навивкою напруженою дроту в двох або декількох напрямках. Дріт можна навивать і на готовий виріб з подальшою захистом арматури шаром бетону.

Арматурні елементи, що застосовуються в конструкціях, що складаються з власне" арматури, пристрої для її закріплення при натягу і гкиспособлений для забезпечення проектного розташування окремих стержнів і дротів, яких комплектується арматурний елемент. Конструкція пристроїв для закріплення арматури пов'язана з технологією виготовлення арматурного елемента, типом натяжних машин і пристосувань. Застосовують два види таких пристроїв -затискачі і анкери У свою чергу, затискачі та анкери поділяються за способом за-KDen співу арматури на клинові, плоскі, конічні, хвильові, пет-чевые різьбові, шпонкові і глухі, в яких кінці арматурних пучків спресовуються в обоймі з м'якої сталі або бетонуються в металевих склянках. Всі ці пристрої, за винятком різьбових, застосовують для закріплення стержнів як круглих, так і періодичного профілю.

Для захоплення і закріплення стержневої арматури вживають наконечники з гвинтовою нарізкою або різні клинові сухарі з профілем зворотним профілю натягиваемой арматури. Прогресивною конструкцією затискних пристроїв є групові затискачі, що застосовуються при попередній механізованій зборці дротяних пакетів. Закріплюють затискачами кожен стрижень, нитки, дроту або групи їх Анкери для дротяних пучків розрізняють за способом натягу і закріплення кінців. Для закріплення пучків застосовують анкери двох типів-конічний з натягом арматури домкратом подвійного дії і гільзовий (юстирувальний пристрій) з натягом арматури стрижневим домкратом.

Передача попереднього напруги арматури на бетон здійснюється трьома способами:

за допомогою зчеплення арматури діаметром 2,5-3 мм з бетоном; при більшому діаметрі арматури зчеплення забезпечується пристроєм вм'ятин на поверхні дроту, свивкой пасом з 2-3 дротів або застосуванням арматури періодичного профілю;

за допомогою зчеплення арматури з бетоном, посиленого додатково анкерними пристроями;

за допомогою передачі зусиль натягу на бетон через анкерні пристрої на кінцях арматурного елемента без урахування зчеплення арматури і бетону.

Натяг арматури проводять різними способами: механічним електротермічним, безперервним механічних і електромеханічним натягом, а також при застосуванні хімічних розширюється цементу.

При механічному способі натягу арматура розтягується осьовим навантаженням, створюваної домкратами або іншими натяжними машинами. Натяг арматури проводять в наступному порядку. Спочатку арматуру натягують до зусилля, рівного 50% проектного напруги причому оглядають затискні пристрої і розташування арматури. Потім натяг арматури доводять до величини, що перевищує на 10% проектне натяг, але не більше 0,75 межі міцності дроту при розтягуванні, і в такому стані витримують протягом 5 хв, після чого натяг знижують до проектної величини.

Відпустку напруженої арматури (обтиснення бетону) виробляють після досягнення бетоном вироби необхідної міцності і перевірки заанкеривания кінців дроту в бетоні. Фактична міцність бетону визначається випробуванням контрольних зразків. Міцність бетону до часу відпустки арматури зазвичай становить 70% проектної міцності. Відпустку натягу на стендах здійснюють поступово в 2-3 етапи. Якщо поступовий відпуск натягу неможливий, то натягнуті дроту розрізають симетрично відносно осі поперечного перерізу, причому число одночасно розрізуваних дротів складає не більше 10-15% загального числа.

Сутність електротермічного способу натягу полягає у тому, що подовження арматури досягається електричним нагріванням її до певної температури, після чого нагріте стрижень заанкери-ється з двох сторін в упорах форми або стенда, які перешкоджають вкорочення стрижня при його охолодженні. Після бетонування конструкції і затвердіння бетону арматура звільняється від упорів і зусилля натягу арматури передається на бетон. Цей метод, порівняно із силовим, має переваги як по простоті устаткування, так і по трудомісткості.

Електротермічний спосіб натягу арматури не вимагає дорогого устаткування (домкратів) і менш трудомісткий. Його застосовують для натягу стрижневий арматурної сталі класу A-IV, а також зміцненої витяжної сталі класу А-П1в, дротяної і пасмово-вої з високоміцної арматури сталевого дроту, холоднотянутого, періодичного профілю діаметром 4--5 мм і семипроволочных сталевих пасом. Для електротермічного натягу арматури застосовують установки з послідовним і одночасним натягом декількох стрижнів. Крім того, установки можуть быть.с нагріванням стрижнів поза форми або в ній безпосередньо. На рис. 77 показана установка для електронагріву стержневої арматури поза форми. На установці можна одночасно нагрівати 3-4 арматурних стержнів діаметром 12-14 мм, що відповідає числу стрижнів у виробі.

Установка складається з двох контактних опор (нерухомої і рухомий) і середньої підтримуючої. Кожен контакт має дві губки - токоподводящую і притискну. Нагрівання стержнів автоматично контролюється за їх подовження. Нагріті стрижні з установки знімаються і укладаються в упори форм.

 


Безперервне механічне та електромеханічне натяг арматури. Сутність напруженого армування безперервної навивкою дротяною арматури зводиться до того, що дріт, попередньо напружена до заданої величини, укладається по піддону форми відповідно до прийнятої схемою армування. Натягнутий дріт фіксують навивкою навколо штирів, розставлених по периметру піддону або стенда. Зусилля від натягу арматури передається через штирі на стенд або форму надалі до затвердіння бетону в виробі. Після досягнення бетоном необхідної міцності дріт обрізають і зусилля натягу передається з арматури на бетон. Арматура може розташовуватися в поздовжньому або поперечному напрямку по відношенню до осі виробу, перехресно або діагонально. Бетон у виробі отримує двох - і тривісне і навіть об'ємне попереднє обтиснення.

Перевагою безперервного армування є можливість комплексної механізації і автоматизації технологічного процесу. Безперервна навивка та натягування дроту здійснюються на машинах кількох типів: з поворотним столом-платформою, з поворотною траверсою, з поздовжньо-поперечним переміщенням каретки і нерухомим піддоном (контуром), з зворотно-поступальним рухом каретки і обертовим серцевиною або контуром. Основними вузлами кожного з цих машин є: вузол для розмотування бунтів і подачі дроту з заданим натягом; вузол для переміщення піддону або подаючого ролика; вузол для укладання дроту на штирі або на сердечник з заданою схемою.

На рис. 78 представлена схема машини ДН-7 з поздовжньо-поперечним рухом каретки для безперервної навивки дротяною армату» ри при стендовому виготовлення напружено-армованих конструкцій. Арматуру навивають при зворотно-поступальному русі на-вивочной машини, переміщається по рейкових коліях стенду, уздовж лінії зі швидкістю формування 30-40 м/хв, і зворотно-поступальному переміщенні в поперечному напрямку до осі стенда приблизно з такою ж швидкістю каретки зі шпинделем. Шпиндель має на кінці повноповоротну пиноль, через яку дріт видається на стенд. Натягнута дріт анкеруется на штирях, розташованих по периметру стенду (поза зоною бетонування). У навивальных машинах від зусиль натягу відбуваються часті обриви дроту і для попередження їх на певній ділянці дріт нагрівається електричним струмом, для чого машина забезпечується трансформатором. При цьому не тільки попереджається обрив дроту, але і зменшується робота на натяг арматури.

 

3. ФОРМУВАННЯ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ВИРОБІВ

Загальні питання організації формування

Завдання технологічного комплексу операцій по формуванню полягає в отриманні щільних виробів заданих форми і розмірів. Це забезпечується застосуванням відповідних форм, а висока щільність досягається ущільненням бетонної суміші. Операції процесу формування можна умовно розділити на дві групи: перша включає операції по виготовленню і підготовці форм (очищення, змащення, складання), друга - ущільнення бетону виробів і їх отримання заданої форми. Не менш важливі при цьому і транспортні операції, вартість яких у загальних витратах може досягати 10-15%. В окремих випадках техніко-економічний аналіз транспортних операцій визначає організацію технологічного процесу в цілому. Найбільш характерним у цьому відношенні є виготовлення великорозмірних особотяжелых виробів - балок, ферм, прогонових споруд мостів, коли внаслідок значних витрат на переміщення виготовлення виробів організовують на одному місці, тобто приймають стендову схему організації процесу. У загальному технологічному комплексі виготовлення залізобетонних виробів операції формування займають центральне і визначальне місце. Всі інші операції - приготування бетонної суміші, підготовка арматури - є в якійсь мірі підготовчими і можуть виконуватися за межами майданчика даного підприємства залізобетонних виробів; бетонна суміш може бути отримана централізовано з бетонного заводу, арматурні вироби - з центральної арматурної майстерні району. Така організація заводу залізобетонних виробів надзвичайно вигідна техніко-економічному відношенні: вартість і бетонної суміші і арматури значно нижче, ніж при виготовленні їх на заводі залізобетонних виробів, так як потужність бетонозмішувальних і арматурних цехів централізованого призначення у багато разів . вище, ніж цих цехів заводу залізобетонних виробів. А якщо вище потужність, то і більш досконалої може бути організація технологічного процесу: виявляється вигідним застосування автоматичних ліній і високопродуктивного устаткування, істотно підвищують продуктивність праці, знижують вартість продукції і поліпшують її якість. Однак переважна більшість заводів залізобетонних виробів відмовляється від такої раціональної організації технологічного процесу, так як можливі порушення в доставці необхідних напівфабрикатів; це тим більш важливо, якщо врахувати, що створити запас бетонної суміші більш ніж на 1,5-2 год роботи формувальних ліній неможливо - суміш почне тверднути.

 

Форми і мастильні матеріали

Для виготовлення залізобетонних виробів застосовують дерев'яні, сталеві і залізобетонні, а іноді металложелезобетонные форми. Слід зазначити, що питання вибору матеріалу форм досить принциповий як в технічному, так і в економічному відношенні. Потреба в формах заводу збірного залізобетону величезна. Обсяг форм на більшості заводів повинен бути не менше обсягу випущеної заводом виробів протягом доби при штучному твердінні і в 5-7 разів більше при природному їх визрівання. У ряді випадків потреба в формах визначає загальну металоємність виробництва (вага одиниці металу до одиниці продукції), суттєво впливає на техніко-економічні показники підприємства в цілому. При цьому треба враховувати також те, що форми працюють в найбільш важких умовах: вони систематично піддаються збирання і розбирання, очищення приставшего до них бетону, динамічних навантажень при ущільненні бетонної суміші і транспортуванні, дії вологого (пар) середовища в період твердіння виробів. Все це неминуче відбивається на тривалості служби та вимагає систематичного поповнення парку форм.

Якщо мати на увазі одноразові витрати на організацію заводу залізобетонних виробів, то дерев'яні форми виявляються найбільш вигідними, однак термін їх служби і якість виробів, одержуваних у таких формах, невисокі: оборотність дерев'яних форм у виробництві не презышает десяти, після чого форми втрачають необхідну жорсткість, порушуються їхні розміри і конфігурація формувальної ємності. Термін служби металевих форм в кілька разів вище дерев'яних і, таким чином, експлуатаційні витрати при використання металевих форм в кінцевому підсумку виявляються нижче, ніж при використання дерев'яних, хоча і були високі початкові витрати. Але це справедливо для організації масового випуску однотипних залізобетонних виробів. При виготовленні виробів одного типорозміру невеликому обсязі доцільним може виявитися застосування саме дерев'яних форм як більш дешевих: виготовлення їх можливо безпосередньо на заводі залізобетонних виробів. Таким чином, у даному випадку необхідний техніко-економічний аналіз виробництва, результати якого дозволять обрати раціональне рішення.

Металеві форми найбільш характерні для спеціалізованих підприємств збірного залізобетону. Довговічність, тривале збереження своїх розмірів, простота збірки і розбирання, висока жорсткість, що виключає деформацію виробів в процесі виготовлення і транспортування, - ось достоїнства металевих форм, визначили їх широке застосування. Недоліки металевих форм полягають у тому, що вони суттєво підвищують металоємність підприємства, погіршуючи цим техніко-економічні показники проекту.

Питома металоємність форм залежить від виду формованих у них виробів і схеми організації процесу формування. Найменша металоємність при стендовому способі. При формуванні виробів на плоских стендах питома металоємність становить 300-500 кг ваги металу форм на кожний 1 м3 об'єму виробів. При виготовленні виробів в переміщуються формах поточно-агрегатної технології металоємність становить в середньому 1000 кг/м3 для плоских виробів (панелі, настили) і 2000-3000 кг/мг для виробів складного профілю (сходові марші і площадки, балки і прогони таврового перерізу, ребристі панелі). Найбільша металоємність форм характерна для формування по конвеєрній схемою, коли вироби формуються на вагонетках-піддонах: вона досягає 7000-8000 кг металу на кожен 1 мъ формуемого в них вироби, т. е. вага форми в 3 рази і більше перевищує вагу виробу у формі. Цей техніко-економічний показник і з'явився причиною відмови від подальшого розвитку конвеєрної технології і припинення будівництва заводів з такою технологічною схемою.

Металложелезобетонные форми, мало ще поширені, займають проміжне місце у техніко-економічних показниках: початкові витрати на їх виготовлення виявляються не нижче, ніж металевих, але вони відрізняються в 1,5-2 рази більшою вагою, що позначається на транспортних, витрати. Гідність металложелезобе-тонних форм полягає в тому, що вони дозволяють скоротити в 2-3 рази витрати металу на виготовлення форми: метал витрачається тільки на бортову оснастку форми, тоді як піддон, відрізняється найбільшою металомісткістю (він повинен мати високу жорсткість), виготовляється залізобетонним.

Незалежно від матеріалу до форм пред'являються наступні загальні вимоги:

забезпечення виробам необхідних розмірів і форм і. збереження їх в процесі всіх технологічних операцій;

мінімальний вагу по відношенню до одиниці ваги виробу, що досягається раціональною конструкцією форм;

простота і мінімальна трудомісткість збирання та розбирання форм;

висока жорсткість і здатність зберегти свої форму і розміри при динамічних навантаженнях, що неминуче виникають при транспортуванні, розпалубки виробів і складання форм.

Особливе значення для якості виробів і збереження форм мають

якість і правильний вибір мастильних матеріалів, призначених

перешкоджати зчеплення бетону з матеріалом форми. Мастило повинна

добре утримуватися на поверхні форми в процесі всіх техноло

гічних операцій, забезпечувати можливість її механізованого

нанесення (розпилення), повністю виключати зчеплення бетону виробів

лія з формою і не псувати вигляду виробів. Цим вимогам

в значній мірі задовольняють мастильні матеріали таких складів

масляні емульсії з додаванням кальцинованої соди;

олійні мастила - суміш солярового (75%) і веретенного (25%) олій або 50% машинного масла і 50% гасу;

мильно-глиняні, мильно-цементні та інші водні суспензії тонкодисперсних матеріалів, наприклад крейди, графіту.

Особливості формування і виготовлення виробів різними способами

Стендовий спосіб. Формування виробів при стендовому способі, тобто в непереміщуваних формах, здійснюється на плоских стендах, в матрицях і в касетах.

Формування на плоских стендах. Плоский стенд являє собою бетонну гладку відшліфовану майданчик, розділену на. окремі формувальні лінії. В тілі бетону майданчики закладають опалювальні прилади в вигляді труб, по яких пропускають пар,- горять чую воду, або ж у них розташовують электроспирали. Перед формуванням на стенді збирають переносні форми, які після змащення укладають арматуру і подають бетонну суміш з бетоноукладачах, що переміщається по рейках над кожною лінією. За способом організації роботи плоскі стенди поділяються на протяжні, пакетні і короткі.

Протяжні стенди отримали таку назву тому, що сталевий дріт, сматываемая з бунтів, розташованих у торці стенду, з допомогою крана або спеціального візка простягається по лінії формування до протилежного торця стенду, де закріплюється на упорах (рис. 79). Ці стенди використовують для виготовлення довгомірних виробів з великими поперечним перетином і висотою, а також для виготовлення виробів, армованих стрижневою арматурою. В даний час найбільш механізованим є стенд типу ГСИ (6242), розташований в неглибокому лотку. Вироби на цьому стенді виготовляють наступним чином. Бунти з дротом розміщуються в створі формованих виробів, а кінці дротів за допомогою клинів закріплюються в захопленнях, встановлених на спеціальних візках. Потім краном або лебідкою, встановленими на протилежному кінці стенду, візок переміщається, тягнучи за собою разматывающуюся з бунту дріт. В кінці стенду захоплення разом з арматурними дротами знімають і закріплюють на упорах. Натяг арматури (від 2 до 10 дротів одночасно) здійснюють домкратами, після чого укладають і ущільнюють бетонну суміш. Спосіб ущільнення вибирають залежно від виду формованих виробів - поверхневими, глибинними та навісними вібраторами. Після ущільнення бетонної суміші виріб вкривають, подають пару і проводять термовлажностную обробку за заданим режимом.

Пакетні стенди (рис. 80) відрізняються від протяжних тим, що дротяна арматура збирається в пакети (пучки) на спеціальних пакетних столах або установках. Після складання пакету з необхідної кількості дротів, які закріплюють по кінцях спеціальними затискачами, пакет переносять на лінію стенда і закріплюють на упорах. Подальші операції виготовлення виробів на пакетних стендах ті ж, що і на протяжних стендах. Пакетні стенди використовують для одержання виробів з невеликим поперечним перерізом, а також виробів, що виготовляються з окремих елементів з подальшим натягом арматури на затверділий бетон.

Короткий стенд складається з окремих стаціонарних формувальних постів у вигляді силових форм (рис. 81), призначених для виготовлення попередньо напружених залізобетонних ферм, балок та інших конструкцій для промислового будівництва. Стенди можуть бути одноярусними, коли формування виробів здійснюється по висоті в один ряд, і багатоярусними (пакетними), коли вироби формують у кілька рядів по висоті. Вся технологія виготовлення виробів - підготовка стенду, натяг арматури, укладання та ущільнення бетонної суміші, теплова обробка і, нарешті, розпалублення виробів здійснюється тими ж методами, що і при виготовленні виробів на довгих стендах. Однак перевагою короткого пакетного стенду порівняно з довгим є більш повне використання виробничої площі цеху.

Формування в касетах. При касетному способі формування та твердіння виробів здійснюються в нерухомій вертикальній формі-касеті (рис. 82). Касета являє собою ряд відсіків, утворених сталевими або залізобетонними вертикальними стінками, в кожному з яких формується одне виріб. Таким чином, кількість виробів, що одночасно формованих у касеті, відповідає числу відсіків. Це істотно підвищує продуктивність праці, а виготовлення виробів у вертикальному положенні різко скорочує виробничі площі, що є найважливішою перевагою касетного способу. Бетонну суміш подають до касетної установки насосом по бетоноводу, а потім через гаситель по гнучкому шлангу вона надходить у відсік, в який заздалегідь укладається арматура. Ущільнюють суміш навісними і глибинними вібраторами. Касета має спеціальні парові сорочки для обігріву виробів період їх температурно-вологості обробки. Для цієї мети можна використовувати і окремі відсіки, а також електропрогрів виробів. По досягненні бетоном заданої міцності стінки відсіків касети кілька розсуваються механізмом, і виріб краном витягується з касети.

При поточно-агрегатному способі укладання арматури і бетонної суміші у форму і ущільнення суміші виробляють на одному технологічному посаді, а твердіння виробів - у спеціальних теплових апаратах (пропарювальних камерах або автоклавах), тобто загальний технологічний процес розчленовується за операціями (рис. 83). Зібрана і змазана форма з покладеної на неї арматурою встановлюється на виброплощадку, бетоноукладчиком заповнюється бетонної сумішшю, і включається виброплощадка. Відформоване виріб разом із формою краном переносять в пропарювальну камеру, а потім, після огляду ВТК, на візку вивозять на склад. Бетонна суміш з бетонозмішувального відділення до бетоноукладчикам надходить по естакаді. Па кожній лінії додатково передбачені посади обробки виробів, укладання арматури, розпалубки форм, їх очищення і змащення. Окремі посади можуть бути об'єднані, а пост обробки виробів перенесено до місця розпалубки.

Конвеєрний спосіб від поточно-агрегатного відрізняється великою розчленованістю технологічних операцій по окремим спеціалізованим постам. Всього таких постів на конвеєрній лінії до дев'яти: розпалублення виробів, чищення та змащування форм, огляд форм, укладання арматури і закладних деталей, укладання бетонної суміші, ущільнення бетонної суміші, витримка .изделий перед тепловою обробкою (рис. 84). Вироби формують на вагонетках-піддонах, оснащених спеціальним оснащенням, що утворює стінки форми. Розмір піддона 7X4,5 м, що дозволяє одночасно формувати один виріб площею 6,8X4,4м або кілька виробів рівновеликої площі, якщо встановити на піддоні розділові деталі. В процесі виконання операцій формувального комплексу вагонетка штовхачем ритмічно через кожні 12-15 хв переміщується від поста до посту по спеціально прокладених шляхах. Сформованное виріб піддають потім пропарюванню в камері безперервної дії, що має кілька ярусів по висоті. Підйом виробів з формою на верхні яруси та спуск їх після закінчення теплової обробки здійснюється спеціальними підйомниками (снижателя-ми), встановленими з боку завантаження і розвантаження камер. Переміщенням вагонеток керує оператор дистанційно з пульта управління. При цьому способі передбачається також те, що більшість операцій виконується формування і управляється дистанційно. З цією метою процес формування максимально розчленований на окремі операції, і організовані відповідні спеціалізовані пости, що є необхідним чинником автоматизації виробництва.

Спосіб безперервного формування здійснюється на вибропрокатном стані (рис. 85). Він має безперервно рухому стрічку, складається з окремих об'ємних або плоских пластин; перші забезпечують отримання ребристої поверхні панелей, а другі - гладкою. На безперервно рухому стрічку на початку табору укладається арматура, потім на наступному ділянці подається бетонна суміш ущільнюється і вібруванням і частково прокатом калибрующими валками; останні дозволяють отримувати вироби строго постійної товщини і з гладкою поверхнею. Сформованное виріб по мірі руху стрічки надходить у зону тепловологісної обробки і після двогодинного про-паривания в готовому вигляді сходить з стрічки і спрямовується на склад. Швидкість руху стрічки стану до 25 м/ч. При найбільшій ширині виробу 3,2 м продуктивність досягає 80 м2/год. Це найбільш продуктивний і автоматизований спосіб виробництва панелей.

 

4. ТВЕРДІННЯ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ВИРОБІВ

Твердіння відформованих виробів - заключна операція технології збірного залізобетону, коли вироби набувають необхідну міцність. Остання може бути дорівнює марці бетону для одних виробів або бути менше її для інших. Так, міцність бетону виробів при відвантаженні їх споживачеві повинна бути дорівнює: не менше 70% марочної (28-добової) міцності для виробів з бетону на портландцементі чи його різновидах і 100%-ної для виробів з силікатного (з вестково-песчакого) або пористого бетону. Однак для деяких виробів з портландцементного відпускна міцність бетону повинна перевищувати 70%. Наприклад, міцність бетону шпали для залізниць повинна бути дорівнює марці прогонових будов мостів - не менше 80% від марки. Допускається зниження відпускної міцності виробів визначається виключно економічними міркуваннями, так як в цьому випадку скорочується тривалість виробничого циклу і відповідно підвищується оборотність коштів. При цьому мається на увазі, що міцність, відсутню до марочної, вироби наберуть в процесі їх транспортування і монтажу і до момент навантаження експлуатаційної навантаженням міцність їх буде не нижче проектної (марочної).

В залежності від температури середовища розрізняють наступні три принципово різних режиму твердіння виробів:

нормальний - температура 15-20° С;

теплова обробка при температурі до 100° С при нормальному тиску;

автоклавна обробка - пропариваиие при підвищеному тиску пари і температурі середовища вище 100° С.

Незалежно від режиму твердіння відносна вологість середовища повинна бути близькою до 100%, інакше вироби сохнуть, а це призводить до уповільнення або припинення росту їх міцності, так як твердіння бетону є в першу чергу гідратація цементу, тобто взаємодія цементу з водою.

Нормальні умови тверднення досягаються в природних умовах без використання будь-яких теплових апаратів і витрат тепла. Це найважливіше техніко-економічне перевага природного способу твердіння, відрізняється простотою в організації і мінімальними капітальними витратами. У той же час спосіб економічно виправданий може бути лише у виняткових випадках. У природних умовах вироби досягають відпускної 70%-ної марочної міцності протягом 7-10 діб., тоді як при штучному твердінні (пропарива-нді або автоклавної обробці) ця міцність досягається в 15-20 разів швидше - за 10-16 ч. Відповідно знижується потреба у виробничих площах, обсязі парку форм, скорочується тривалість оборотності коштів. Це і є причиною застосування на більшості заводів штучного твердіння.

У той же час прагнення відмовитися від останнього є актом-алыгай проблемою сучасної технології бетону. Вже є бетони, які протягом 1 добу. нормальних умов тверднення набувають до 40-50% марочної міцності. Це досягається застосуванням високомарочних швидкотверднучих цементів, жорстких бетонних сумішей, інтенсивного ущільнення вібрацією з додатковим вантажем, застосуванням добавок - прискорювачів твердіння, виброактивацией бетонної суміші перед формуванням, застосуванням гарячих бетонних сумішей. Подальший розвиток робіт в цьому напрямку дасть можливість, по-видимому, в найближчі роки відмовитися в ряді випадків від штучного твердіння. Однак в даний час штучний спосіб твердіння виробів за своїм техніко-економічними показниками перевершує природний.

Теплова обробка при нормальному тиску. Розрізняють кілька способів теплової обробки залізобетонних виробів при нормальному тиск: пропарювання в камерах, електропрогрів, контактний обігрів, витримка в теплобассейнах (у гарячій воді). Техніко-економічне перевага поки ще залишається за пропарюванням в камерах, і цей спосіб застосовується на переважній більшості підприємств збірного залізобетону.

Пропарювання здійснюють у камерах періодичної і безперервної дії. В останніх свежесформованные вироби безперервно надходять на Еагонетках, і також безперервно з протилежного кінця тунелю камери виходять готові вироби. В процесі твердіння вироби в камері проходять зони підігріву, ізотермічного прогріву (з постійною максимальною температурою пропарювання) і охолодження. В принципі камери безперервного дії, як і взагалі всяке безперервно діюче обладнання, забезпечують найбільш високий знімання продукції з одиниці об'єму. Однак в даному випадку необхідність застосування вагонеток і механізмів для переміщення вироби, а також ряд конструктивних складнощів і неполадок в теплотехнічному щодо тунельних камер не дозволяють широко застосовувати цей вид пропарювальних камер. Застосовуються вони тільки при конвеєрному способі виробництва і навряд чи одержать подальший розвиток. Перспективними є вертикальні камери безперервної дії.

Серед камер періодичної дії основне застосування знаходять камери ямного типу (рис. 86) глибиною приблизно 2 м і на 0,5-0,7 м виступаючі над рівнем підлоги цеху. Розмір камери в плані відповідає розміром виробів або кратні їм. Найбільш вигідним є розмір камери, відповідний розміру одного виробу в плані, так як завантажувальна ємність камери найменша і мінімальним виявляється непродуктивний простої камери під завантаженням. Однак при цьому зростає кількість камер. Техніко-економічним аналізом цих двох показників (позитивного і негативного) встановлено, що найбільш вигідним виявляється розмір камери у плані, відповідний розміру двох виробів.

Стінки камери викладають з цегли або роблять бетонними. Зверху камеру закривають масивною кришкою з теплоізоляційним шаром, запобігає втрати тепла. Для попередження вибивання пари в стінках камери зверху її передбачена канавка, засыпаемая піском або заливається водою, в яку входять відповідні виступи на кришці камери. Це створює затвор, що перешкоджає вибивання пари з камери. Вироби в камеру завантажують зверху краном в декілька рядів по висоті. Якщо вироби завантажуються у формі, кожний верхній ряд встановлюється на стінки нижчою форми (через дерев'яні прокладки). Якщо вироби формують з часткової негайної распалубкой, то вони надходять в камеру лише на піддоні. В цьому випадку піддон з виробом встановлюється на спеціальні відкидаються виступи, передбачені на стінках камери.

Режим пропарювання в камерах характеризується тривалістю підйому температури, витримкою при максимальній температурі і тривалістю охолодження, а також найбільшою температурою в період ізотермічного прогріву. Застосовують найрізноманітніші режими твердіння в залежності від властивостей цементу та його виду, властивостей бетонної суміші (тверда або динамічна), виду бетону (важкий або легкий), розмірів виробів (тонкі або масивні). В якості усередненого можна привести наступний режим: підйом температури зі швидкістю 25-35 град/год, зниження температури з швидкістю 30 - 40 град/год, ізотермічна витримка протягом 6-8 н і максимальна температура нагріву 80-90° С. Таким чином, загальна тривалість пропарювання для виробів на звичайному портландцементі в середньому становить 12-15 ч. Як видно, твердіння виробів - найбільш тривала операція, в десятки разів перевищує всі інші (наприклад, формування одного настилу триває 12-15 хв, а стіновий панелі, що має опоряджувальний шар, не перевищує 20-25 хв). Це робить необхідним дослідження шляхів для зниження тривалості пропарювання, для чого необхідно знати фактори, що його визначають.

В першу чергу на режим твердіння впливає вид цементу. Застосування швидкотверднучих цементів (алитовых і алитоалюминатных портландцементів) дозволяє приблизно в 2 рази скоротити тривалість ізотермічної витримки. Крім того, оптимальна температура прогріву виробів на цих цементах виявляється в межах 70-80° С, що також суттєво скорочує час, потрібне на нагрівання та охолодження. У сукупності загальна тривалість теплової обробки виробів на алитовых і алитоалюминатных швидкотверднучих портландцементах знижується до 8-10 ч, а міцність бетону досягає 70-80% марочної.

Медленнотвердеющие цементи (пуццолановые і шлакопортландце-менти) вимагають більш тривалої ізотермічної витримки (до 10-14 год) та більше високої температури ізотермічного прогріву (до 95-100°С), а загальна тривалість пропарювання виробів, виготовлених з бетонів на цих цементах, становить 16-20 ч. Застосування жорстких бетонних сумішей, що мають низька початкова водосодержа-ня, дозволяє на 15-20% зменшити тривалість пропарювання. Якщо врахувати, що додаткові витрати енергії та праці на формування жорстких сумішей не перевищують 10-15% і компенсуються зниженням витрати цементу, то економічна доцільність застосування жорстких сумішей стає очевидною і в даному випадку. Вироби з легких бетонів, як повільно прогревающиеся внаслідок підвищених теплоізоляційних якостей, вимагають і більш тривалого режиму теплової обробки.

Поряд із зазначеними вище шляхами прискорення твердіння бетону

при пропарюванні, порівняно недавно запропонований ще один спосіб -

застосовувати для формування попередньо підігріті до 75-85° С бе

тонні суміші. Нагрівають їх електричним струмом протягом 8-12 хв.

Спосіб отримав назву гарячого формування. Таким чином, вироби

надходять у камеру в підігрітому вигляді і не вимагають часу на їх

підігрів до максимальної температури пропарювання. Спосіб передба

передбачає взагалі відмова від пропарювання, і свежесформованные горя

робітники вироби вкривають для запобігання втрати тепла (спосіб тер

моса) і залишають у такому вигляді протягом 4-6 год; за це час бетон

набирає необхідну міцність. .

Електропрогрів виробів. За своєю технологією і санітарно-гігієнічним умовам виробництва виробів має електропрогрів незрівняну перевагу перед усіма іншими способами нагрівання. Розвиток його гальмує брак і висока вартість електроенергії: витрата електроенергії при електротермічної обробки бетону в середньому становить 80-100 квт-год на 1 мъ виробів.

Електропрогрів виробів досягається при проходженні змінного

струму через бетон. Останній, маючи електричним опором

більшим, ніж підводять до нього струм електроди, але в той же час

має деяку електропровідність, розігрівається в результаті

перетворення електричної енергії в теплову. Кількість тепла,

виділяється в бетоні при проходженні через нього електричного

струму, відповідно до закону Джоуля - Ленца прямо пропорциональ

але витраченої електроенергії в одиницю часу (часу прохожде

ня струму) і теплового еквіваленту роботи.

Электропрогреву у відкритих формах піддають вироби масивні, так як тонкостінні вироби (тонкостінні перегородки, панелі) при цьому можуть пересихати і їх доцільно прогрівати електричним струмом касетах. Напруга струму на початку електропрогрівання приймають рівним 65-90, а в кінці - до 150-220 ст. У міру затвердіння електропровідність бетону знижується, і для проходження електричного струму потрібна більша напруга.

Контактний обігрів виробів досягається шляхом безпосереднього контакту їх з нагрівальними приладами, наприклад обогреваемыми стінками форми, підставою - стенду.

Стінки камери викладають з цегли або роблять бетонними. Зверху камеру закривають масивною кришкою з теплоізоляційним шаром, запобігає втрати тепла. Для попередження вибивання пари в стінках камери зверху її передбачена канавка, засыпаемая піском або заливається водою, в яку входять відповідні виступи на кришці камери. Це створює затвор, що перешкоджає вибивання пари з камери. Вироби в камеру завантажують зверху краном в декілька рядів по висоті. Якщо вироби завантажуються у формі, кожний верхній ряд встановлюється на стінки нижчою форми (через дерев'яні прокладки). Якщо вироби формують з часткової негайної распалубкой, то вони надходять в камеру лише на піддоні. В цьому випадку піддон з виробом встановлюється на спеціальні відкидаються виступи, передбачені на стінках камери.

Режим пропарювання в камерах характеризується тривалістю підйому температури, витримкою при максимальній температурі і тривалістю охолодження, а також найбільшою температурою в період ізотермічного прогріву. Застосовують найрізноманітніші режими твердіння в залежно від властивостей цементу та його виду, властивостей бетонної суміші (жорстка або рухома), виду бетону (важкий або легкий), розмірів виробів (тонкі або масивні). В якості усередненого можна привести наступний режим: підйом температури зі швидкістю 25-35 град/год, зниження температури з швидкістю 30 - 40 град/год, ізотермічна витримка протягом 6-8 год і максимальна температура нагріву 80-90° С. Таким чином, загальна тривалість пропарювання для виробів на звичайному портландцементі в середньому становить 12-15 ч. Як видно, твердіння виробів - найбільш тривала операція, в десятки разів перевищує всі інші (наприклад, формування одного настилу триває 12-15 хв, а стіновий панелі, що має оздоблювальний шар, що не перевищує 20-25 хв). Це робить необхідним пошук шляхів для зниження тривалості пропарювання, для чого необхідно знати фактори, що його визначальні.

В першу чергу на режим твердіння впливає вид цементу. Застосування швидкотверднучих цементів (алитовых і алитоалюминатных портландцементів) дозволяє приблизно в 2 рази скоротити тривалість ізотермічної витримки. Крім того, оптимальна температура прогріву виробів на цих цементах виявляється в межах 70-80° С, що також суттєво скорочує час, потрібне на нагрівання та охолодження. У сукупності загальна тривалість теплової обробки виробів на алитовых і алитоалюминатных швидкотверднучих портландцементах знижується до 8-10 ч, а міцність бетону досягає 70-80% марочної.

Медленнотвердеющие цементи (пуццолановые і шлакопортландце-менти) вимагають більш тривалої ізотермічної витримки (до 10-14 год) і більш високою температури ізотермічного прогріву (до 95-100°С), а загальна тривалість пропарювання виробів, виготовлених з бетонів на цих цементах, становить 16-20 ч. Застосування жорстких бетонних сумішей, що мають низький початковий водосодержа-ня, дозволяє на 15-20% зменшити тривалість пропарювання. Якщо врахувати, що додаткові витрати енергії і праці на формування жорстких сумішей не перевищують 10-15% і компенсуються зниженням витрати цементу, то економічна доцільність застосування жорстких сумішей стає очевидною і в даному випадку. Вироби з легких бетонів, як повільно прогревающиеся внаслідок підвищених теплоізоляційних якостей, вимагають і більш тривалого режиму теплової обробки.

Поряд із зазначеними вище шляхами прискорення твердіння бетону при пропарюванні, порівняно недавно запропонований ще один спосіб - застосовувати для формування попередньо підігріті до 75-85° С бетонні суміші. Нагрівають їх електричним струмом протягом 8-12 хв. Спосіб отримав назва гарячого формування. Таким чином, вироби надходять у камеру в підігрітому вигляді і не вимагають часу на їх підігрів до максимальної температури пропарювання. Спосіб передбачає взагалі відмова від пропарювання, і свежесформованные гарячі вироби вкривають для запобігання втрати тепла (спосіб термоса) і залишають у такому вигляді протягом 4-6 год; за це час бетон набирає необхідну міцність.

Електропрогрів виробів. За своєю технологією і санітарно-гігієнічним умовам виробництва виробів має електропрогрів незрівняну перевагу перед усіма іншими способами нагрівання. Розвиток його гальмує брак і висока вартість електроенергії: витрата електроенергії при електротермічної обробки бетону в середньому становить 80-100 квт * Ч на 1 м3 виробів.

Електропрогрів виробів досягається при проходженні змінного

струму через бетон. Останній, маючи електричним опором

більшим, ніж підводять до нього струм електроди, але в той же час

має деяку електропровідність, розігрівається в результаті

перетворення електричної енергії в теплову. Кількість тепла,

виділяється в бетоні при проходженні через нього електричного

струму, відповідно до закону Джоуля - Ленца прямо пропорциональ

але витраченої електроенергії в одиницю часу (часу прохожде

ня струму) і теплового еквіваленту роботи.

Электропрогреву у відкритих формах піддають вироби масивні, так як тонкостінні вироби (тонкостінні перегородки, панелі) при цьому можуть пересихати і їх доцільно прогрівати електричним струмом касетах. Напруга струму на початку електропрогрівання приймають рівним 65-90, а в кінці - до 150-220 ст. У міру затвердіння електропровідність бетону знижується, і для проходження електричного струму потрібна більша напруга.

Контактний обігрів виробів досягається шляхом безпосереднього контакту їх з нагрівальними приладами, наприклад обогреваемыми стінками форми, підставою, стенду. При цьому щільно виріб укривають, щоб попередити втрати випаровується вологи в навколишнє середовище. Необхідна вологість навколо виробу досягається за рахунок надлишково введеної в бетон води, тобто понад потребной на тверднення цементу; вона завжди присутній в бетоні і вводиться, як говорилося раніше, для отримання удобоукладываемой суміші. В якості теплоносія застосовують гострий пар, гарячу воду, нагріте масло. Найбільш ефективно застосування контактного обігріву для теплової обробки тонкостінних виробів при достатній герметизації, наприклад в касетах, у яких виріб укладено у вузькі, але глибокі відсіки.<В цьому випадку можливий дуже швидкий підйом температури до максимальної (за 15-30 хв) без порушення структури бетону. Крім того, утворюється насичена парова середовище з тиском пари, дещо більшим, ніж атмосферне, що вельми сприятливо позначається на процеси твердіння бетону.

Температурна обробка в термобассейнах застосовується в тому випадку, коли потрібно отримати виріб високої щільності і водонепроникності (труби, покрівельні матеріали). Твердіння в гарячій воді створює найбільш сприятливий режим. Попередньо отверділі вироби поміщаються в басейн з гарячою водою і витримуються в ньому до придбання необхідної міцності. За своїми техніко-економічними показниками цей спосіб має ряд переваг: низький витрата тепла забезпечує найбільш сприятливі умови твердіння бетону. Але вельми важливий недолік способу - необхідність подальшої сушки виробів - є причиною практичного відмови від обробки виробів в термобассейнах.

Автоклавна обробка. Швидкість більшості хімічних реакцій, в тому числі і взаємодії цементу з водою, що забезпечує твердіння бетону, зростає з підвищенням температури і більшою ступені, чим вище температура; крім того, для твердіння бетону необхідна вологе середовище. Поєднання цих двох факторів успішно досягається при обробці виробів пором високого тиску. З підвищенням тиску відповідно зростає температура насиченої пари. При нормальному тиску температуру насиченого пара (100%-ная відносна вологість середовища) вище 100°С отримати не можна. Понад цієї температури відносна вологість середовища буде менше 100% і поміщені в неї бетонні вироби почнуть висихати. Найбільш поширений режим автоклавної обробки при тиску пари 8-12 атм. Температура насиченої пари при цьому приблизно дорівнює 170-200° С. При такій температурі отримують вироби з марочну міцність бетону протягом 8-10 год, що дає великий техніко-економічний ефект.

Важливим достоїнством автоклавної обробки бетону є те, що при таких високотемпературних умовах пісок, будучи інертним при нормальній температурі і пропарюванні, стає активним, енергійно взаємодіючи з вапном, і забезпечує одержання бетону міцністю 200 кГ/см2 і більше. Це дозволяє широко використовувати дешеві безцементні вапняно-піщані бетони для виготовлення способом автоклавної обробки міцних, водостійких і довговічних виробів. Устаткування, застосовуване для цієї мети, не відрізняється від розглянутого в розділі V - основним агрегатом служить автоклав.

При використанні портландцементів зазвичай застосовують медленнотвердеющие цементи. Їх перевага в даному випадку не тільки в дещо зниженою вартості, але і у великому приріст міцності, одержуваному при автоклавному обробці, порівняно з іншими видами портландцементів. Крім того, в автоклавних портландцементних бетонах частина цементу (до 30-40%) може бути успішно замінена меленим піском. При цьому міцність бетону не тільки, не знижується, але навіть спостерігається підвищення його фізико-механічних показників, що має велике техніко-економічне значення.

 

5. ОЗДОБЛЕННЯ ПОВЕРХНІ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ВИРОБІВ

Спосіб обробки поверхонь залізобетонних виробів треба вибирати з урахуванням цілого ряду вимог, які можуть бути продиктовані кліматичними, архітектурними та іншими умовами його служби. Обробка повинна бути довговічною і захищати бетон виробу від атмосферних і агресивних впливів, а також відповідати архітектурно-декоративним вимогам.

В даний час поверхні можна обробляти з використанням фарбувальних складів, облицювальних матеріалів і кольорових бетонів. Фарбувальні склади повинні бути водостійкими, довговічними і стійкими проти вицвітання. Це силікатні, цементні і полімерні фарби. Силікатні фарби готують з рідкого скла, мінеральних барвників речовин (пігментів) і наповнювачів, цементні фарби - з білого цементу з мінеральними фарбувальними речовинами, перхлорвінілові (полімерні) фарби - з мінеральних барвників, розбавлених перхлорвиниловьш лаком. Фарби на поверхня залізобетонних виробів наносять пістолетом-розпилювачем за 2 або 3 прийоми, залежно від кольору використовуваного барвника і консистенції розчину. Фарбувати поверхні треба при позитивних температурах.

До облицювальних матеріалів, призначених для обробки бетонних та залізобетонних виробів, поряд з архітектурно-декоративними вимогами пред'являються вимоги високої міцності і довговічності в умовах мінливих атмосферних впливів. В даний час в якості облицювальних матеріалів використовують плитки з природних кам'яних матеріалів, керамічні, азбестоцементні, скляні, плити і блоки з кольорового бетону, гофровані листи з алюмінію.

Плитки з природних кам'яних матеріалів - найбільш довговічний, забезпечує різноманітну гаму кольорів матеріал, одержуваний у результаті розпилювання мармуру, гранітів, лабрадорптов, кварцитів, вапняків та інших забарвлених гірських порід. Бетонні плитки виготовляють на спеціальних гідравлічних пресах з кольорового бетону. Велике поширення при обробки залізобетонних панелей отримали керамічні облицювальні плитки, володіють високими декоративними властивостями; крім того, вони добре зчіплюються з бетоном і відрізняються индустриальностыо виробництва. Плитки випускаються різних розмірів: великорозмірні (10X10 і 10Х Х20 см) і дрібнорозмірні (килимові, 48X48 мм). При виробництві великорозмірних залізобетонних панелей облицювання з килимових плиток виявляється менш трудомісткою і більш продуктивною, ніж облицювання великорозмірними плитками, укладають поштучно вручну. На ленінградському ДБК-2 для облицювання панелей використовуються скляні лицювальні плитки розміром 2)(2 см, які наклеєні на картон заданих розмірів. Для збільшення зчеплення скляної поверхні плитки з розчином або бетоном її тильна поверхня покривається кремнійорганічними сполуками типу ВН-30, що володіють хорошою адгезією до склу. Скляні плитки випускаються різних кольорів-від білого до чорного.

В якості облицювальних матеріалів для оздоблення залізобетонних стінових панелей можуть використовуватися також кольорові цементні плитки і алюмінієві листи, останні володіють високою атмосферо-стійкістю і міцністю і хорошими архітектурно-декоративними властивостями. Для цих же цілей придатний і кольоровий бетон. Для його отримання використовують неорганічні мінеральні фарби, що володіють високою лугостійкість і атмосферостійкістю. Червону, жовту і коричневу забарвлення бетону отримують додаванням пігментів з окислів заліза, зелену - введенням зеленої оксиду або гідроксиду хрому.

 

6. ПРИЙМАННЯ ТА ВИПРОБУВАННЯ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ВИРОБІВ

Залізобетонні вироби приймають партіями, що складаються з од

нотипных виробів, виготовлених з однієї технології в протягом бо не

понад 10 діб.

У процесі приймання зовнішнім оглядом перевіряють зовнішній вигляд виробів, відзначають наявність тріщин, раковин та інших дефектів. Потім за допомогою вимірювальних лінійок та шаблони перевіряють правильність форми і габаритні розміри виробів. Якщо при контрольних вимірах вироби виявляються відхилення по довжині або ширині, що перевищують допустимі, виріб бракується.

При прийманні виробів визначається і міцність бетону, яка встановлюється за результатами випробування контрольних зразків і готових виробів. Контрольні зразки з ребром 10, 15 і 20 см повинні виготовлятися в металевих роз'ємних формах у кількості не менше 3 шт. не рідше 1 разу за зміну, а також для кожного нового складу бетонної суміші.

Бетонну суміш в зразках ущільнюють на стандартній вібромайданчику з амплітудою 0,35 мм і частотою 3000 кол/хв Зразки повинні тверднути у тих же умовах, що і вироби. Межа міцності бетону визначається після випробування зразків на гідравлічних пресах і обчислюється як середнє арифметичне значення результатів випробування трьох зразків.

Випробування готових залізобетонних виробів на міцність, жорсткість і тріщиностійкість виробляють згідно ГОСТам та технічним умов. Вироби для випробувань відбирають у кількості 1 % від кожної партії, але не менше 2 шт., якщо в партії менше 200 шт. виробів. Випробування проводять на спеціальних випробувальних стендах, навантажуючи конструкцію гідродомкратами, штучними вантажами або важільними пристосуваннями. Критерієм міцності служить навантаження, при якому виріб втрачає свою несучу здатність (руйнується). Останнім часом для визначення міцності бетону в конструкціях користуються фізичними і механічними методами, не руйнують вироби.

До фізичних методів відносяться ультразвукові та радіометричні. Механічні методи базуються на визначенні величини пружною або пластичної деформації. Прилади для цих методів поділяються на прилади, засновані на принципі пружного відскоку, і прилади, засновані на принципі впровадження наконечника у бетон. У першому випадку міцність бетону оцінюється за величиною пружного відскоку бойка від поверхні бетону, в другому характеризується величиною відбитка на поверхні бетону. Прилади цієї групи отримали широке застосування в будівництві.

 

7. ШЛЯХИ ПОДАЛЬШОГО ВИРОБНИЦТВА ЗБІРНОГО ЗАЛІЗОБЕТОНУ

Останнім часом випуск збірного залізобетону в СРСР зростає особливо швидкими темпами. У 1970 р. його випуск склав 85 млн. ж3, тобто на 70% більше, ніж у 1964 р. У поточному п'ятилітті збірний залізобетон, як основа індустріалізації будівництва, отримує подальший розвиток. На розвиток виробництва збірного залізобетону виділяється в цілому більше 800 млн. руб. і дуже важливо правильно використати ці великі кошти при проектуванні нових і реконструкції діючих підприємств. Виключно велике значення при цьому має вибір раціональної технологічної схеми виробництва залізобетонних виробів залежно від потужності проектованого заводу, номенклатури продукції, що випускається, виду армування, габаритів виробів та інших факторів.

При виборі технологічної схеми виробництва цеху формування і пропарювання необхідно враховувати номенклатуру виробів, що випускаються і обсяги виробництва, що визначаються раціональний радіус перевезення готової продукції. Для дрібносерійного виробництва залізобетонних виробів на заводах малої і середньої потужності найбільш вигідним виявляється агрегатний спосіб виробництва. При нескладному технологічному обладнанні, невеликих виробничих площах і невеликих витратах на будівництво цей спосіб дає можливість отримувати високий знімання готової продукції з I м2 виробничої площі цеху. Метод також дозволяє оперативно здійснювати переналагодження обладнання і переходити від формування одного виду виробів до іншого без істотних витрат. Продуктивність формувального агрегату залежить від виду і розмірів формованих виробів і змінюється при такому переході, що викликано зміною тривалості циклу формування виробів, який може коливатися у великому діапазоні - 5-40 хв.

Поточно-агрегатний спосіб найбільш поширений в сучасної технології збірного залізобетону.

За капітальними витратами перевага залишається за стендовим

способом при формуванні виробів на горизонтальних стендах. Просто

та обладнання, мала енергоємність, можливість ліг

кого переходу на випуск виробів самих різноманітних типорозмірів,

мінімальна кількість транспортних операцій - основні достойний

ства цього способу. Однак при горизонтальному формуванні вироби

на стендах виявляється значною потреба в виробничих

площах. Низький рівень механізації обумовлює високу тру

доемкость, в 2-3 рази перевищує, наприклад, трудомісткість виготовлення

товления виробів за поточно-агрегатної технології. Застосування мало

потужних переносних вібраторів можливо для ущільнення бетонної

суміші з високою рухливістю, що викликає перевитрату цементу. Всі

ці фактори виключили доцільність організації виробництва

виробів масового випуску (плити і панелі перекриттів, панелі і бло

ки стін, фундаментні блоки та плити) по стендовій технології. Одна

до при невеликому середньорічному обсязі таких виробів стендова спо

соб може виявитися найбільш раціональним; доцільний він і при

організації виробництва залізобетонних виробів на тимчасових за

лигонных установках.

Раціональність застосування стендового способу зростає з збільшенням ваги і розміру виробів, переміщення яких за окремими технологічним постам обумовлює великі витрати або практично важко здійсненно. Це відноситься до ферм і балок довжиною 18 м і більш, пролетным будівель мостів вагою до 100 т і вище, аркам і друпьм унікальних елементів збірного залізобетону значної ваги. Цим визначаються техніко-економічні переваги стендового способу при виготовленні зазначених виробів. Стендова технологія найбільш широко застосовується на відкритих полігонах потужністю до 10-15 тис. м3/рік. Важливо, що при стендовому методі виробництва обладнання може бути легко демонтовано і також легко зібрано на будь-якій ділянці будівництва. Продуктивність стенду залежить від тривалості витримування вироби. Залежно від виду виробів час, необхідне для витримування виробів на стенді, коливається від 20 год до 5 діб.

Конвеєрний метод виробництва залізобетонних виробів позпо-ляет домогтися комплексної механізації та автоматизації технологічних процесів їх виготовлення. Організація виробництва по конвеєрному методу забезпечує значне підвищення продуктивності праці і збільшення випуску готової продукції при найбільш повному і ефективному використанні технологічного обладнання. Однак слід зазначити, що конвеєрна технологія вимагає великих капітальних вкладень. Застосування її раціонально на заводах з масовим випуском виробів з обмеженою номенклатурою та мінімальною кількістю типорозмірів.

Вироби в касетах виготовляють у вертикальному положенні (на ребро), що виявляється вельми доцільним при виготовленні тонких плоских виробів значній площі (перегородки стін, панелі перекриттів). Питома потреба в площах виробничого цеху при касетному способі сама мінімальна і на невеликій ділянці, займаному касетою, одночасно формується до 12 виробів площею до 12 м2 кожна. Відсутність віброплощадок і камер програвання є важливим достоїнством способу. І все ж він має досить істотні недоліки. Ефективно ущільнити у касеті, яка має глибокі відсіки, можна тільки суміш досить рухливу, а це досягається при отриманні заданої міцності бетону з підвищеною витратою цементу. Обмеженість номенклатури - також недолік касетного способу: в касетах багатосекційні конструкції можна формувати тільки плоскі вироби суцільного перерізу. Аналогічні переваги і недоліки має спосіб виготовлення виробів на вибропрокатном стані: він відрізняється високим ступенем механізації технологічного процесу, але вимагає дуже великих капітальних витрат.

Вибір технологічної схеми та організація формування вироби визначаються багатьма факторами, провідними серед яких є виробнича потужність підприємства, вид та розміри виробу, технічна можливість і економічна доцільність механізації і автоматизації процесів, характер застосовуваних бетонних сумішей при тому чи іншому способі. Правильна оцінка перелічених чинників визначає, в кінцевому рахунку, раціональну технологію, найбільш вигідну для конкретних умов. При будівництво заводів збірного залізобетону необхідно прагнути до максимально можливої концентрації виробництва, так як це дозволяє ширше проводити спеціалізацію окремих виробничих ліній і забезпечити найкраще використання капіталовкладень.

 

 «Будівельні матеріали» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також:

 

Довідник домашнього майстра Будинок своїми руками Будівництво будинку Гідроізоляція