Виготовлення збiрних бетонних та залiзобетонних конструкцiй з важких бетонiв
План
1. Класифiкацiя бетонних та залiзобетонних конструкцiй
та пiдприємств по їх виробу
в’яжучого, заповнювачiв i води, або водяного розчину. Бетони, як правило, добре чинять опiр стискувальним навантаженням, проте мають низьку мiцнiсть при розтягу, яка вiдповiдно становить 5... 10 % мiцностi на стиск. Бетони пiдроздiляють на: важкi, легкi, високомiцнi, гiдротехнiчнi, декоративнi, дорожнi, жаростiйкi, кислотостiйкi, особливо важкi та iншi. При поєднаннi бетону i сталевої арматури у такому композицiйному матерiалi як залiзобетон вдається пiдвищити будiвельнi властивостi як бетону так i сталевої арматури. Так, сталь має дуже високу мiцнiсть при розтягу (240... 1700 МПа), тому в залiзобетонi її розмiщують так, щоб вона сприймала розтягу вальнi зусилля, а стискувальнi передавалися на бетон. Можливiсть спiльної роботи сталевої арматури та бетону зумовлюється мiцним зчепленням мiж ними й майже однаковими коефiцiєнтами лiнiйного розширення при змiнi температури в iнтервалi вiд 0 до 80°С (бетону 10´10 К, сталi - 12´10 К). В свою чергу бетон захищає сталь, що мiститься в ньому вiд корозiйної дiї навколишнього середовища. Найдоцiльнiше використовувати залiзобетон для будiвельних виробiв i конструкцiй, що зазнають стискувальних та вигинальних напружень.
Введення металевої арматури полiпшує деформативнiсть бетону. Це пов’язане з тим, що граничнi деформацiї бетону перед руйнуванням мають невеликi значення i залежать вiд мiцностi бетону, складу i тривалостi прикладання навантаження. В дослiдах при осьовому стиску призм спостерiгаються граничнi деформацiї при стиску в межах (0,8... 3)´10, в середньому
´ 10 = 0,2 %
В стиснутiй зонi бетонних елементiв, якi згинають, спостерiгаються бiльшi, нiж у стиснутих призм деформацiї Еив =(2,7... 4,5)´ 10. Вони залежать вiд форми поперечного перерiзу i вiдносної висоти стиснутої зони. При зменшеннi ширини поперечного перерiзу донизу i у таврових переграничнi деформацiї, а при зменшеннi вiдносної висоти стиснутої зони збiльшуються. Вони також залежать вiд насиченостi залiзобетону повздовжньою арматурою.
Граничнi деформацiї при розтягу у 10... 20 разiв меншi, нiж при стиску i в середньому складають 1,5´10(0,015%). Гарячекатана арматурна сталь з площадкою текучостi подовжується пiсля руйнування на розтяг до 25 %. У цiєї сталi напруга, при якiй деформацiї збiльшуються без суттєвого збiльшення навантажень, називається фiзичною границею текучостi арматурної сталi sу, а напруга, яка безпосередньо попереджає руйнування - тимчасовим опором арматурної сталi sи. Збiльшення мiцностi гарячекатаної арматурної сталi i зменшення повздовження при руйнуваннi на розтяг досягається введенням в її склад легуючих добавок, термiчним змiцненням або холодним деформуванням.
Легованi i термiчно змiцненi сталi переходять у пластичну зону без наявної площадки текучостi. Для цих сталей встановлюють умовну границю текучостi - напругу s0,2, при якiй залишковi деформацiї складають 0,2%; умовну границю пружностi - sse = 0,8s0,2. Легування i термiчна обробка дозволяють пiдвищити мiцнiсть сталi i зменшити повздовження пiсля руйнування при розтягу до 4... 6%. Це свiдчить про те, що застосування рiзних видiв сталi дозволяє змiнювати властивостi залiзобетонних конструкцiй.
бетоннi та залiзобетоннi конструкцiї подiляють на монолiтнi та збiрнi. Монолiтнi конструкцiї зводять безпосередньо на будiвельному майданчику. Їх використовують при особливо великих навантаженнях - фундаменти, гiдротехнiчнi та iншi споруди; будiвництвi будинкiв - при необхiдностi пiдвищення архiтектурної виразностi будiвель i споруд та iнше. Зведення монолiтних залiзобетонних конструкцiй при рацiональнiй органiзацiї виробництва дає можливiсть знизити на 3... 5% вартiсть будiвництва 12 i 16 - поверхових будинкiв, на 15... 20% зменшити витрати сталi на арматуру i закладенi деталi.
i залiзобетону витрачається значна кiлькiсть ручної працi, збiльшуються строки будiвництва, ускладнюється бетонування в зимовий перiод. Збiрнi бетоннi та залiзобетоннi вироби та конструкцiї виготовляють на механiзованих та автоматизованих пiдприємствах. Перевага збiрного бетону та залiзобетону порiвняно з монолiтним - пiдвищення якостi конструкцiй, в скороченi строкiв будiвництва. Крiм того, скорочуються витрати лiсоматерiалiв.
подiляють на унiфiкованi та нетиповi. Майже 80% загального обсягу виробництва конструкцiй становлять унiфiкованi бетоннi та залiзобетоннi конструкцiї, якi внесено до каталогiв конструкцiй для промислового, цивiльного i житлового будiвництва. У загальному обсязi виробництва бетонних та залiзобетонних конструкцiй, збiрнi конструкцiї в теперiшнiй час складають бiльш, як 60%. За галузями будiвництва збiрнi залiзобетоннi конструкцiї подiляють на конструкцiї для житлових та цивiльних будiвель, для промислових будiвель, сiльськогосподарського будiвництва та конструкцiї спецiального призначення. Із важких бетонiв виготовляють рiзнi конструкцiї для житлових громадських будiвель. Так для фундаментiв i пiдземних частин будiвель виготовляють блоки з бетону класiв В7,5... В15. Для каркасiв будiвель з бетону класiв В15... В40 виготовляють колони i горизонтальнi в¢язi. З важких бетонiв класiв по мiцностi при стиску В15... В20 виготовляють панелi для зовнiшнiх стiн неопалювальних будiвель, з бетону класiв не нижче ВІО-панелi внутрiшнiх стiн панелi перегородок. Вироби для мiжповерхових перекриттiв панелi й плити виготовляють з бетонiв класу В15 та вище. Для промислових будiвель застосовують вироби, аналогiчнi за номенклатурою виробам для цивiльних будiвель, проте вiдрiзнi вiд них розмiрами, армуванням, конфiгурацiєю. Крiм того для каркасiв промислових будiвель виробляють пiдкрановi балки, ферми, арки, оболонки.
Вироби для iнженерних споруд широко використовують у транспортному, гiдротехнiчному та iнших видах будiвництва. Для транспортного будiвництва виготовляють мостовi конструкцiї, опори контактної мережi електрифiкованих залiзниць, шпали, блоки опорядження тунелiв, якi здебiльшого виготовляють з важких бетонiв класiв В15... В40 i вище з попередньо напруженою арматурою. Вироби для сiльськогосподарських споруд - це елементи збiрних силосних ям, баштi траншей, а також деталi каркаса теплиць.
¢ємнi. До лiнiйних належать колони, ригелi, прогони, балки, палi, шпали; до плоских – плити перекриттiв та покриттiв, панелi зовнiшнiх i внутрiшнiх споруд, опори електромереж, колони кiльцевого перерiзу; до об¢ємних - санiтарно-технiчнi кабiни, блок - кiмнати, елементи шахт лiфтiв та силосiв. За призначенням у будiвлях та спорудах розрiзняють збiрнi елементи фундаментiв та каркаса, покриття та перекриття, стiни та перегородки, блоки опалювальних та вентиляцiйних систем. Конструкцiї одного призначення розрiзняють за типорозмiрами, конструкцiї одного типорозмiру подiляють на марки, в залежностi вiд рiзницi в армуваннi, наявностi монтажних отворiв, розмiщеннi закладних деталей. За внутрiшньою будовою вироби можуть бути суцiльними i порожнистими, одношаровими - виготовленими з одного виду бетону, та багатошаровими, якщо використано бетони рiзних видiв.
25 т. За характером армування збiрнi конструкцiї подiляють на бетоннi неармованi, залiзобетоннi iз звичайною арматурою, попередньо напруженi.
арматурного, бетонозмiшувального, формувального, комплектувального, ремонтно-механiчного, складiв сировини i готової продукцiї.
2. Виготовлення арматурних каркасiв
дроту - вiд умовної границi текучостi. Для звичайного арматурного дроту нормативний опiр складає 75% тимчасового опору розриву. Пластичнi властивостi сталi визначаються вiдносним видовженням при випробуваннi її на розрив, а також на згин у холодному станi. Важливою характеристикою арматурної сталi є її здатнiсть зварюватися без зниження механiчних властивостей. Добре зварюється арматура класiв вiд А-І до А-VI, Ат-IVC i звичайний арматурний дрiт. Не можна зварювати арматуру класiв Ат-V, Ат-VI i високомiцний дрiт. Фiзико-механiчнi, експлуатацiйнi та iншi властивостi сталей залежать вiд їх хiмiчного складу, способу переробки. Так на механiчнiй властивостi вуглецевих сталей, в основному, впливає вмiст у сталi вуглецю. При його збiльшеннi пiдвищуються мiцнiсть, твердiсть та зносостiйкiсть сталi, але знижуються пластичнiсть й ударна в’язкiсть, а також погiршується зварюванiсть. При введеннi легуючих елементiв одержують легованi сталi. За хiмiчним складом цi сталi подiляють на три класи: низьколегованi з загальним вмiстом легуючих елементiв до 2,5%; середньолегованi - 2,5... 10% та високолегованi,якi мiстять бiльш як 10% таких елементiв. Для позначення таких сталей вибрано лiтерно-цифрову систему. Наприклад, сталь 35 ХНЗН - мiстить 0,35% вуглецю, 1% Cr, 3% Ni, 1% Mo; сталь 25 Г2С - мiстить 0,25% вуглецю, 2% Mn та 1% Si. Низьколегованi сталi застосовують для виготовлення будiвельних сталевих конструкцiй (ферм, мостiв, нафто- та газопроводiв) та арматури для залiзобетонних конструкцiй. В залiзобетонних конструкцiях застосовують дрiт i стержнi гладкi або перiодичного профiлю. Ненапруженi залiзобетоннi конструкцiї, в яких сталь сприймає невеликi напруження, армують простими вуглецевими сталями ( Ст3, Ст5 ) та низьколегованими сталями марок 35ГС, 18Г2С i 25Г2С. Попередньо напруженi конструкцiї армують високомiцними середньо- i високовуглецевими низьколегованими сталями марок 45С, 80С, 35ГС у гарячекатаному або термiчно змiцненому станi за допомогою загартування та вiдпускання. Арматурна сталь може бути гарячекатаною (стержньова) та холоднотягнутою (дротова). За формою сталь випускають круглого, а для покращення зчеплення перiодичного профiлю. Стержневу арматуру, залежно вiд механiчних властивостей, подiляють на класи: А-І, А-ІІ, А-ІІІ та iншi. До арматурних виробiв належать: окремi стержнi заданих розмiрiв, арматурнi сiтки, плоскi арматурнi каркаси, просторовi арматурнi каркаси, монтажнi петлi, закладнi деталi, арматурнi елементи для попереднього напруження. Сiтки - це арматурнi вироби, що складаються iз стержнiв одного дiаметра. Їх використовують як робочу й монтажну арматуру. Плоскi каркаси складають з повздовжньої арматури, що створює один чи два пояси, i поперечних стержнiв, якi з¢єднують їх. Плоскими каркасами армують конструкцiї в площинi, перпендикулярнiй до дiючих навантажень. Просторовi каркаси складають з робочих, розподiльних i монтажних елементiв, якi становлять повну систему армування конструкцiй. Залежно вiд призначення вони можуть бути прямокутного, квадратного, таврового i круглого перерiзiв. Монтажнi петлi використовують для стропування виробiв при транспортуваннi i встановленi в робоче положення. Закладнi деталi потрiбнi для з¢єднання збiрних залiзобетонних елементiв мiж собою. Вони являють собою зварнi або штампованi елементи рiзної конструкцiї з листового, сортового чи фасонного прокату. Арматурнi елементи для попереднього напруження - це окремi стержнi або групи стержнiв i дротiв з анкерними пристроями на кiнцях для закрiплення пiсля натягання в упорах чи на затвердiлий бетон. Виробництво арматурних виробiв i конструкцiй здiйснюється, головним чином, в спецiалiзованих цехах, якi входять в склад залiзобетонних заводiв. В окремих випадках їх виробництво може бути органiзоване на централiзованих арматурних пiдприємствах. Радiус обслуговування такого пiдприємства встановлюється на основi розрахунку технiко-економiчних показникiв. На виготовлення рiзних арматурних каркасiв i виробiв, використаних в збiрному залiзобетонi, витрачається бiльш 10% прокату, металургiйною промисловiстю, або 40... 50% усiєї сталi, використаної у будiвництвi. Вартiсть арматури в збiрних залiзобетонних конструкцiях, якi використовують у цивiльному виробництвi складає 20.. 25% , а в промисловому - 30.. 35% вiд загальної вартостi виробiв i це, не зважаючи на те, що ступiнь армування залiзобетонних виробiв металом складає 1... 3%. На виготовлення арматурних конструкцiй i їх встановлення витрачається до 25... 30% усього часу потрiбного для виробництва збiрних залiзобетонних виробiв i конструкцiй. Звичайний дрiт i катанку дiаметром до 14 мм, а також сталь перiодичного профiлю дiаметром до 12 мм на пiдприємства доставляють у бухтах масою до 1000 кг. Арматурну сталь бiльших дiаметрiв доставляють у прутках завдовжки 4... 12 м, зв’язаних у пучки масою до 10 т. Арматурну сталь, що надходить на завод, зберiгають у неопалюваних примiщеннях, розрахованих на 20... 25 - добовий запас. Арматурну сталь, яку доставляють у бухтах, зберiгають на спецiальних стелажах i транспортують зi складу до арматурного цеху у вилкових захоплювачах. Стержневу арматуру зберiгають на стелажах. Деякi види стержневої арматури мають однаковий профiль. Щоб легше було вибрати необхiдну арматуру, кiнцi стержнiв на металургiйних заводах фарбують рiзними кольорами: Ат-ІІІС-бiлою i синьою фарбою; А-ІV - червоною; Ат-ІVC - бiлою та жовтою; АТ-IVK - зеленою; А-V - червоною i зеленою; Ат-VK - бiлою i зеленою; А-VI - червоною i синьою; Ат-VI - жовтою; Ат-VIK - зеленою i чорною. Для виготовлення арматурних елементiв арматурну сталь, в разi необхiдностi, випрямляють, очищають; нарiзають стержнi, дрiт i профiльний прокат; гнуть деякi елементи; виготовляють напружуванi арматурнi елементи (стержнi, пучки, пакети) з арматурними пристроями на кiнцях. Для випрямлення i розрiзання арматурної сталi дiаметром 3... 14 мм застосовують правильно - вiдрiзувальнi автомати з безперервним подаванням i гiльйотинними ножами, що забезпечує достатню точнiсть вiдрiзаних пруткiв. Очищають стержнi на верстаках, якi мають механiзм подачi i сталевi щiтки, що швидко обертаються. Застосовують також пiскоструйнi установки i механiзований ручний iнструмент iз щiтками. Якщо неможливо рацiонально розрiзати стержневу арматуру (коли вiдходи перевищують 2%), то використовують напiвавтоматичнi лiнiї безвiдходного заготовлення, на яких виконують стикування стержнiв та мiрне рiзання їх. Гнуть арматурнi стержнi на верстатах, основним робочим органом яких є привiдний вал i диск з змiнними пристроями, що забезпечують заданий радiус вигину. Заготовляючи попередньонапруженi арматурнi елементи їх не тiльки випрямляють, очищують, рiжуть i стискують зварюванням у батоги, а й утворюють анкернi пристрої на кiнцях. У напружених стержнях i дротах найчастiше на кiнцях утворюють тимчасовi анкери - анкернi головки. На стержнях з гарячекатаної арматурної сталi дiаметром до 40 мм анкернi головки утворюють гарячим осадженням кiнця стержня на стискових електрозварювальних апаратах. При виготовленнi плоских сiток i каркасiв, застосовують контактне точкове зварювання, а для стержнiв великих дiаметрiв (30... 40мм) - електродугове зварювання. Залежно вiд тривалостi зварювання, сили й густини зварювального струму розрiзняють м¢який i жорсткий режими зварювання. М¢який режим характеризується порiвняно тривалим проходженням струму (вiд 0,5 до кiлькох секунд), силою струму (4... 8)´10 А i густиною струму (8... 12)´10А/м. Жорсткий режим доцiльнiший у технiко-економiчному вiдношеннi, вiдрiзняється короткою тривалiстю зварювання (0,01... 0,5) с, при силi струму (8... 20)´10А i густинi струму (12... 30)´10А/м. Арматуру з маловуглецевої сталi можна зварювати при жорстких i м¢яких режимах зварювання, для низьколегованих сталей, зварюванiсть яких дещо гiрша, нiж маловуглецевих, рекомендують м¢якi режими.
до 2 м iз стержнiв дiаметром 5... 20 мм можна зварювати за допомогою пiдвiсних зварювальних машин типiв МТП-806, МТП-807. Широкi плоскi сiтки i каркаси завширшки до 3800 мм виготовляють на багатоелектродних машинах типiв МТМ-88, АТМС-14´75-7-1, що входять до складу комплексно-автоматизованих лiнiй. Технологiя виготовлення просторових каркасiв визначається видом їхньої конструкцiї, в залежностi вiд чого вони пiдроздiляються на чотири групи:
3. Каркаси для плоских залiзобетонних конструкцiй заввишки до 30 см;
¢ємних залiзобетонних конструкцiй.
Для зварювання просторових каркасiв для колон, паль, опор (група 1) створенi напiвавтоматичнi лiнiї. Принцип їх дiї полягає у тому, що намотувальний пристрiй, обертаючись, намотує дротяну арматуру на повздовжнi стержнi, якi поступово просуваються. У точках перетину повздовжню й спiральну арматуру єднають контактним точковим зварюванням. Каркаси (групи 2) для важких залiзобетонних балок, ригелiв, колон збирають з окремих плоских елементiв на спецiальних стендах, конструкцiя яких дає можливiсть поставити в проектне положення плоскi каркаси, додатковi сiтки на торцях, закладнi деталi. Зварювання виконують пiдвiсними зварювальними машинами. Каркаси (групи 3) для панелей стiн i плоских плит перекриттiв виготовляють за допомогою установки, створеної на базi зварювальної машини МТМ-160, або на вертикальних кондукторах-манiпуляторах типу СМЖ-56Б. Просторовi каркаси для сантехкабiн, блок-кiмнат (група 4) складають з плоских каркасiв i вигнутих елементiв на кондукторах-манiпуляторах з горизонтальною поворотною платформою. Зварювання виконують пiдвiсними зварювальними машинами. Технологiчний процес виготовлення зварних закладних деталей складається з операцiй попереднього заготовлення елементiв, з¢єднання їх зварюванням i антикорозiйної обробки. Попередня обробка i заготовлення елементiв закладних деталей з прокатних профiлiв складається з послiдовного виконання таких операцiй: очищення i розрiзання прокатного профiлю та анкерних стержнiв, гнуття анкерних стержнiв; виштампування в листовiй штабовiй сталi рельєфiв чи отворiв, нарiзання в деяких випадках рiзьби. Виготовляючи деталi з штампованих елементiв, листову сталь завтовшки 5... 6 мм нарiзають на мiрнi заготовки, пробивають отвори i вигинають. Для зварювання контактно-рельєфним способом використовують машину типу МТ; автоматичне зварювання пiд шаром флюсу здiйснюють за допомогою установки АДФ-2001. Напiвавтоматичне зварювання в середовищi вуглекислого газу виконують на установках ПДПГ-500. Завершальною технологiчною операцiєю виготовлення закладних деталей є їх антикорозiйна обробка, яку здiйснюють нанесенням на поверхнi деталi тонкого шару цинку чи алюмiнiю. Наносячи цинкове покриття, дрiт Ц-1 розплавляють вольтовою дугою i розпилюють у металiзаторi струменем повiтря. Попередньо напруженi збiрнi залiзобетоннi конструкцiї армують окремими стержнями i дротинами, дротяними канатами, а також пучками i пакетами з рiзного числа дротин. Вибiр конструктивного типу напруженої арматури залежить вiд виду виробу i обладнання, яке застосовують для натягування. Арматурнi елементи для армування напружених конструкцiй складаються з, власне, арматури, рiзноманiтного обладнання для її закрiплення при натягуваннi i пристроїв, що забезпечують проектне положення окремих стержнiв i дротин у конструкцiї. Обладнання для закрiплення напруженої арматури подiляється на затискачi, тимчасовi анкери i постiйнi анкери. Тимчасовi кiнцевi анкери виготовляють приварюванням на кiнцях арматурних стержнiв коротких, завдовшки (3... 6) дiаметрiв стержня, вiдрiзкiв арматури з круглої чи перiодичного профiлю сталi класу А-V. Постiйнi анкери є частиною конструкцiї i передають натягання вiд напруженої арматури до затвердiлого бетону. Одиночнi стержнi Перiодичного профiлю пiсля натягування закрiплюють на бетонi рiзьбовими анкерами, пучки з 8... 24 дротин закрiплюють гiльзовостержневими або клиновими анкерами. Рiзьбовi анкери являють собою вiдрiзки стержнiв з рiзьбою i гайкою на кiнцi. До напруженої арматури вони приварюються контактним стисковим зварюванням. Арматурнi елементи з рiзьбовими анкерами - це канати, на кiнцях яких напресованi гiльзи з рiзьбою i гайкою. Типовi технологiчнi схеми виробництва плоских сiток i каркасiв наведенi на 4. 2... 4. 5. Головним процесом в цьому випадку, як i при виготовленнi бiльшостi iнших арматурних виробiв i конструкцiй є зварювання металевих стержнiв, хомутiв та закладних виробiв.
Незалежно вiд засобу виготовлення, номенклатури продукцiї та технологiчної схеми виробництва, процес виробництва збiрних залiзобетонних виробiв та конструкцiй включає такi головнi операцiї - пiдготовку форм або формуючої стрiчки (установка форми, очищення, змазка внутрiшньої поверхнi форм або формуючої стрiчки); виготовлення арматурних стiнок, каркасiв, закладних виробiв i їх встановлення у форму (в разi використання попередньо напруженої арматури виконується натяжiння арматури); виготовлення бетонної сумiшi; її укладка i ущiльнення у формах; тепловологiсна обробка вiдформованих виробiв; розпалубка вироблених виробiв; опорядження виробiв; контроль якостi виробiв; транспортування виробiв на склад; їх зберiгання i вiдправлення на будiвництво. Пiдприємства виробничої бази забезпечують одночасне виробництво багатьох видiв конструкцiй i виробiв, i тому мають декiлька спецiалiзованих технологiчних лiнiй, якi вiдрiзняються по складу операцiй, послiдовностi їх виконання.
виробництва на заводах залiзобетонних виробiв i конструкцiй: 1) технологiчне обладнання та робiтники не перемiщуються, а форми з виробами перемiщуються; форми нерухомi, перемiщуються обладнання та робiтники. До першого варiанта процесу належать агрегатне та конвеєрне виробництво, до другого - стендове та касетно-стендове. При агрегатному способi всi частини процесу здiйснюються на спецiалiзованих постах, обладнаних машинами для виконання вiдповiдної роботи. Форми з виробами для виконання всiх стадiй обробки послiдовно перемiщуються вiд поста до поста. Формують вироби на спецiально обладнаних установках - агрегатах, що складаються з формоукладача, бетоноукладача, вiброплощадки чи центрифуги. Вiдформованi вироби пiддають тепловiй обробцi в камерах прискореного твердiння перiодичної дiї. Завершальною стадiєю виробництва є видача виготовлених виробiв i конструкцiй та вивезення до складу готової продукцiї. Агрегатна технологiя дозволяє сумiщувати операцiї в часi i значно пiдвищити продуктивнiсть використаних машин i механiзмiв. Перехiд з виробництва одного виду виробiв на другий не потребує переналадки обладнання, а здiйснюється за рахунок змiни форми. Агрегатне виробництво потребує вiдносно незначних капiтальних вкладень. У зв’язку, цей метод отримав найбiльше розповсюдження на заводах ЗБВ, якi виготовляють широку номенклатуру виробiв i конструкцiй. Недолiками агрегатного способу є необхiднiсть виконання значної кiлькостi немеханiзованих робiт, порушення робочого ритму при тепловологiй обробцi виробiв у камерах ямного типу, необхiднiсть перемiщення технологiчного оснащення вiд поста до поста за допомогою вантажнопiдйомних механiзмiв. Це вимагає посилення конструкцiй форм, призводить до надмiрного збiльшення їхньої маси та є причиною утворення технологiчних трiщин у затвердiлому бетонi.
або безперервнiм. За кожним постом закрiплюють обладнання i ланку робiтникiв для виконання вiдповiдної роботи. Конвеєрна технологiя найбiльш ефективно використовується при масовому виготовленнi однотипних виробiв на великих спецiалiзованих пiдприємствах. Перевагами цiєї технологiї є висока ступiнь механiзацiї i автоматизацiї головних технологiчних процесiв. К недолiкам конвеєрної технологiї можна вiднести великi капiтальнi вкладення, а також необхiднiсть складної переналадки обладнання при переходi на виробництво нових видiв виробiв. Головною умовою ефективного здiйснення конвеєрного виробництва є однаковi витрати часу для виконання робiт на кожному посту. Пiсля закiнчення цього часу форми перемiщують до iншого робочого поста. Цей перiод часу зветься ритмом конвеєра. Залежно вiд виду руху розрiзняють конвеєри безперервної дiї (пластинчастi, ланцюговi) та крокової дiї (вiзковi). Принцип виготовлення виробiв на конвеєрi безперервної дiї застосовано на ВПС - вiбропрокатних станах, усi технологiчнi операцiї (вiд укладання бетонної сумiшi до теплової обробки та видачi готового виробу) тут здiйснюють на одному устаткуваннi - пластинчастому конвеєрi, що рухається з постiйною швидкiстю. Найпоширенiшi вiзковi конвеєри крокової дiї. Вироби на них виготовляють на пересувних пiддонах, якi утворюють безперервну конвеєрну лiнiю з 6 - 15 постiв. Камери теплової обробки є частиною замкненого конвеєрного кiльця. Залежно вiд типу теплових агрегатiв розрiзняють конвеєрнi лiнiї з щiлинними пiдземними i надземними камерами, з камерами вертикального типу, з безкамерною тепловою обробкою виробiв у пакетах теплоформ. Залежно вiд взаємного розмiщення теплового агрегату та пiдготовчо-формувальної гiлки розрiзняють вертикально-замкнений, горизонтально-замкнений та похилозамкнений конвеєр. На конвеєрних лiнiях виготовляють майже 40% загального збiрного залiзобетону для промислового та цивiльного будiвництва: зовнiшнi та внутрiшнi стiновi панелi, плити перекриттiв та покриттiв, колони та ригелi промислових будiвель. На кругових конвеєрах виготовляють вироби добору та санiтарно-технiчнi кабiни.
залишаються нерухомими тодi, як технологiчне обладнання та робiтничi ланки, якi його обслуговують, перемiщуються вiд однiєї форми на стендi до другої. Стендова технологiя виробництва використовується при виготовленнi конструкцiй, габаритнi розмiри i маса яких перевищують розмiри i вантажнiсть вiброплощадок - ферм, двосхилих балок великих прогонiв, колон завдовшки бiльш як 12 м. Особливо ефективний цей спосiб для виготовлення попередньонапружених конструкцiй. Стенди можуть бути незаглибленими, лотковими та заглибленими. Незаглиблений стенд зручно використовувати для формування великорозмiрних елементiв у стендових термоформах. Лотковий стенд заглиблюється вiдносно рiвня пiдлоги,його перекривають кришками i здiйснюють у ньому теплову обробку. Недолiками стендового способу виробництва є низьке використання виробничої площi i те, що джерела матерiальних та енергетичних ресурсiв треба пiдводити до кожного стенду окремо. Особливiсть касетного способу виробництва полягає в тому, що вироби формують у вертикальному положеннi в металевих формах-касетах, де вони перебувають до набуття бетоном заданої мiцностi. Розрiзняють два способи органiзацiї касетного виробництва касетно-стендовий i касетно-конвеєрний. Касета - це ряд формувальних та парових вiдтискiв. Пiд час виробництва, послiдовно пересуваючи вiдсiки, здiйснюють розпалублення i пiдготовку кожного формувального вiдсiку касетної установки. Пiсля цього всi формувальнi вiдсiки заповнюють сумiшшю i ущiльнюють навiсними або глибинними вiбраторами. Теплова обробка виробiв проходить безпосередньо в касетi. При касетно-стендовому способi виробництва ланка робiтникiв переходить вiд однiєї касетної форми до iншої, виконуючи всi технологiчнi операцiї. При касетно-конвеєрному способi вироби формують у вертикальному положеннi, а потiм їх перемiщують iз заданим ритмом по технологiчних постах. Касетним способом виготовляють внутрiшнi стiновi панелi, плити перекриттiв, сходовi маршi. Виготовленi в касетних формах вироби мають точнi розмiри i порiвняно високу якiсть поверхонь. Теплова обробка виробiв у касетах здiйснюється за iнтенсивним режимом, оскiльки основна маса бетону перебуває у замкненому просторi i вироби мають невелику частину вiдкритої поверхнi. За показниками питомих капiталовкладень, собiвартостi касетнi лiнiї близькi до агрегатних, але забезпечують бiльш високу продуктивнiсть працi, меншi витрати пари та електроенергiї. Недолiками касетної технологiї є необхiднiсть застосування рухливих бетонних сумiшей, що веде до надмiрних витрат цементу, неоднорiдностi виробiв, а також несприятливi умови працi. Формування виробiв є однiєю з найважливiших переробок, яка передбачає складання форм, установлення арматури, укладання у форму арматурного каркасу та бетонної сумiшi. Перед формуванням форму очищають, забирають i змазують спецiальними мастилами. Мастило має повнiстю виключити зчеплення бетону з формою, добре утримуватись на поверхнi форми пiд час всiх технологiчних операцiй. Бетон укладають у форму за допомогою бункерiв, бетонороздавачiв чи бетоноукладачiв. Основний спосiб ущiльнення бетонної сумiшi в процесi виготовлення збiрного залiзобетону - вiбрування. Вiброущiльнення бетонної сумiшi виконують переносними та стацiонарними вiбромеханiзмами. Переноснi вiбромеханiзми використовують пiд час формування великорозмiрних масивних виробiв на стендах. На заводах, якi працюють за потоково-агрегатною та конвеєрною схемами, застосовують вiброплощадки, якi складаються: з плоского столу, амортизаторiв станини. У нижнiй частинi до столу жорстко прикрiплено вiбровал з розмiщеними на ньому ексцентриками. Коли вал обертається вiд електродвигуна, ексцентрики збуджують вимушенi коливання столу вiброплощадки, якi передаються далi формi з бетонною сумiшшю, внаслiдок чого остання ущiльнюється. Заводи збiрного залiзобетону обладнанi унiфiкованими вiброплощадками вантажнiстю 2... 24т, якi працюють з частотою 3000 кол/хв. та амплiтудою коливань 0. 3... 0. 6мм. При формуваннi труб та опор лiнiй електромереж застосовують центрифугування, яке полягає в тому, що бетонна сумiш, яка завантажена у форму, пiддається швидкому обертанню. При виготовленнi цим способом труб додатково виконується навивка на трубу арматурної проволоки i нанесення на неї захисного шару цементного розчину /рис. 4. 10/. Литтьове формування ефективне для виготовлення виробiв у вертикальних стендових касетах. При цьому поверхнi панелей не потребують опорядження. Для формування штучних виробiв невеликого розмiру застосовують пресування. Воно дає змогу одержати бетон особливо високих щiльностi i мiцностi при мiнiмальнiй витратi в’яжучих. У технологiї збiрного залiзобетону можуть використовувати додаткове навантаження до бетонної сумiшi при її вiбруваннi. Виконують вiбропересування плоскими та профiльними штампами. Так формують сходовi маршi, деякi види ребристих панелей. Рiзновидом пересування є прокатування. Щоб надати особливо високої щiльностi поверхневому шару конструкцiй застосовують вакуумування, яке поєднують, як правило, з вiбруванням при формуваннi залiзобетонних виробiв. При виробництвi залiзобетонних виробiв на залiзобетоних заводах твердiння виробiв при звичайнiй температурi (15... 20 С) неефективно тому, що зменшує оборотнiсть форм, затримує випуск готової продукцiї. Щоб прискорити твердiння виробiв головним чином застосовують спосiб його теплового прискорення. Цей спосiб можна реалiзувати паропрогрiванням насиченою водяною парою в ямних чи тунельних камерах, пiд ковпаками або при контактi вiдкритої поверхнi виробу з теплоносiєм; у термоформах чи касетних установках при прогрiваннi бетону вiд стiнок форм за рахунок теплопровiдностi. Камери ямного типу використовують у агрегатнiй та напiвконвеєрних технологiях виготовлення збiрних залiзобетонних конструкцiй. Вони можуть бути розташованi на пiдлозi, напiв або заглибленi в залежностi вiд рiвня ґрунтової води. Ямну камеру будують з керамзитобетону, її кришку вкладають на гiдрозасув. Подавання пари у камеру, його розподiл у нiй i вiдведення здiйснюється по трубопроводам. Внутрiшнi розмiри камери залежать вiд розмiрiв форм з виробами. Камери розташовують блоками по 6... 8 штук для скорочення витрат теплоти у оточуюче середовище. Висота камер залежить вiд системи паророзподiлу у нiй й дорiвнює вiд 3 до 4м. Вiдстань мiж формами складає вiд 50 до 75 мм, мiж днищами нижньої форми i камери - 150... 200мм, мiж верхнiм виробом та кришкою камери - 50... 100мм. У конвеєрнiй технологiї виробництва збiрного залiзобетону у поєднаннi з вертикально або горизонтально замкненим конвеєром використовують щiльовi, або тунельнi камери теплової обробки безперервної дiї. Вони можуть бути одноь або багатоярусними довжиною вiд 60 до 127 м, висотою вiд 0. 7 до 1. 2 м. Як теплоносiї використовують “гострий” пар, який стискається з поверхнею бетону, та “глухий” пар, який стискається з поверхнею бетону, та “глухий”, коли нагрiв здiйснюється за допомогою регiстрiв. У щiльових камерах з метою полiпшення умов теплообмiну монтують у зонах нагрiву i охолодження рециркуляцiйнi вентиляцiйнi системи. З метою iнтенсифiкацiї твердiння бетону також застосовують iншi види теплового впливу, так наприклад електротермообробку бетону. Одним з рiзновидiв електротермообробки є електродний прогрiв,який проводять безпосередньо в конструкцiї за рахунок пропускання електричного струму через бетон, або бетонну сумiш. Одним з головних параметрiв при розрахунку електропрогрiвну є питомий електричний опiр, значення якого залежить вiд складу та кiлькостi рiдкої фази (вода з розчиненими в нiй мiнералами цементного клiнкеру). Так, наприклад, при збiльшеннi вмiсту води у бетонi вiд 140 до 230 л. на м. куб. бетону, питомий електричний опiр знижується в рази. Коливання питомого електричного опору у бетонах на портландцементi складає вiд 3 до 19 Ом на м. При електропрогрiвi використовують пластиновi, та струннi електроди. Найбiльш ефективними є пластинковi електроди. Контактну електротермообробку застосовують для безпосередньої теплопередачi вiд грiючих поверхонь до бетону. Розподiл теплоти у бетонi здiйснюється за рахунок теплопровiдностi. Конструкцiю теплоформи вибирають таким чином, щоб поверхня нагрiвача максимально перекривала поверхню виробу. Вiдстань мiж нагрiвачами повинна бути не бiльш 15 см. Контактний електропрогрiв виконується за допомогою сiтчастих нагрiвачiв, якi являють собою смугу сiток, послiдовно з’єднаних з шинами. Вибiр оптимальних режимiв прискорення твердiн6ня бетонiв залежить вiд виду цементу, складу бетонiв, розмiрiв конструкцiї.
Найбiльш ефективнi золи з високою питомою поверхнею. З використанням золи виготовляють розчини з мiцнiстю при стиску 2,5... 15 МПа, якi використовують при будiвництвi стiн з цегли i крупнорозмiрних елементiв. Оптимальний вмiст золи складає 100... 200 кг/м куб. розчину. При цьому витрати цементу зменшуються на 30... 50 кг/м куб. У цементно-вапнякових розчинах при введеннi золи витрати цементу зменшуються на 30... 40 кг, вапна - 30... 70 кг - без погiршення легкоукладальностi сумiшей i зниження мiцностi. Розчини з добавкою золи небажано використовувати в зимових умовах. Кiлькiсть золи у важкому бетонi повинно бути таким, щоб сумарний вмiст сполук сiрки у змiшаному цементно-зольному в’яжучому в перерахунку на оксид сiрки не перебiльшував 3,5 % по масi для неармованих бетонiв i 3% - для армованих. При високiй дисперсностi золи i незначному вмiсту в нiй незгорiвшого вугiлля легкоукладальнiсть бетонних сумiшей при введеннi золи покращується. У раннi строки твердiння (28... 60 дiб), особливо при введеннi золи з малою питомою поверхнею, мiцнiсть важких бетонiв може зменшуватись. В бiльш пiзнi строки спостерiгається зближення мiцностi бетонiв з золою з мiцнiстю бетонiв без золи. Інтенсивнiсть збiльшення мiцностi золовмiщуючих бетонiв залежить вiд дисперсностi золи i температури твердiння. Помел золи до питомої поверхнi 400... 500 м. кв./кг дозволяє зменшувати витрати цементу на 20... 30% без зниження мiцностi важких бетонiв. Найбiльш ефективним є помел золи у водному середовищi. Як i iншi гiдравлiчнi добавки зола знижує морозо- i повiтря стiйкiсть бетонiв. Золошлакова сумiш з вмiстом золи вiд 20 до 50% у дрiбнозернистих бетонах може повнiстю замiнити природнi дрiбнi заповнювачi. Але витрати цементу при замiнi високоякiсного пiску золошковою сумiшшю в бетонах, якi твердiють в природнiх умовах, пiдвищуються на 10... 20%. При автоклавнiй обробцi бетонiв на золошлаковiй сумiшi необхiдна мiцнiсть досягається при витратах цементу на 10... 20% менше, нiж на природних заповнювачах.
вироби широкої номенклатури для житлового, промислового та сiльського будiвництва: стiновi блоки, панелi внутрiшнiх стiн та перекриттiв, об¢ємнi елементи (блок-кiмнати, блок-квартири), сходовi маршi, колони, балки, прогони. Вироби iз щiльного силiкатного бетону не рекомендується застосовувати для влаштування фундаментiв та iнших конструкцiй, що працюють в умовах високої вологостi. При виготовленнi виробiв i конструкцiй застосовують переважно дрiбнозернистi силiкатнi бетони з використанням як заповнювача кварцового пiску. Середня щiльнiсть бетону-1800... 2400 кг/м3, мiцнiсть при стиску вiд 10 до 40 МПа. Мiцнiсть бетону можна пiдвищити за рахунок збiльшення дисперсностi тонкомеленого пiску у в’яжучому, оптимiзацiї режимiв ущiльнення та автоклавування. На вiдмiну вiд аналогiчного цементного бетону дрiбнозернистий силiкатний бетон має менший на 30% модуль пружностi, у 1,5 - 2 рази меншу повзучiсть, меншу водостiйкiсть i морозостiйкiсть. Арматуру в конструкцiях iз щiльного силiкатного бетону слiд захищати антикорозiйними покриттями. Технологiя виготовлення виробiв i конструкцiй iз щiльного силiкатного бетону передбачає основнi операцiї: приймання i зберiгання сировини, пiдготовку сировини i приготування бетонної сумiшi, Формування виробiв, тепловологiсну обробку в автоклавах, зберiгання готових виробiв на складi. Силiкатно-бетонну сумiш готують за гiдратною чи кипiлковою схемою. Гiдратна схема включає в себе спiльний помел пiску з гашеним вапном вологiстю 2... 3%, а кипiлкова - з вапном-кипiлкою. Застосування кипiлкової схеми дозволяє пiдвищити мiцнiсть бетонiв у 1,5 - 2 рази. Як компоненти в¢яжучого, замiсть пiску можна використовувати шлак, золу. При виготовленнi виробiв з силiкатних бетонiв на негашеному вапнi останню подрiбнюють на щоковiй дробарцi i мелють у шаровому млинi. З витратного бункеру помеленi вапно i пiсок поступають у змiшувальний герметичний барабан, де пiд тиском 0,5 МПа вапно гаситься у мiшалцi примусової дiї, зволожують i вона поступає у формувальне вiддiлення, де за допомогою бетоноукладача її вкладають у форми. Формують вироби звичайно вiбруванням iз жорстких бетонних сумiшей. Вiдформованi вироби тверднуть в автоклавах пiд тиском 0,8... 1,6 МПа за режимом, який визначається розмiрами та конфiгурацiєю виробiв. На деяких пiдприємствах застосовують таку технологiю, при якiй помеленi вапно i пiсок спочатку змiшують у бетономiшалцi, а потiм сумiш направляють у силоси, де гаситься вапно. В подальшому в’яжуче i заповнювач дозуються i поступають у бетонозмiшувач. При виготовленнi армованих конструкцiй можна застосовувати спосiб вiбролиття у подвiйнiй металевiй опалубцi. Дрiбнозерниста бетонна сумiш у цьому випадку подається крiзь лiйку зверху при безперервному при постiйному перемiшуваннi. Потiм сумiш додатково перемiшують у бетономiшалцi вiбруванням. В комплекти технологiчного обладнання при цьому способi входять: подвiйна металева форма, бункер-укладач i вiброплощадка. Цей спосiб дозволяє виготовляти конструкцiї рiзної конфiгурацiї з високою точнiстю геометричних розмiрiв. Дрiбнозернисту сумiш можна подавати вверх пiд тиском. Конструкцiї у цьому випадку виготовляють у такiй послiдовностi. На очищену i змазану нижню форму укладають попередньо виготовлений арматурний каркас. Потiм за допомогою крана встановлюють верхню напiвформу з вакуум-порожниною. Пiсля заповнення форми бетонною сумiшшю з сумiшi за допомогою вакуум-насоса вiдбирають близько 20% води. По закiнченню вакуумування верхню напiвформу знiмають, а нижню з вiдформованим виробом подають в автоклав. Такий спосiб виготовлення тонкостiнних армованих силiкатних конструкцiй дає змогу повнiстю механiзувати технологiчний процес, значно пiдвищити їх якiсть i довговiчнiсть. Пiдприємства по виготовленню виробiв i конструкцiй iз щiльних силiкатних бетонiв мають потужнiсть вiд 20 до 100 тис. м. куб. виробiв в рiк.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
3. Артемьева И. Н. Алюминий в строительстве. М.: Стройиздат,1979.
8. Байков В. Н.,Сигалов Э. Е. Железобетонные конструкции. М.: Стройиздат,1985.
9. Бакка М. Т., Кузьменко О. Х. Видобування природного каменю. 4. 2. К.:УСДО,1994.
11. Беленя Е. И. Металлические конструкции. М., Стройиздат, 1986.
12. Беляев Б. И. Применение алюминия и его сплавов в строительстве. М., Стройиздат,1984.
15. Бурлаков Г. С. Технология изделий из легкого бетона. М., высшая школа,1994.
18. Гезенцвей Л. Б. Технология производства асфальтового бетона. М.: Минкоммунхозиздат РСФСР, 1973.
21. Дворкин Л. И., Пашков И. А. Строительные материалы из промышленных отходов. К.: Вища школа,1980.
|
