Технология непрерывного формования бетонных и железобетонных изделий

Непрерывное формование характеризуется тем, что процессы укладки, уплотнения и формообразования бетонной смеси производятся одновременно в локальном объеме (формовочной машине), который вместе с рабочими органами машины непрерывно перемещается относительно формы, основания или поддона и после прохода которого остается полностью отформованное изделие.

Способ непрерывного формования имеет следующие преимущества: высокий коэффициент полезного действия, позволяющий уменьшить энергозатраты при формовании в 3-4 раза; высокую степень однородности и уплотнения бетона во всем объеме изделия; высокую степень качества поверхностей формуемого изделия; минимальные отклонения размеров формуемого изделия; полную механизацию и автоматизацию процесса формования.

Машины для непрерывного формования, в которых используются шнеки, поршни, пуансоны, роторы для нагнетания бетонной смеси в формовочную машину, перемещающуюся под действием сил нагнетания, называются экструдерами.

Широкое распространение такая технология получила при производстве железобетонных изделий на длинных стендах (100 – 150 м). По такой технологии изготавливают пустотные плиты, двух- или трехслойные плиты наружных стен, балки, прогоны, ригели и т. п. изделия. Как правило, все эти изделия предварительно напряженные. В качестве напрягаемой арматуры используется высокопрочная проволока или пряди.

Экструдер представляет собой машину для формования плит в длинных стендах. На раме экструдера установлены четыре колеса, которые перекатываются по рельсам, приваренным к поддону стенда. На раме установлена электроаппаратура, редукторы с элекродвигателями, бункер для бетонной смеси, виброплита и стабилизирующая плита с пригрузом.

Экструдер устанавливается на рельсы. В приемный бункер загружается жесткая бетонная смесь с В/Ц = 0,28 – 0,34.

Для бесперебойной подачи бетонной смеси применяют самоходные бункеры, которые из бетоносмесительного цеха подают бетон по подвесным путям на всю длину поддона. Из этих бункеров бетонная смесь перегружается в полупортальные бетоно-раздатчики, которые непосредственно загружают бетоном формовочную машину. Могут применяться также наземные бетонораздатчики, которые передвигаются вдоль цеха по тем же рельсовым путям, на которых работает формовочная машина. Рабочим органом такого бетонораздатчика является подъемно-опрокидной ковш.

Под действием собственной массы бетонная смесь попадает на витки шнеков, которые продвигают ее в формовочную камеру. Горизонтальное прессующее давление от шнеков воздействует на шнеки, боковые борта и верхние плиты. Задние кромки этих плит находятся на уровне боковых бортов, и их положение определяет высоту формуемого изделия. Таким образом, под действием прессующих давлений и вибрации производится формование и уплотнение бетонной смеси. Возникающая горизонтальная сила реакции перемещает машину со скоростью 1-1,5 м/мин. Этот процесс формования совершается непрерывно, и за экструдером на стенде остается отформованная бетонная полоса заданного сечения.

В процессе формования сразу же за машиной раскатывают полотно для укрытия свежеотформованного бетона в целях предохранения от испарения воды. Термообработка отформованной полосы бетона делается с помощью подачи нагретого масла в регистры или с помощью электрических нагревателей, расположенных под настилом.

После термообработки производится разрезка бетонной полосы на изделия требуемой длины.Режут бетонную полосу специальной машиной, которая оборудована дисковой алмазной пилой и водяной системой промыва и охлаждения.

Съем изделий с полосы стенда и их подача на тележку для вывоза на склад осуществляются при помощи специальных захватов за пазы, формуемые на боковых гранях, либо с помощью вакуум-присосок.

Технология изготовления арматурных конструкций

Виды арматурных сталей и арматурных изделий заводского изготовления и общие требования к ним установлены государственным стандартом. Основные виды арматурной стали: горячекатаная стержневая гладкая и периодического профиля; холоднокатаная проволочная гладкая и периодического профиля; горячекатаная термически упрочненная и упрочненная вытяжкой; арматурные пряди и арматурные канаты; сварные сетки и каркасы.

В зависимости от вида арматурную сталь подразделяют на прутковую и бунтовую. Прутковая поступает в прутках (связках), состоящих из одной партии длиной от 6 до 24 м, бунтовая - в мотках (бунтах). Каждый моток состоит из одного отрезка проволоки массой 80...500 кг. Для получения стержней нужной длины прутки

режут: диаметром до 10 мм при небольшом объеме работ -ручными станками, диаметром до 70 мм - с помощью приводимых автоматических станков. Арматурные стержни больших диаметров режут ацетилено-кислородными резками или керосинорезами.

Процесс производства арматуры состоит из последовательных операций:

- заготовки стержней,

- изготовлении плоских сеток и каркасов,

- их гибки,

- сборки объемных арматурных каркасов.

Эти операции выполняют на отдельных машинах и на автоматических линиях.

Процесс изготовления арматурных элементов включает очистку от ржавчины и масла, предварительную обработку стали, заготовку элементов из проволоки и стержней, пучков, канатов для напряженных конструкций, изготовление закладных деталей.

К обработке арматурной стали относят правку, волочение, сплющивание, силовую калибровку, электротермические напряжения.

Размотку, чистку, правку и резку на стержни производят на правильно-отрезных станках.

Волочение - протаскивание металла через конусные отверстия -фильеры. В результате одновременно происходит растягивание и сжатие, металл теряет значительную часть пластических свойств и делается более жестким. Сталь, подвергнутую волочению, называют холоднокатаной. Ее поставляют металлургические заводы.

Сплющивание - распространенный способ упрочнения арматурной стали, заключающийся в прокатывании прутка между парой рифленых валков, в результате пруток деформируется в одной или двух взаимно перпендикулярных плоскостях, приобретая периодический профиль. Вследствие наклёпа, возникающего при сжатии стержня, предел текучести арматурной стали повышается на 25...30 %. Для сплющивания используют станки - автоматы, которые очищают арматуру, сплющивают стержни, правят, режут на прутья заданной длины.

Силовая калибровка - вытягивание стержней до напряжения, превышающего нормированный предел текучести данной стали. В результате повышается ее предел текучести. Вытяжка отличается от силовой калибровки тем, что процесс контролируется не определенным напряжением, а величиной удлинения.

Термическое упрочнение стали - один из экономических методов упрочнения при больших объемах работ. Технологический процесс включает доставку стержней в арматурный цех, укладку их на подающее устройство, подачу под электроды, электронагрев до 900...1000°С, сброс стрежней в закалочную ванну, выемку охлажденных стержней и укладку под электроды, электронагрев до температуры отпуска 325...375°С, охлаждение до температуры окружающей среды, выдачу упрочненных стержней. Термическое упрочнение принимают главным образом для напрягаемой арматуры периодического профиля.

Изготовление арматурных элементов включает резку арматуры по заданной длине, гнутье стержней, изготовление хомутов и монтажных петель. Резку и гнутье производят на ручных и приводных станках. Для снижения себестоимости изготовления железобетонных изделий желательно получать с металлургических заводов готовые арматурные сетки и изготовлять на месте объемные каркасы путем гнутья напрягаемой арматуры. Стержни в местах их пересечения сваривают точеной сваркой, применяя одноточечные и многоточечные машины, сварочные клещи. Гнутье сеток производят на гибочных машинах, изготовление объемного пространственного каркаса - на специальной монтажной установке.

Предварительное напряжение арматуры - трудоемкая операция при изготовлении предварительно напряженных железобетонных изделий. Напряжение арматуры можно производить:

- механическим,

- электротермическим,

- электротермомеханическим способами,

- а также за счет расширяющих цементов.

При механическом способе применяют гидравлические и винтовые домкраты, грузовые устройства, лебедки и динамометры, машины для непрерывной навивки.

При электротермическом способе используют свойство стали удлиняться при нагреве электротоком. Уложенные в упоры нагретые стержни при остывании сокращаются и натягиваются.

Электромеханический способ сочетает в себе электротермический и механический способы натяжения арматуры.

Для натяжения арматуры электромеханическим способом необходимо определить величину удлинения арматурных стержней при нагреве и необходимую температуру их нагрева, установить мощность трансформаторов и количество электроэнергии, расходуемое на нагрев стержней.

На чертежах предварительно напряженных железобетонных конструкций со стержневой арматурой, натягиваемой электротермическим способом, указывают величины минимального S_min и максимального S_max натяжения арматуры.

 

Организация склада готовой продукции и контроль качества готовой продукции

Хранение готовых железобетонных изделий осуществляют на открытых площадках, неподалеку от цеха. Площадка должна иметь покрытие и уклон для стока атмосферных вод. Изделия хранят по типоразмерам и назначению Короткие изделия укладывают в штабеля горизонтально, чтобы исключить возможность появления трещин или перенапряжения в бетоне. Нижние ряды изделий опирают на подкладку. Толщина подкладки должна быть 2/3 её ширины. На 1 м2 полезной площадки склада укладывают 2...2,5 т изделий железобетонных конструкций.

В качестве подъемно-транспортного оборудования на складах готовой продукции принимают мостовые, консольно-козловые, бетонные самоходные краны и вилочные автопогрузчики. Грузоподъемность кранов должна соответствовать наибольшей массе отпускаемых заводом изделий (с учетом коэффициента запаса).

Между штабелями должны быть проходы шириной не менее 0,6 м и проезды шириной в зависимости от вида применяемых транспортных средств и порядка их движения. Проходы между штабелями в продольном направлении устраивают через 25 м. Вместимость склада определяют расчетом, но, как правило, не менее 15-суточной выработки.

Контроль качества а возложен на лабораторию и отдел технического контроля (ОТК).

ОТК осуществляет контроль качества поступающих материалов и полуфабрикатов, за соблюдением всех технологических режимов на каждой операции технологического процесса в соответствии с ГОСТ и техническими условиями; за соответствием качества выпускаемой продукции требованиям технической документации, а также производят маркировку принятой продукции, анализ и оформление забракованной.

Во время приемки поступающих материалов проверяют наличие документов (паспортов на сталь и цемент, актов испытания заполнителей и т.д.), прибывших вместе с материалами.

В лаборатории производят контрольные испытания каждой партии цемента, поступающей на завод, проверяют качество заполнителей, арматуры добавок, вводимых в бетонную смесь..

Перед отправкой готовых изделий на склад представитель ОТК проверяет соответствие формы и размеров изделия, а также внешнего вида и качества отделки рабочим чертежам и требованиям действующих ГОСТов и ТУ.

После проверки каждое изделие маркируют. На его поверхность наносят несмываемой, хорошо видимой краской марку завода - изготовителя, паспортный номер, индекс и сорт изделия, номер браковщика ОТК.

При изготовлении бетонных и железобетонных изделий лаборатории завода производят контрольные статистические испытания.

Для этого от каждой партии отбирают не менее 1 % конструкций. Статистические испытания производят с целью определения их прочности, жесткости и трещиностойкости.

Наряду с разрушающими методами применяют физические методы контроля прочности бетона в конструкциях без их разрушения (неразрушающие) и прежде всего:

- электронно-акустический, подразделяющий на три вида: вибрационный (резонансный или звуковой), импульсный (ультразвуковой)

- ударный.

Результаты внешнего осмотра и испытания изделий и образцов оформляются актами, в которых записывают:

- все обнаруженные от проекта отклонения,

- дефекты, требующие немедленного устранения,

- действительную марку бетона в конструкции

- общую характеристику, состояния конструкции или изделия.

 

Подвижность или жесткость бетонной смеси проверяют путем испытания проб приготовленной смеси, отбираемых при выгрузке ее из бетоносмесителя. Причем пробы при выгрузке бетонной смеси из бетоносмесителей цикличного действия отбирают в три приема: в начале, середине и конце разгрузки бетоносмесителя, а из бетоносмесителей непрерывного действия - в три приема с промежутками в минуту.

Подвижность или жесткость бетонной смеси определяют не менее двух раз в смену при установившейся погоде и постоянной влажности заполнителей и не реже чем через 2 ч при резком изменении влажности заполнителей, а также при переходе на новый состав смеси или новую партию того или иного материала.

Качество готовой продукции, марку бетона устанавливают испытанием кубов, а прочность при изгибе определяют путем испытания бетонных балок, морозоустойчивость - путем попеременного замораживания и оттаивания бетонных кубов.

 

Проектирование генерального плана цементобетонного завода

При проектировании генерального плана необходимо учитывать перспективу расширения и возможность создания повышенных запасов материалов. При расположении площадки цементобетонного завода на косогоре склады инертных материалов и оборудование располагают с таким расчетом, чтобы использовать гравитационное перемещение материалов. По возможности площадку выбирают такой, чтобы грунтово-гидрологические условия позволяли устраивать транспортные галереи, другие подземные коммуникации, а также возведение фундаментов без дополнительных затрат. Если на цементобетонном заводе предполагается иметь несколько смесительных установок в одном цехе, то приёмные устройства материалов, складские и вспомогательные сооружения объединяют и располагают по возможности в центре потребления.

Приёмные устройства материалов размещают у подъездных путей и участков, достаточных по размерам для размещения складов материалов. Протяженность внутризаводских путей должна быть наименьшей, но с достаточным фронтом приема материалов и маневрирования.

При компоновке генерального плана предусматривают возможность выдачи заполнителей и цемента разным потребителям. Компрессорные подстанции располагают в центре потребления сжатого воздуха и электроэнергии. Все здания и оборудование цементобетонного завода располагают с учетом розы ветров, чтобы открытые штабеля заполнителей не засыпались посторонними примесями, а цементная и каменная пыль, образующаяся при транспортно-складских операциях на заводе, не оседала в районе жилого массива и вблизи автоматизированных бетоносмесительных установок со сложными машинами и аппаратурой.

Административные помещения располагают так, чтобы они не подвергались запылению цементом и пылевидными заполнителями. Цементопроводы прокладывают с минимумом поворотов в тоннелях или на эстакадах с целью легкого доступа к ним.

При возможности централизованного получения готовых смесей добавок для бетона отделение по изготовлению добавок не устраивают.

В этом случае на территории завода должны быть установлены емкости для хранения и выдачи добавок в установку.

Для технического обслуживания и текущего ремонта технологического оборудования, инженерных сетей и коммуникаций на заводе предусмотрена ремонтно-механическая мастерская.

Для систематического контроля качества исходных материалов, контроля технологического процесса и качества готовой цементобетонной смеси предусмотрена лаборатория.

Хранение дизельного топлива и бензина, необходимых для работы машин и оборудования, предусмотрено в емкостях под навесом.

При проектировании дорог на генеральном плане завода исходят из минимальных расстояний от края проезжей части дороги: до забора 1,5 м, до наружной стены здания - 1,5м при отсутствии въезда в здание при его длине до 20...30 м.

При устройстве тупиковых дорог необходимо предусматривать в конце тупика петлевые объезды или площадки размером не менее 12'12 м для разворота автомобилей.

К зданиям и сооружениям, расположенным на территории завода, должен быть обеспечен подъезд пожарных автомобилей: с одной стороны при ширине здания до 18 м и с двух сторон при ширине более 18 м.

Наименьшее расстояние между зданиями и сооружениями принимают в зависимости от степени их огнестойкости: 9...12 м при I и II степени огнестойкости; 9...15 м - при III степени огнестойкости; 12...18 м - при IV и V степенях огнестойкости (СНиП).

Коэффициент застройки площадки цементобетонного завода в соответствии со СНиП составляет 35...40 % и определяется, как отношение площади застройки к обшей площади, занятой заводом.

Устройство покрытия из железобетонных конструкций

Процесс	Состав процесса	Основные параметры процесса
Каждое изделие, отправляемое потребителю, имеет индивидуальный паспорт, в котором указаны основные технологические данные, правила складирования, перевозки и строповки.	Доставка плит на строительный объект	Плиты следует монтировать «с колес» или складировать в штабеля по 6 - 8 штук
	Монтаж покрытия	Монтаж плит производят в зависимости от ширины проезжей части. Плиты укладывают так, чтобы они имели контакт по всей своей площади с основанием. Для покрытий дорог применяются, главным образом, плиты:
а) прямоугольные
б) шестиугольные
в) беспетлевые
	Вибропосадка плит	Вибропосадка плит производится вибропосадочными машинами по одному следу в течение 30 - 50 секунд.
	Уступы в стыках смежных плит	Уступы смежных плит дополнительно уплотняются
Омоноличивание плит	Сварка закладных деталей смежных плит и заполнение гнезд бетоном
Заделка швов	Швы заполняют на 2/3 высоты цементно-песчаной смесью и на 1/3 высоты мастикой. Ширина шва между плитами с вертикальными гранями - 6 - 8 мм

 

СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ ИЗ МОНОЛИТНОГО БЕТОНА

Процесс	Состав процесса	Основные параметры процесса	Материалы
Устройство монолитного бетонного покрытия	Доставка бетонной смеси и приготовление литой бетонной смеси	Для получения литой бетонной смеси в автобетоносмеситель с подвижной бетонной смесью на строительном объекте вводится суперпластификатор, позволяющем получить бетонную смесь с о.к. 16 - 18 см. Смесь с введенным С-3 перемешивается в течении 10 мин.	Жесткая бетонная смесь, суперпласти-фикатор С-3
Укладка литой бетонной смеси	Выгрузка литой бетонной смеси из автобетоносмесителя на дорожное основание очищенное от пыли и грязи производится равномерно по всей бетонируемой поверхности	Литая бетонная смесь
Распределение смеси, создание ровности поверхности покрытия	Распределение смеси, выравнивание поверхности и уплотнение производится специальным оборудованием	-«»-
Устройство швов в литом бетоне	Швы в бетонном покрытии устраиваются в процессе укладки бетона или нарезаются в отвердевшем бетоне. Расстояния между швами определяются проектом	Материалы для заполнения швов
Уход за свежеуложенным бетоном	Уход за бетоном нужно осуществлять сразу после его укладки и продолжать уход не менее 7 суток	ПЭ пленка и другие пленкообразующие материалы

Монолитные цементобетонные покрытия и основания устраивают из подвижных бетонных смесей в скользящих формах и жестких бетонных смесей, уплотняемых укаткой.

При устройстве цементобетонных покрытий (оснований) в скользящих формах удобоукладываемость бетонной смеси на месте укладки (перед бетонированием) должна соответствовать марке по удобоукладываемости П-1.

Распределение, уплотнение бетонной смеси и отделку ее поверхности следует проводить, как правило, непрерывно с постоянной скоростью, избегая остановок бетоноукладчика.

Деформационные швы сжатия следует нарезать в затвердевшем бетоне. Время начала нарезки швов следует определять на основании данных о прочности бетона и уточнять пробной нарезкой. При пробной нарезке выкрашивание кромок швов не должно превышать 3 мм. Швы расширения устраивают в затвердевшем бетоне.

Для устройства оснований и покрытий из жестких бетонных смесей, уплотняемых методом укатки (укатываемый бетон), применяют бетонные смеси марок по удобоукладываемости в диапазоне от жестких (Ж-4) до сверхжестких (СЖ-2).

Бетонную смесь по подстилающему слою следует распределять машинами с автоматической системой обеспечения заданных высотных отметок (ровности и курса):

- универсальным асфальтоукладчиком на гусеничном ходу с брусом жесткого типа (допускается применение асфальтоукладчика с раздвижным телескопическим брусом при ширине полосы укладки не более 5 м);

- профилировщиком и др.

Уплотнение катками.

Бетонная дорога – не монолитное полотно. Если дорогу покрыть сплошной лентой бетона, то при изменениях температуры (днем и ночью, летом и зимой) бетонная плита будет изменяться в размерах – расширяться и сокращаться, и в ней возникнут напряжения, которые могут привести к растрескиванию бетона. Как правило, цементно-бетонное дорожное покрытие представляет собой плиту толщиной 18 - 24 сантиметра.

На бетонной дороге на определенном расстоянии делаются швы расширения – миллиметровые зазоры. Швы заполняют эластичной мастикой, чтобы в основание под плиту не проникала вода. Швы расширения в умеренном климате устраивают через 20-30 метров. Это расстояние зависит от температуры бетонной смеси в момент укладки, а также от климата местности.

При охлаждении покрытия до температуры меньшей, чем температура бетонной смеси в момент укладки, бетон будет сжиматься, и бетонная плита может дать трещины. Во избежание появления таких трещин покрытие разделяется швами на расстояниях меньших, чем те, при которых возникают опасные напряжения. Такие швы устраиваются обычно на расстоянии 5-10 метров и представляют собой прорези, глубина которых равна одной трети толщины плиты. Эти швы называются швами сжатия. Когда в бетоне появляются напряжения от сжатия при охлаждении, бетонная плитарастрескивается в наиболее слабом месте – по сечению, ослабленному надрезом. Шов сжатия заливают мастикой так же, как и шов расширения. По оси дороги также устраивают шов по типу швов сжатия, – иначе возможно образование продольной трещины. Таким образом, цементно-бетонное дорожное покрытие – непрерывное, но состоит из отдельных плит. Во избежание нарушения монолитности всего покрытия, а также для передачи нагрузки от движущихся машин от одной плиты к другой в швах устанавливают специальные металлические стержни.

Т.о. в дорожном покрытии устраивают продольные и поперечные швы. К поперечным относятся швы расширения, сжатия, коробления и рабочие. Продольные и поперечные швы должны пересекаться под прямым углом, при этом поперечные швы должны располагаться на одной прямой по ширине покрытия.

Продольный шов следует устраивать при ширине покрытия более 4,5 м, чтобы предупредить появление извилистых продольных трещин, образующихся от переменного воздействия транспортных средств, неоднородного пучения и осадки земляного полотна.

Швы расширения повышают продольную устойчивость бетонного покрытия при максимальном нагреве летом. Их следует всегда устраивать при примыкании к мостам, путепроводам и в местах пересечения бетонных покрытий в одном уровне.

Швы сжатия следует устраивать между швами расширения, чтобы предупредить появление трещин, возникающих в плитах вследствие изменения температуры, усадки бетона и неоднородных деформаций земляного полотна.

Швы коробления повышают продольную устойчивость покрытия, уменьшают в плитах температурные напряжения, повышают трещиностойкость и транспортно-эксплуатационные качества покрытия. Швы коробления необходимо размещать через один шов сжатия. В плитах длиннее 6 м швы коробления устраивать не следует.

.

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: