Загальні відомості

Тема 5.Підприємства з виготовлення бетонних та залізобетонних виробів.

Залізобетон – це композиційний будівельний матеріал, в якому поєднується бетон і сталева арматура, забезпечується спільна робота бетону та сталі. Можливість спільної роботи бетону та сталі зумовлюється міцним зчепленням між ними й близькості коефіцієнтів термічного розширення.

Бетон захищає сталь, що міститься в ньому, від корозії. Найдоцільніше використовувати залізобетон для будівельних виробів і конструкцій, що працюють на вигин: сталь сприймає розтягувальні напруження, а бетон – стискувальні, що забезпечує в цілому високу міцність матеріалу.

Залізобетон є основним конструкційним матеріалом сучасного будівництва. Цьому сприяють високі механічні властивості, довговічність, можливість виготовлення виробів будь-яких форм та ін.

Залізобетонні конструкції за способом виготовлення поділяють на монолітні (зводять в опалубці безпосередньо на будівельному майданчику), збірні (монтують із виробів заводського виготовлення); збірно-монолітні (поєднують збірні залізобетонні елементи і монолітний бетон або залізобетон).

Збірні залізобетоні вироби можуть бути: лінійними (колони, ригелі, балки, прогони, палі, ферми); площинами (плити покриттів та перекриттів, панелі стін і перегородок, стіни бункерів та резервуарів, підпірні стінки); блокові (масивні вироби фундаментів, стіни підвалів, огороджувальних конструкцій); просторові (об’ємні елементи санітарних кабін, ліфтів, блок-кімнат, кільця криниць, коробчаті елементи силосів).

Із залізобетону виготовляють практично всі частини житлових і громадських будівель (рис. 42).

Для промислових будівель застосовують вироби, аналогічні за номенклатурою виробам для цивільних будівель, проте відмінні від них розмірами, армуванням, конфігурацією.

Технологія виробництва залізобетонних виробів та конструкцій передбачає такі основні послідовно виконуванні операції: підготовку складових матеріалів і бетонної суміші; виготовлення арматури; армування виробів; формування (укладання бетонної суміші та ущільнення); твердіння виробів (звичайно в умовах тепловологісної обробки); оздоблення лицьової поверхні виробів.

На заводах збірні залізобетонні вироби та конструкції виготовляють за трьома принциповими схемами.

Перша схема – виготовлення виробів у стаціонарних перемішувальних формах: стендовий та касетний способи. Всі технологічні операції виконують на одному місці.

Стендовим способом вироби виготовляють у формах, що встановленні на бетонних площадках із рівною поверхнею. Вироби піддають тепловій обробці безпосередньо у формі.

Касетним способом (рис. 43) вироби формують у вертикальній формі – касеті, яка складається з ряду відсіків, що утворенні сталевими чи залізобетонними стінками. Формування виробів у вертикальному положенні різко скорочує

Рис. 42. Основні види залізобетонних виробів для житлових і промислових будівель: 1 – фундамент під колони; 2 – блоки стрічкового фундаменту стін; 3 – блоки стін підвалів; 4, 5 – панелі зовнішніх і внутрішніх стін житлових будівель; 6 - 9 – плити перекриттів суцільного перерізу, пустотна, ребриста типу 2Т; 10 – сходовий марш; 11 – колони прямокутного перерізу; 12, 13 – фундаментні блоки; 14, 15 – ферми; 16 – попередньонапружувальні плити.

виробничі площі, що є основною перевагою касетного способу.

Рис. 43. Касетно-формувальна машина: 1 – рама; 2 – опори для обтискування касети; 3 – бетонопровід; 4 – циклон; 5 – шланг для подачі суміші у форми; 6 – роликові опори; 7 – навісні вібратори; 8 – касети; 9 – підвід пару у відсіки; 10 – гідроциліндр; 11 – система для складання та розбирання касети.

Для промислових будівель застосовують вироби, аналогічні за номенклатурою виробам для цивільних будівель, проте відмінні від них розмірами, армуванням, конфігурацією.

Друга схема – виготовлення виробів у формах, які переміщуються. При використанні даної схеми окремі технологічні операції виконують на спеціалізованих постах. Форма, а потім вироби із формою переміщуються від поста до поста.

Рис. 44. Схема конвеєрного способу виробництва панелей. 1 – передавальний візок; 2 – очищення й змазування форм; 3 – укладка фактурного шару; 4 укладання арматурного каркасу; 5 – вібронасадка; 6 – вібрування; 7 – укладання бетону; 8 – технічний контроль; 9 - підіймач; 10 – камера теплообробки; 11 - опускач; 12 – кантувач; 13 – відділ комплектації.

Розрізняють конвеєрний спосіб (рис. 44), який характеризується з максимальним розтягуванням операцій та певним ритмом руху на новій лінії, та потоково-агрегатний (рис. 45), при якому кілька операцій можуть виконуватись на одному посту.

Рис. 45. Схема потоково-агрегатного способу виготовлення залізобетонних виробів. 1 – ямні камери; 2 – технічний контроль; 3 – мостовий кран; 4 – пост доводки; 5, 6 - нанесення декоративного шару; 7 – кран з притисним щитом; 8 – самохідні візки; 9 - передавання форм на візок; 10 – ущільнення бетону; 11 – укладання арматурного каркасу; 12 – очищення і змазування форми; 13 – знімання притискного щита й кантування виробів; 14 – розпалубка виробів після ТВО.

Конвеєрний спосіб дозволяє створювати потужний механізований процес, що ефективний при серійному випуску автоматичних виробів. Потоково-агрегатний спосіб допускає високий рівень механізації та автоматизації процесу, що характеризується порівняно низькими трудозатратами, а разом з тим достатньо гнучкий до асортименту продукції, що випускається.

Третя схема – вібропрокатування (виготовлення виробів на станах конструкції М.Я.Козлова) (див. рис. 29). Стан має металеву стрічку, що безперервно рухається із швидкістю 25 м/с, де за допомогою вібрування та прокатування формуються вироби, які потім на 2 год. поміщають в камеру теплової обробки. Вібропрокатування незважаючи на металомісткість, є продуктивним і автоматизованим способом виробництва залізобетонних виробів. Проте цей спосіб ускладнює перехід на випуск нових видів виробів, вартість виробів вища, ніж при виготовленні іншими способами.

Для формування залізобетонних виробів використовують, як правило, металеві форми. Такі форми витримують до 1000 оборотів і найкращим чином відповідають вимогам, як і висунуті до форм для виготовлення залізобетонних виробів: досягнення заданих розмірів виробів, зберігання їх у процесі подальших технологічних операцій; простота збирання та розбирання; висока жорсткість, що виключає деформацію виробів при виготовленні та транспортуванні.

Недолік металевих форм – їх висока металоємкість.

Перед укладанням у форму арматурного каркасу і бетонної суміші форму очищають, збирають і змазують спеціальними складами, які запобігають зчепленню бетону з металом форми. Для змазування використовують масляні емульсії з добавкою кальцинованої соди; суміш солярового (75%) і веретенного (25%) масел, суміш машинного масла (50%) і гасу (50%) та ін.

Формування виробів виконують після установки у форму арматурного каркасу. Процес формування включає укладку бетонної суміші у форму та її ущільнення.

Укладка бетону у форми виконується бункерами, бетоноукладачами або бетонороздавачами. Бункери з бетонною сумішшю транспортують до постів формування і розвантажують у підготовлену форму або відсік касети.

У бетонороздавачах бункери встановлюють на самохідній рамі, яка рухається над виробом, що формується. Бетоноукладчики не тільки видають суміш у форму, але й розрівнюють її.

Основним способом ущільнення бетонної суміші при виробництві збірного залізобетону є вібрування. При виготовленні окремих видів виробів застосовують пресування, трамбування, прокат, штампування, центрифугування. Інколи використовують одночасно два способи, наприклад ущільнюють бетонну суміш вібропрокатом, віброштампуванням, вібровакуумуванням або вібропресуванням.

Віброущільнення бетонної суміші виконують на вібромеханізмах. На заводах, які працюють на поточно-агрегатній та конвеєрній схемам, використовують вібромайданчики. Вібромайданчики бувають різних типів і конструкцій.

Основними методами без вібраційного формування є центрифугування, торкретирування і трамбування.

Для виготовлення труб і опор ліній електропередач використовують центрифугування, суть якого полягає у тому, що бетонна суміш завантажена у форму піддається швидкому обертанню. Розподіл та ущільнення бетонної суміші при цьому способі проходять під дією не тільки центробіжної сили, але і вібрування, що викликається струмуванням форми при обертанні. При центрифугуванні частина води віджимається із бетону. Тому кінцеве водоцементне відношення менше початкового і затвердівший бетон має високу щільність (водопоглинання не більше 3%).

Тепловологісна обробка – найбільш ефективніший із існуючих способів твердіння бетону. Вона є важливою технологічною операцією при виробництві збірних залізобетонних виробів.

Рис. 46. Ямна пропарювальна камера: 1 – стіни камери; 2 – паророздаточний колектор із соплами; 3 – електромагнітний вентиль подачі пару; 4 – гідрозатвор; 5 – кришка камери; 6 – гідравлічний клапан; 7 – вентиляційні отвори; 8 – колектор для скидання конденсату; 9 – електромагнітний вентиляційний клапан; 10 – вентиляційний канал; 11 – вентиляційний шибер із гідрозатворами; 12 – датчик системи автоматики.

Із різних видів тепловологісної обробки (пропарювання, автоклавне твердіння, контактне нагрівання, електрообігрів) основне місце займає пропарювання при атмосферному тиску.Пропарювання здійснюють у камерах періодичної або неперервної дії. Періодичні камери розрізняють ямного (рис. 46) і тунельного типів. Останні використовують при виробництві дрібнорозмірних виробів, що встановлюються на вагонетках.

Пропарювання виробів ведуть до отримання не менше 50…70% проектної марочної міцності бетону. Тривалість пропарювання при температурному діапазоні 80…100⁰C складає у більшості випадків 8…15 год. Інтенсивне твердіння бетону при скороченому режимі пропарювання може бути забезпечено за рахунок використання високоміцних швидкотверднучих цементів, жорстких сумішей з низьким водовмістом і низьким В/Ц, а також прискорювачів твердіння.

Повний цикл тепловологісної обробки складається із чотирьох етапів: попереднього витримування до пропарювання, піднімання температури у камері, ізотермічного прогріву, охолодження виробів.

Армування бетону виконують із вуглеводистих та низьколегованих сталей.

Стальну арматуру класифікують за методом обробки на гарячокатану, термічно зміцнену та холоднотянуту, за умовами застосування – на ненапружувальну та напружувальну, за профілем – на гладку та періодичного профілю. Залежно від механічних властивостей арматурну сталь поділяють на класи.

Гарячекатана гладка класів А-І; періодичного профілю А-ІІ, А-ІІІ, А-IV, A-V; термічно зміцнена Ат-ІІІ, Ат-ІV, Ат-V, Ат-VІ.

Холоднотянутий дріт гладкий низьковуглецевий класів В-І; вуглецевий Вр-ІІ; буква "р" означає рифлена, періодичного профілю.

Арматурні канати – спіральні семидротові К-7, дев'ятнадцятидротові К-19.

Прокат закладних для закладних деталей – сталь прокатна вуглецева товщиною 4…30 мм.

Вибір арматурної сталі необхідно проводити залежно від типу конструкції, наявності попереднього напруження, а також від умов зведення і експлуатації будівлі.

Рис. 47. Види арматури: а) – гладка; б) – гладка дротова; в) – гарячокатана періодичного профілю; г, д) – канати із дроту; е) – холодносплющена; ж) – зварна сітка.

Рис. 48. Арматура залізобетонних виробів: а) – сітка; б) – плоскі каркаси; в) – просторові каркаси; г) – закладні деталі.

Для армування залізобетонних конструкцій використовують окремі арматурні елементи, зварні плоскі сітки та каркаси, просторові каркаси (рис. 47, 48).

Крім того, для піднімання залізобетонних виробів використовують монтажні петлі, а для з'єднання збірних конструкцій – закладні деталі.

Розрізняють не напруження (звичайне) та попередньо напружене армування залізобетонних виробів.

Звичайне армування виконують за допомогою плоских сіток та просторових (об'ємних) каркасів, виготовлених із сталевих стержнів різного діаметру, зварених між собою у місцях перетинів. Звичайне армування, хоча й збільшує несучу здатність конструкцій, але й має обмежені можливості, обумовлені незначною розтяжністю бетону 0,1…0,15 МН/Н. При таких деформаціях напруження у розтягнутій арматурі не великі і складають приблизно 20…25% її розрахункової міцності.

Запитання для самоконтролю.

1. Залізобетон. Загальні відомості. Класифікація.

2. Технологічні процеси виготовлення залізобетонних виробів та конструкцій.

3. Які існують способи виробництва залізобетонних виробів та конструкцій?

4. Як і для чого здійснюється тепловологісна обробка залізобетонних виробів?

5. Армування бетону. Класи арматури. Види арматурних виробів.

Тема 6.Підприємства з виготовлення цегли та керамічних виробів. Номенклатура будівельної кераміки. Властивості. Технологічні схеми виробництва. Шкідливі та небезпечні чинники.

Дата добавления: 2014-01-04