Технологии производства железобетонных изделий

Заполнитель

  В качестве крупного заполнителя для тяжёлого бетона гравий или щебень из горныз пород. Щебень, гравий, и песок должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10268-80. Кроме природных кварцевых песков для тяжёлых и лёгких бетонов используют искуственные, получаемые при дроблении горных пород или искусственных пористых заполнителей.

  В качестве заполнителей для лёгкого бетона применяют природные и искусственные сыпучие пористые материалы плотностью  не более

1200 кг/м³ при крупности зёрен до 5 мм (песок) и не более 1200 кг/м³ при крупности зёрен 5...40 мм (щебень, гравий). Природные пористые заполнители получают дроблением лёгких горных пород: пемзы, вулканических шлаков и туфов, пористых известняков, известняков-ракушечников, известковых туфов.

  Искусственные пористые заполнители изготовляют из отходов промышленности или путём термической обработки силикатного сырья с последующим рассевом или дроблением и рассевом. Отходы промышленности - гранулированные или вспученные металлургические шлаки – перерабатывают в песок и щебень.

Химические  добавки

  Применяют их при изготовлении изделий в заводских условиях для сокращения режимов тепловлажностной обработки (на 10...35 %), увеличения прочности бетона (на 10...20 %), снижения расхода цемента (на 5...10 %), а также улучшения плотности, морозостойкости и других свойств бетона.

  Ускорители твердения бетона - вид добавок в бетон, позволяющий искусственно увеличивать скорость затвердевания бетона. Основное применение подобных добавок - это строительство сооружений, требующих быстрого «схватывания» бетона. Например, строительство туннелей и других ответственных объектов. Большинство химических неорганических добавок в бетон, к которым относятся ускорители твердения бетона, являются электролитами, и, в то же время, центрами кристаллизации. Активным веществом, способствующим более быстрому затвердеванию бетона, является хлорид кальция СаCl2.

  Для изготовления  изделий из тяжёлых и лёгких бетонов применяют добавки - ускорители твердения 0,5...3 % от массы бетона.

  С целью снижения расхода цемента следует применять пластифицирующие и пластифицирующе - воздухововлекающие добавки следующих видов:

• ПАЩ-1;
• сульфитно - дрожжевую бражку (СДБ);
• омыленную растворимую смолу (ВЛХК-1);
• силиконаты натрия (ГКЖ-10 и ГКЖ-11) и др., а также

суперпластификаторы и комплексные добавки (смесь  с добавками ускорителями). Использование этих добавок целесообразно также с целью улучшения прочности и плотности бетона (добавки СДБ и ВЛХК-1), морозостойкости и непроницаемости бетона (добавки СНВ, СПД, ЦНИПС-1, ГКЖ-10 и ГКЖ-11) при неизменном расходе цемента.

  При введении пластифицирующих добавок и суперпластификаторов их состовляющие адсорбируются на поверхности зёрен цемента в виде молекулярной плёнки и тем самым уменьшают трение между частицами; бетонная смесь приобретает большую пластичность и лучшую удобоукладываемость.

  Рекомендуемые количества пластифицирующих добавок - 0,03...0,1 %, а суперпластификаторов – 0,2...1,2 % от массы цемента. Введение воздухововлекающих добавок (СНВ, СПД, ЦНИПС-1) повышает связноять, однородность и удобоукладываемость бетонной смеси. Бетоны, изготовленные с воздухововлекающей добавкой, имеют значительно большую морозостойкость и водонепроницаемость.

  Для изделий, предназначаемых для работы в сильно агрессивных средах в условиях постоянного воздействия растворов солей и попеременного увлажнения и высушивания, рекомендуется введение в бетонную смесь добавки ГКЖ-94 (полигидросилоксан) в количестве 0,03...0,10 % от массы цемента. Эта добавка значительно замедляет интенсивность твердения бетона и требует длительного предварительного выдерживания перед тепловой обработкой.

  Применение комплексных химических добавок (смесь ускорителя с другими видами добавок) при изготовлении сборных изделий весьма целесообразно, так как позволяет снизить расход цемента и улучшить свойства бетона при обычных режимах тепловой обработки изделий.

  Эффективно совместное введение химических добавок (пластифицирующих или комплексных) совместно с тонкодисперсными гидравлическими добавками (перлит, зола, керамзит и др.). Это позволяет достигнуть суммарной экономии цемента в среднем до 25 % для бетонов 150...250 заводского изготовления. 

Арматура  и армирование  изделий

  Стальную арматуру по способу изготовления делят не два основных вида:

• горячекатанную - стержневую;
• холоднотянутую - проволочную.

   Стержневая арматура в зависимости от механических характеристик бывает горячекатанная:

• без термического упрочнения (А-I, А-II, A-III, A-IV, A-V);
• с термическим упрочнением (Ат);
• упрочнённая вытяжкой (Ав).

  Холоднотянутую проволочную арматуру подразделяют на:

• арматурную проволоку обыкновенную (В-I);
• арматурную проволоку высокопрочную (В-II);
• витую (пряди, канаты);
• арматурные изделия (сетки).

  Для ненапрягаемой арматуры должны применяться преимущественно арматурная сталь классов А-II, А-III и обыкновенная арматурная проволока.

  Для арматуры предварительно напряжённых конструкций используют высокопрочную проволоку, арматурные пряди, арматуру класса А-IV, а также термически упрочнённую арматуру. Для улучшения свойств сталей  низкого качетсва (малоуглеродистых и низколегированных) производят упрочнение с помощью различных механических способов воздействия:

волочением и  вытяжкой. В зависимости от вида стали и диаметра арматуры прочность  стали после механического упрочнения повышают на  25...50 % и несколько  снижают пластические свойства (повышается хрупкость).

  Упрочнение арматурной стали может производиться также термическим способом – путём закалки. В этих случаях арматуру нагревают электрическим током до 900...1000°С и быстро охлаждают в воде. Термически упрочнённая сталь имеет механическую прочность в 2...2,5 раза больше прочности аналогичной неупрочнённой арматуры. Арматуру для ж.б. конструкций применяют в виде отдельных стержней, сварных сеток, плоских и пространственных каркасов, прядей, канатов и закладных деталей.

  Основные технологические операции при изготовлении арматуры:

• механическая обработка арматурной стали (правка, резка, гнутье);
• упрочнение (преимущественно для предварительно напряжённых конструкций);
• изготовление арматурных сеток, каркасов и закладных деталей.  

  Соединение арматуры между собой производится с помощью контактной точечной сварки. Различают жёсткие и мягкие режимы точечной сварки.[2]

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Описание и назначение  заданного 

технологического  процесса и 

обоснование технологической схемы

производства

  Технологический процесс производства сборных бетонных и железобетонных изделий состоит из ряда самостоятельных операций, объединяемых в отдельные процессы. Операции условно разделяют на основные, вспомогательные и транспортные.

  К основным операциям относят:

• приготовление бетонной смеси, включая подготовку составляющих материалов;
• изготовление арматурных элементов и каркасов;
• формирование изделий, куда входит их армирование;
• тепловую обработку отформованных изделий, освобождение готовых изделий от форм и подготовка форм к очередному циклу;
• отделка и обработка лицевой поверхности некоторых видов изделий и т. п.

  В данной работе описывается схема изготовления ж.б. ребристых плит агрегатно - поточным методом. 

  Оборудование данной технологической схемы:

1. раздаточный бункер;
2. бетоноукладчик;
3. автоматический захват;
4. виброплощадка;
5. рольганг;
6. траверса для плит;
7. гидродомкрат с насосной станцией;
8. кантователь;
9. пакетировщик ямных камер;
10. тележка - прицеп;
11. самоходная тележка для вывоза изделий на склад готовой продукции;
12. установка для приготовления и нанесения смазки;
13. установка для заготовки стержней;
14. линия для заготовки прядевой арматуры;
15. линия для заготовки проволочной арматуры.

  Процесс изготовления ж.б. ребристых плит происходит следующим образом:

  подготовленная к бетонированию форма передаётся на секцию рольганга, смонтированную на домкратах и размещённую вдоль виброплощадки СМЖ-198. При снижении секции форма опускается на виброплощадку. Далее в форму при помощи бетоноукладчика укладывают бетонную смесь, включают виброплощадку СМЖ-198 и уплотняют смесь с одновременным разравниванием и заглаживанием. После окончания формования форма с изделием транспортируется мостовым краном с автоматическим захватом к камерам тепловой обработки.

  Форма с изделием, прошедшим тепловую обработку, устанавливается на рольганг, где производится спуск натяжения, обрезка арматуры, распалубка, очистка, смазка и сборка формы. На следующих постах рольганга натягивают арматуру и устанавливают каркасы и сетки. Готовое изделие мостовым краном с траверсой устанавливается на тележку с прицепом и вывозится на склад готовой продукции.

  Бетонная смесь поступает в бетоноукладчик при помощи раздаточного бункера СМЖ-1А, который представляет собой отдельную машину. Машина имеет бункер с шиберным затвором, привод открывание шибера и привод передвижения. Бункер имеет форму усечённой пирамиды, выполнен он из листовой стали.

  Шибер открывается механически с помощью рейки или винтовой резьбовой пары.

  Для пробуждения бетонной смеси на стенках бункера размещён выбропобудитель. 

  Техническая характеристика раздаточного бункера СМЖ-1А представлена в таблице:

 

  Непосредственно в форму бетонная смесь подаётся с помощью бетоноукладчика СМЖ-162, предназначенного для распределения, укладки и разравнивания бетонной смеси при изготовлении ж.б. изделий.

В состав бетоноукладчика  входят рама портального типа, вибронасадок, оборудованный заглаживающим устройством, большой бункер с ленточным питателем (самоходный), 2 малых бункера с ленточными питателями (самоходные), привод подъёма - опускания, вибронасадка лебёдочного типа, 2 привода передвижения бетоноукладчика, водоопрыскиватель и элетрооборудование.

  Технические характеристики бетоноукладчика СМЖ-162 приведены в таблице: