Производство сборных железобетонных изделий

Тема 8.5. Изготовление сборных железобетонных конструкций.

Технология железобетонных изделий. Производство железобетонных изделий включает следующие основные технологические процессы приготовления бетонной смеси, изготовление арматуры и армирование из­делий, формование, тепловлажностную обработку и отделку лицевых поверхностей изделий.

Приготовление бетонной смеси. Бетонную смесь, как правило приго­товляют в бетоносмесительном цехе, расположенном в непосредствен­ной близости от формовочных цехов.

Изготовление арматуры. Обычную ненапрягаемую арматуру в виде сварных сеток и каркасов изготовляют в арматурных цехах заводов же­лезобетонных изделий. Поступающую на завод в мотках (бухтах) или прутках арматуру на специальных станках очищают от окалины и ржав­чины, правят и режут на стержни заданной длины. Затем стержням гнутьем на станках придают требуемую форму. Отдельные стержни со­единяют в сетки и каркасы контактной сваркой на многоточечных сва­рочных аппаратах. Готовые арматурные сетки и каркасы транспортируют ют в формовочные цеха завода, где их укладывают в заранее подготовленные формы.

Напрягаемую арматуру в виде отдельных стержней ил_и пучков в формовочном цехе, на стендах и в формах предварительно (д_о бетониро­вания) натягивают при помощи гидравлических домкратов или электро­термическим способом. Стенды и металлические формы Имеют специ­альные упоры для закрепления натянутой арматура которая удерживается в натянутом состоянии до тех пор, пока уложенный в фор­му бетон не наберет определенной прочности, обеспечивающей надеж­ное сцепление его с арматурой (обычно 20 МПа и более).

Формование изделий. Процесс формования железобетонных изделий состоит из следующих основных операций: очистки, сборки и смазки форм, укладки в форму арматуры, укладки в форму бетонной смеси и ее уплотнения.

Качество железобетонных изделий в значительной мере зависит от качества формы и, в частности, от точности ее размеров и жесткости. При массовом изготовлении изделий используют металлические формы. Формы очищают от остатков затвердевшего бетона ранее изготовлен­ных изделий, собирают, а затем смазывают различными эмульсионными составами, препятствующими сцеплению бетона изделия с металлом формы.

Бетонная смесь поступает в приемный бункер бетоноукладчика, ко­торый подает ее в форму и разравнивает.

Уплотнять бетонную смесь можно различными способами: вибриро­ванием, вакуумированием, центрифугированием, прессованием, прока­том, трамбованием и т. д. Наиболее распространен способ виброуплот­нения, при котором используют стационарные виброплощадки, поверхностные и глубинные вибраторы. При уплотнении на вибропло­щадках (этот способ применяют чаще других) форму устанавливают на виброплощадку, и бетонная смесь быстро уплотняется за счет вибрации, создаваемой специальными механизмами. Хорошего уплотнения бетон­ной смеси достигают при комбинированной вибрации (например, снизу и сверху) или при сочетании вибрирования с последующим вакуумиро­ванием, способствующим отсосу излишней воды из бетонной смеси, а вместе с этим и повышению плотности и прочности бетона изделий.

При производстве некоторых видов полых изделий (трубы, опоры линий электропередачи и т. д.) для уплотнения бетонной смеси применя­ют центрифугирование на центробежных станках - центрифугах.

Тепловлажностная обработка изделий. Для ускорения твердения бе­тона свежесформованные изделия подвергают тепловлажностной обра­ботке. На заводах железобетонных изделий используют следующие виды тепловлажностной обработки бетона: пропаривание при нормальном давлении и температуре 70-100 °С, контактный обогрев при 100 °С, за-паривание в автоклавах при 174-190 °С и давлении 0,8-1,2 МПа (изб.), электропрогрев и др. Наиболее распространено пропаривание изделий при нормальном давлении.

Пропаривают изделия в камерах непрерывного или периодического действия. Камера непрерывного действия представляет собой туннель, в который с одной стороны на вагонетках непрерывно поступают сформо­ванные изделия, а с другой стороны выходят изделия с уже затвердев­шим бетоном. В процессе движения по камере изделия проходят зоны подогрева, изотермического прогрева и охлаждения. В каждой зоне поддерживается требуемый температурно-влажностный режим. При этом за 8-14 ч бетон изделий приобретает прочность, равную примерно 70 % ма­рочной.

Чаще всего устраивают камеры периодического действия ямного ти­па - ямы с кирпичными или бетонными стенами. Сверху каждую камеру закрывают съемной крышкой, снабженной водяным затвором, препятст­вующим потере пара.

Сформованные изделия, находящиеся в формах или на поддонах, за­гружают в камеру при помощи крана в несколько рядов по высоте. Ка­меру закрывают крышкой и через трубы с отверстиями в нее подают пар. Температура в камере постоянно повышается до максимальной, а изде­лия прогреваются на всю толщину. Затем дают экзотермическую выдер­жку, после которой изделия постепенно охлаждают. Продолжитель­ность пропаривания изделия в этом случае 12-16 ч.

В пропарочных полуавтоматических камерах ямного типа конструк­ции проф. Л.А.Семенова предусмотрена двухсторонняя подача пара. Сначала пар в течение 2-3 ч подают в камеру через нижние трубы, что обеспечивает предварительный прогрев изделий до 80-90 °С. Затем пар начинают вдувать только через верхние трубы. Образовавшаяся ранее паровоздушная смесь отжимается вниз и удаляется из камеры через от­водную трубу, а вся камера заполняется чистым паром с температурой 100 °С. Изделия в среде чистого пара по всей высоте камеры нагревают­ся быстрее и равномернее. В данном случае продолжительность пропа-риваиия сокращается до 8-10 часов.

При контактном обогреве изделия твердеют за счет теплоты, получа­емой от нагреваемых поверхностей форм, например от стенок паровых отсеков кассет. Тонкостенные железобетонные изделия при контактном обогреве, не соприкасаясь с паром, быстро нагреваются до 100 °С.

При запаривании изделие помещают в автоклав, представляющий собой стальной цилиндр диаметром 2-3,6 м, длиной до 21 м, со съемны­ми крышками с обоих торцов. Внутри автоклава по всей его длине уложен узкоколейный путь, по которому продвигаются вагонетки с из­делиями.

В автоклаве создают давление насыщенного пара 0,8-1,2 МПа (изб.), При этом температура запариваемых изделий повышается до 174-190 °С. При запаривании в течение 8-10 ч получают изделия с вы­сокой прочностью и долговечностью. Автоклавной обработке подвер­гают изделия, изготовленные на смешанном известково-песчаном и из вестково-шлаковом вяжущем, а также изделия, при изготовлении которых до 50 % портландцемента было заменено молотым кварцевым песком. Широко используют также автоклавную обработку при произ­водстве изделий из ячеистых бетонов. Среди других методов ускорения твердения бетона изделий следует назвать электропрогрев, прогрев ин­фракрасными лучами и др.

Отделка лицевых поверхностей изделий. В настоящее время большое внимание уделяется внешнему виду крупнопанельных зданий, совершен­ствуется технология индустриальной отделки наружных стеновых пане­лей. Основные требования к отделке лицевых (фасадных) поверхностей стеновых панелей состоят в следующем: хорошее декоративное (архите­ктурно-художественное) оформление, экономичность изготовления и эксплуатации, высокое качество и долговечность. Выполнение этих тре­бований должно сочетаться с технологичностью операций по отделке и возможностью их осуществления в заводских условиях.

Различают несколько видов отделки фасадных поверхностей наруж­ных стеновых панелей, выполняемых в заводских условиях: фактурная обработка поверхностного слоя конструктивного бетона, отделка цвет­ными растворами и бетонами, отделка слоем песка, дробленого камня и стекла, облицовка керамическими и стеклянными плитками и др.

Эффективность того или иного вида отделки определяется совокуп­ностью затрат при изготовлении и ожидаемых затрат на капитальный ремонт фасадных поверхностей за весь период эксплуатации жилых зданий.

Способы производства железобетонных изделий. На современных предприятиях сборного железобетона применяют следующие способы производства: стендовый, поточно-агрегатный, конвейерный, кассетный и непрерывного вибропроката.

При стендовом способе производства железобетонные изделия изго­товляют в неподвижных формах, а технологические механизмы и агрега­ты перемещаются от поста к посту и последовательно на каждом посту выполняют соответствующие операции.

Железобетонные изделия изготовляют на плоских стендах или мат­рицах. Сформованные конструкции твердеют на месте их формования. Для ускорения твердения в тело стенда или матрицы закладывают тру­бы, через которые пропускают горячую воду или пар, кроме того, ис­пользуют электрообогрев конструкций.

Стендовым способом формуют, как правило, крупногабаритные изделия (например, тяжелые колонны и балки, фермы, мостовые конст­рукции) преимущественно с предварительно напряженной арматурой. Однако этот способ требует больших производственных площадей. По­ложительным в стендовой технологии является возможность организовать производство в короткие сроки без больших капитальных затрат, а также простота применяемого оборудования, поэтому стендовый спо­соб используют на полигонах, а также в заводских условиях.

При поточно-агрегатном способе производства формуемые железо­бетонные изделия перемещают по потоку от одного технологического поста к другому при помощи транспортных средств. В соответствии с ха­рактером работы на каждом посту установлено стационарное оборудо­вание - агрегаты, которые в большинстве случаев выполняют отдельные технологические операции. Обычно на поточной линии создают посты распалубки, подготовки форм, укладки и натяжения арматуры, формо­вания, ускоренного твердения бетона, контроля и доводки готовой про­дукции. Время выполнения работ на различных постах неодинаково и колеблется от 2-5 мин до 6-10 ч. Для равномерной загрузки всех агрега­тов и сокращения общей продолжительности технологического цикла предусматривается дублирование постов с наиболее продолжительными операциями.

Для производства, организованного по поточно-агрегатному спосо­бу, требуются наибольшие производственные площади, капитальные за­траты и время. К положительным особенностям поточно-агрегатного способа следует отнести наличие сравнительно несложного технологиче­ского оборудования, а также гибкость производства, позволяющего пу­тем переналадки оборудования легко переходить от изготовления одно­го типа изделий к другому.

При конвейерном способе производства формуемые на поддонах-те­лежках железобетонные изделия перемещаются по технологическому по­току с заданным принудительным ритмом. Этот способ характеризуется максимальным расчленением производственного процесса на отдельные операции, каждую из которых выполняют на отдельном посту. При вы­боре количества постов и технологического оборудования стремятся к тому, чтобы длительность выполнения операций на них была по возмо­жности одинаковой.

Конвейеры в зависимости от вида движения могут быть пульсирую­щие (тележечные) и непрерывные (цепные). Изделия на пульсирующем конвейере перемещаются от одного поста к другому через строго опре­деленный промежуток времени, в течение которого заканчивается вы­полнение закрепленных за каждым постом операций. Изделия на непре­рывном конвейере движутся с постоянной скоростью от одного поста к другому. Посты оснащены оборудованием непрерывного действия.

Ко всем постам конвейер доставляет необходимые детали и полуфа­брикаты: арматурные каркасы, бетонную смесь, раствор, облицовочные плитки и т. п. Параллельно линии формования установлены камеры тепловлажностной обработки изделий.

Конвейерная технология из-за большой металлоемкости оборудова­ния и поддонов-тележек может быть организована только на заводах большой мощности, выпускающих небольшой ассортимент изделий.

Кассетный способ - качественно новая форма стендовой технологии, получившая широкое развитие в производстве железобетонных изделий для крупнопанельного домостроения. Основной особенностью кассет­ного способа производства является вертикальное формование изделий в стационарных кассетных установках, состоящих из нескольких верти­кальных металлических форм - отсеков (рис. 10.10). В каждый отсек по­мещают арматурный каркас, после чего его заполняют бетонной смесью. Уплотняют смесь навесными вибраторами.

Для тепловой обработки изделий в кассетных формах использован контактный обогрев их через стенки тепловых отсеков, в которые пода­ют пар с температурой около 100 °С. Отличительная черта данного вида тепловой обработки - почти полная изоляция обогреваемого изделия от воздушной среды, а также исключение влагообмена между бетоном и теплоносителем. Режим тепловой обработки изделий в кассетных формах характеризуется быстрым подъемом температуры в изделиях до 85-95 °С. Общая продолжительность процесса -до 6-10 часов. После за­вершения тепловой обработки стенки отсеков кассетной установки не­сколько раздвигают гидравлическими домкратами и изделие мостовым краном вынимают из отсека и переносят к месту охлаждения или на склад готовой продукции.

Кассетным способом изготовляют внутренние несущие стеновые па­нели, панели перекрытий, лестничные марши и площадки, балконные плиты и другие железобетонные изделия. Кассетный способ производст­ва железобетонных изделий по сравнению с ранее рассмотренными обес­печивает более высокую производительность труда, требует меньших производственных площадей, расхода пара и электроэнергии.

В нашей стране успешно действуют домостроительные комбинаты, на которых изготовление изделий серийных жилых домов осуществля­ется на различных технологических линиях. Железобетонные изделия, пройдя посты отделки и контроля качества, минуя заводские склады, направляются специализированным транспортом на строительный объ­ект, где осуществляются монтаж жилого дома и окончательная отделка силами специализированных отделочных бригад. Это позволяет сокра­тить сроки возведения жилых зданий и при высоком качестве снизить их стоимость.

Контроль качества железобетонных конструкций. Качество готовых железобетонных изделий контролируют работники ОТК завода в про­цессе их приемки. Изделия делят на партии, каждая из которых содержит предусмотренное соответствующим ГОСТом количество изделий.

Контроль качества изделий включает проверку их внешнего вида, формы, линейных размеров, толщины защитного слоя, расположения арматуры и закладных деталей, фактической отпускной прочности бето­на и ее соответствие проектной, а также при необходимости определение плотности бетона (для ограждающих конструкций). Отобранные из ка­ждой партии изделий контрольные образцы испытывают на прочность, жесткость и трещиностойкость.

Каждое изделие, удовлетворяющее требованиям соответствующего стандарта или ТУ, маркируют несмываемой краской при помощи трафа­рета. В маркировке указывают: паспортный номер изделия, индекс (тип) изделия, марку завода-изготовителя, номер браковщика ОТК, а иногда и дату изготовления. На каждую партию изделий составляют паспорт в двух экземплярах, один из которых передают потребителю, а второй ос­тавляют на заводе-изготовителе.

Дата добавления: 2014-12-07