Формовання залізобетонних виробів

Виготовлення арматурних каркасів

Як арматуру збірних залізобетонних виробів застосовують гарячекатану круглу сталь і сталь періодичного профілю, сталь, піддану механічному зміцненню, високоміцний дріт.

Технологічний процес виготовлення арматури складається з трьох послідовних етапів: попередньої обробки арматурної сталі, її заготівки і виготовлення сіток і каркасів. Попередня обробка включає розмотування, правку, очищення стали. Ці операції доцільно сумістити з операціями по заготівці - відмірюванню, різанню і гнуттю. Для цієї мети застосовують комплексне устаткування у вигляді верстатів правильно-обрізів і машин для гнуття арматури. Арматуру для збірних залізобетонних конструкцій, як правило, виготовляють у вигляді зварних сіток і каркасів. При виготовленні арматурних каркасів спочатку роблять плоскі сітки, а потім зварюють їх в просторові каркаси. Для зварки сіток стрижні заздалегідь укладають в кондуктор на робочому столі зварювальної машини. Після збірки арматури кондуктор пересувають по столу до зварної машини, зварюють місця перетинів, що знаходяться в кондукторі стрижнів по контуру сітки, а потім, коли стрижні вже сполучені між собою, сітку знімають з кондуктора, і подальшу зварку виробляють без кондуктора. Кондуктор повертають на кінець столу для укладання стрижнів наступної сітки.

При виготовленні залізобетонних конструкцій на заводах велике значення для якості виробів мають однорідність і постійність заданих властивостей бетонної суміші. Формування виробів значно полегшується, якщо свіжоприготована бетонна суміш однорідна, а її рухливість і удобоукладиваємость стабільні і не змінюються в процесі виробництва. Легкоукладальність бетонних сумішей характеризується показником технічної в'язкості суміші, вираженої в секундах, а рухливість бетонних сумішей характеризується осіданням стандартного конуса в сантиметрах. Приготування жорстких бетонних сумішей виробляється бетонозмішувачами з примусовим перемішуванням в бетонному цеху, роботу якого організовують по аналогії з цехами на заводах товарного бетону. До місця укладання бетон доставляють стрічковими конвеєрами або в баддях. Форми, в яких виготовляють збірні конструкції і деталі, роблять роз'ємними або нероз'ємними. Роз'ємні форми при распалубці розбирають і потім знов збирають. Нероз'ємні форми при распалубці не розбирають, а борти їх відводять на шарнірах убік. У бортових формах днищем служать переносні піддони, стендові майданчики або платформи-вагонетки.

Форми всіх типів повинні бути жорсткими настільки, щоб в процесі формування або транспортування конструкцій, що виготовляються, прогинання днища або бортів було що не більш допускається. Всі форми повинні мати точні незмінні геометричні розміри, що забезпечують задані допуски розмірів готових виробів і в той же час складатися з мінімальної кількості конструктивних елементів і кріпильних деталей.

Зовнішні поверхні сталевих форм офарблюють чорним лаком, що витримує температуру пропарювальних камер. Внутрішню поверхню форми для запобігання зчепленню з бетоном перед укладанням суміші мастять спеціальними розчинами. Наперед виготовлені арматурні сітки і каркаси встановлюють у форму відповідно до робочого креслення виробу. Величина захисного шару бетону залежить від точного дотримання розмірів і якості зварки каркаса. Одночасно з установкою арматури у формі розміщують заставні деталі.

Головна особливість заздалегідь напружених залізобетонних виробів це попереднє обжимання бетону для того, щоб створити в ньому початкову напругу із знаком, протилежним тому, яке виникає в залізобетонному елементі під впливом експлуатаційних навантажень. Це дозволяє понизити витрату стали і бетону за рахунок використовування арматури і бетону високої міцності, підвищити жорсткість, витривалість і тріщиностійкість виробів, що особливо важливе для конструкцій, що працюють під впливом навантажень, що багато разів повторюються (дорожні плити, шпали).

Напружений стан виходить унаслідок попереднього натягнення арматури і передачі зусиль від натягнутої арматури на бетон після досягнення їм необхідної міцності. Конструкції, в яких арматура натягається до бетонування, по характеру і способам закладення напруженої арматури можна розділити на наступні види: з безанкерною арматурою, з безперервним армуванням тонким дротом і із заанкерованною арматурою. Конструкції, в яких арматура натягається після затвердіння бетону, можуть бути з пучковою арматурою із сталевого дроту і із стрижньовою арматурою великих діаметрів. Найбільш економічнішими є струнобетонні, заздалегідь напружені залізобетонні конструкції, армовані високоміцним сталевим дротом (струнами) без спеціального анкеровки.

Таким чином армують дорожні плити, деякі інші вироби, длінномірні плоскі конструкції. При використовуванні як арматура окремих стрижнів із сталі періодичного профілю натягнення арматури на формах, звичайно, виробляють електротермічним способом. Суть цього способу з нагріванням арматури поза формою полягає у тому, що арматура заготовлюється в холодному стані так, щоб відстань між анкерними пристроями кінців була менше відстані між зовнішніми торцями упорів форми. Процес натягнення арматурних стрижнів полягає в їх подовженні шляхом електронагріву до температури 350-400° в спеціальній установці, укладанню стрижнів у форму і їх охолоджуванні. Укладання бетону у форму допускається тільки при температурі стрижнів нижче 100°. Армування збірних виробів з натягненням арматури на затверділий бетон виробляють рідше і головним чином в крупних конструкціях. Натягнення арматури в цьому випадку відбувається після того, як бетон в конструкціях, що виготовляються, затвердіє. При цьому сама конструкція служить упором для пристосувань, за допомогою яких натягують арматуру. Арматуру можна застосовувати у вигляді пучків високоміцного дроту або у вигляді товстих стрижнів, причому у момент натягнення арматура не повинна зчіплюватися з бетоном.

Процес формування конструкцій і деталей складається з двох основних операцій - укладання бетонної суміші і її ущільнення. Формування виробів відбувається у формах, де вироби залишаються від моменту укладання бетонної суміші до распалубці готової конструкції. Укладання бетону у форми виробляють бетонорозподільниками.

При укладанні бетонної суміші повинні бути забезпечені:

- правильне положення арматури і заставних частин;

- повнота заповнення форми в цілому і всіх проміжків між стінками форми і арматурою, а також між окремими її стрижнями;

- густина бетону;

- необхідний характер поверхні бетону.

При укладанні бетонної суміші для фіксації арматури застосовують фіксатори, підкладки і ін., а також різні пристрої для швидкого повного і правильного розміщення бетонної суміші у формі, для розрівнювання її і загладжування верхньої поверхні.

Незмінне положення заставних частин забезпечується різними способами: приварюванням до арматури спеціальними анкерами, закладенням в бетон за допомогою жорстких кондукторів і т.п. Найважливішою умовою для отримання бетону високих фізико-механічних властивостей є хороше ущільнення суміші в процесі формування. Процес ущільнення полягає у тому, що під впливом механічних дій сили тертя і зчеплення між частинками бетонної суміші долаються і частинки бетону розміщуються найкомпактніше щодо один одного.

При заводському і полігонному виробництві залізобетонних і бетонних конструкцій і деталей застосовують різні способи ущільнення бетонної суміші: вібрація, вібрація з завантаженням, трамбування, центрифугування, вакуумування, вібропрокат, а також комбінації перерахованих способів.

Вібрація є найефективнішим способом ущільнення бетонних сумішей. При вібрації бетону повідомляють малі по величині і дуже часті за часом імпульси, які приводять всі частинки бетонної суміші в стан коливального руху. Під впливом вібрації сильно зменшується тертя між частинками бетону, в'язкість цементного тесту і бетонної суміші в цілому, і суміш придбаває рухливість, властиву рідині. Під дією сил тяжіння частинки бетонної суміші зміщуються щодо один одного і значно ущільнюються в загальному об'ємі суміші; повітря і зайва вода витісняються з бетонної суміші. Таким чином, в результаті вібрації підвищується густина бетону.

При вібрації бетону застосовують поверхневі, зовнішні і внутрішні вібратори. Поверхневі вібратори передають коливання бетонній суміші, за допомогою робочого майданчика або рейки, встановлюваних на відкриту поверхню бетону. Зовнішні вібратори закріплюють на формі і через неї передаються коливання. Внутрішні вібратори поміщають усередині бетонної суміші.

Найпоширенішим способом ущільнення бетону збірних дорожніх конструкцій в заводських умовах є вібрація на віброплощадках і вібропрокат. Віброплощадки є горизонтальний стіл на пружних прокладках, що приводиться в коливальний рух вібромеханізмом. Коливання вібростолу передаються укріпленій на ньому формі з бетонною сумішшю. Режим формування виробів і ущільнення бетонної суміші (тривалість, амплітуда і частота коливань) залежить від форми і розмірів виробів, виду бетонної суміші і конструктивних особливостей вібраційного устаткування. Природний процес твердіння бетону до досягнення проектної міцності значно перевищує по тривалості всю решту операцій при виготовленні бетонних і залізобетонних виробів. Прискорення цього процесу є однією з основних умов заводського виробництва виробів, направленого на поліпшення використовування робочих площ і прискорення випуску готової продукції.

Основним засобом прискорення твердіння бетону при виготовленні в заводських умовах, забезпечуючим майже повну проектну міцність протягом одних діб, є тепловолога обробка виробів. Найбільш поширене пропарювання виробів при атмосферному тиску в камері безперервної, періодичної дії або розбірних камерах. Пропарювання виробляється насиченою парою при відносній вогкості повітря 90-100%. Камера не-переривчастої дії є тунелем, уздовж якого під час теплової обробки безперервно пересуваються вагонетки з оброблюваними виробами. З одного боку, вагонетки завантажуються в камеру, а з іншою - вивантажуються.

Періоди підйому температури - від 2 до 3 годин, за умови, що після розвантаження камери температура в ній повинна бути приблизно 30°. Період ізотермічного підігріву триває від 10 до 15 годин при оптимальній температурі в межах від 70 до 85°. У цих умовах майже після пропарювання міцність бетону досягає 70% від проектної міцності. Зниження температури (період охолодження) продовжується приблизно 1,5 години. Таким чином, цикл пропарювання залізобетонних конструкцій в камерах триває від 14 до 20 годин, з урахуванням часу завантаження і вивантаження конструкцій від 17 до 24 години. Температурний режим теплової обробки (швидкість підйому і зниження температури, тривалість прогрівання) встановлюється досвідченим шляхом з урахуванням всіх місцевих умов технологічного процесу. До камер періодичної дії відносяться камери ямного типа і напільні камери, які завантажуються і розвантажуються періодично з перервою подачі пари при завантаженні і розвантаженні. Залізобетонні конструкції і деталі після їх виготовлення не відразу поступають на будівництво. Якийсь час вони залишаються на складі. Протягом цього часу бетон продовжує придбавати міцність.

Окрім теплової обробки, для прискорення твердіння залізобетонних конструкцій і деталей застосовують швидкотрерднучий портландцемент, відмінний тонким помелом. Як прискорювачі твердіння бетону застосовують також хімічні добавки: хлористий кальцій, хлористий натрій і соляну кислоту. Ці прискорювачі придатні для бетонів на пуццолановому або шлакопортландцементі, а також на портландцементах.

Дата добавления: 2014-01-07