Технология производства железобетонных труб

Таблица 4

Параметр шероховатости  по ГОСТ 2789-73		Допускаемые значения параметров шероховатости, мм, труб категорий по шероховатости
Наименование	Обозначение	первой	второй
Среднее арифметическое отклонение профиля	Ra	0,1	0,06
Средний шаг неровностей  профиля	Sm	4	6

Примечание. Параметры шероховатости внутренней поверхности труб не являются браковочными до 01.01.93. 

На поверхностях труб не допускаются:

- трещины  на наружной и внутренней поверхностях  труб;

- наплывы  и околы, а также раковины  диаметром более 3 мм и глубиной  более 2 мм на стыковых поверхностях  раструба и втулочного конца  труб;

- раковины  диаметром более 10 мм и глубиной  более 2 мм на остальной наружной  поверхности;

- наплывы  и околы бетона ребер на  торцевых поверхностях труб высотой  (глубиной) более 5 мм;

- следы (риски) шириной и глубиной более 1,5 мм на стыковой поверхности раструба от шлифовального инструмента;

- более трех  раковин на площади 0,01 (100х100 мм) на любом участке стыковой поверхности.    

Раковины  на трубах и околы бетона ребер  торцовых поверхностей,  размеры  которых превышают указанные  в п. 2.16, допускается устранять  путем заделки нетоксичными материалами, предохраняющими арматуру труб от коррозии и предотвращающими фильтрацию воды между уплотняющим резиновым  кольцом и бетонной поверхностью.

Трубы не должны иметь отслоений наружного  защитного слоя бетона. Отслоения защитного слоя бетона размерами в кольцевом и продольном направлениях трубы, не превышающими значения 0,4d, допускается устранять с применением материалов, предохраняющих арматуру от коррозии.            Концы продольной напрягаемой арматуры труб не должны выступать из бетона и должны быть вместе с прилегающими участками поверхности бетона покрыты цементно-казеиновой обмазкой толщиной 0,5 - 0,6 мм. Состав обмазки по массе 1:0,05:0,4 (цемент, казеиновый клей, вода). Допускается применять обмазки из других нетоксичных материалов, обеспечивающих коррозионную и механическую стойкость покрытия.  В случае предусмотренной проектом защиты трубопровода от электрокоррозии, вызываемой блуждающими токами, по требованию потребителя, трубы изготовляют со специальными закладными изделиями, соединенными с арматурой труб, для устройства электрических перемычек между арматурой смежных труб. Конструкцию и способ установки закладных изделий в трубах следует принимать по ГОСТ 12586.1-83. Прочностные характеристики напорных труб должны обеспечивать их эксплуатацию с расчетными внутренними давлениями для соответствующего класса при высоте засыпки над трубой 2 м в усредненных условиях укладки, которым соответствуют: 1) основание под трубой - грунтовое профилированное с углом охвата 90°; 2) засыпка - грунтом плотностью 1,8 т/м³ с нормальным уплотнением; 3)временная нагрузка на поверхности земли НГ-60.            Несмотря на большой вес, трубы железобетонные довольно просты в эксплуатации при монтаже. Доставка железобетонных труб осуществляется железнодорожным и автомобильным транспортом.  Транспортирование и хранение безнапорных труб осуществляется по ГОСТ 13015-2003. Трубы следует хранить на складе готовой продукции в штабелях рассортированными по маркам. Трубы полезной длиной менее 5 м допускается хранить в вертикальном положении при обеспечении их устойчивости. Число рядов труб по высоте должно быть не более указанного в табл. 5.

Таблица 5

Диаметр условного прохода  трубы  d, мм,	Число рядов труб по высоте
От 400 до 1000 включ.	4
1200	3
От 1400 до 2400 включ.	2

Под нижний ряд труб штабеля должны быть уложены параллельно друг другу  две подкладки на расстоянии 0,2 м длины трубы от ее торцов. Конструкция подкладок не должна позволять раскатываться нижнему ряду труб.             Напорные трубы перемещают с помощью траверс, не допускающих повреждения труб. Перекатка труб допускается только по каткам, укладываемым с таким расчетом, чтобы трубы не опирались раструбами и втулочными концами на катки или пол.        Трубы следует хранить на складе готовой продукции в штабелях рассортированными по маркам.        Число рядов труб по высоте должно быть не более указанного в табл. 6.

Таблица 6

Диаметр условного прохода  трубы  d, мм	Число рядов труб по высоте
От 500 до 1000 включ.	4
1200	3
1400 до 1600	2

Под каждый нижний ряд труб штабеля должны быть уложены две подкладки на расстоянии 1 м от торцов труб. Конструкция подкладки  не должна позволять раскатываться  первому ряду труб. Подкладки устанавливают  параллельно под цилиндрическую часть труб.

На месте  постоянного складирования труб подкладки следует закреплять на площадке.

Трубы в  рядах укладывают так, чтобы раструбы двух рядом лежащих труб были обращены в разные стороны. Трубы каждого  последующего ряда располагают по длине  перпендикулярно к предыдущему  ряду.

При погрузке труб на транспортные средства и их выгрузке должны соблюдаться меры предосторожности, исключающие возможность повреждения  труб.

Автомобили  или железнодорожные платформы, предназначаемые для перевозке труб, должны иметь седлообразные подкладки, исключающие возможность смещения и соприкасания труб.

При выполнении погрузочно-разгрузочных работ с  трубами не допускаются:

- применение  цепей и тросов с узлами  или выступами, которые могут  повредить бетон;

- переноска  труб при закреплении троса  в одной плоскости или путем  пропуска его через трубу, а  также с помощью крючков, зацепляемых  за концы трубы;

- перемещение  труб по земле волоком;

- разгрузка  труб со свободным падением;

- свободное  (без торможения) перекатывание труб  по наклонным плоскостям;

- перемещение  труб без катков или без  подкладок.

 

 

2. Обоснование выбора сырья, материалов и их технологическая характеристика.

Большая экономичность изделий  из бетона состоит в том, что для  их производства применяют свыше 80% объема местного сырья — песка, щебня, гравия, побочных продуктов промышленности в виде шлака, золы и др. По некоторым  зарубежным данным, количество энергии, требующейся для производства бетонных материалов, является минимальным по сравнению с энергией (приведенной  к единому эквиваленту), необходимой  для изготовления стали, алюминия, стекла, кирпича, пластмасс. Для затворения порошкообразных вяжущих в тестообразное состояние и получения бетонной смеси используют обычную воду — питьевую из водопровода или речную, озерную и др. Расход воды также ниже, чем при производстве стали. После твердения тесто образует камень, например, цементный камень (микроконгломерат), а уплотненная бетонная смесь — бетон (конгломерат). Часть объемов в бетоне, заполнителе и камне занимают поры и капилляры разного размера и в различном количестве.

Для бетонов  применяются почти все разновидности  неорганических вяжущих, соответственно чему бетоны разделяются на цементные, гипсовые, силикатные, шлаковые, специальные (на фосфатных, магнезиальных и других вяжущих). Для них применяются также все разновидности заполнителей, соответственно чему бетоны разделяют на плотные, пористые, специальные. При объединении вяжущих и заполнителей в принятых по составу количествах получают множество технических решений при производстве искусственных строительных конгломератов различного назначения. Если этих двух компонентов окажется недостаточно, тогда вводят дополнительные вещества (добавки).

Исходные  материалы, применяемые в производстве железобетонных труб, подразделяют на основные и вспомогательные.

К основным материалам относятся:

- портландцемент марки не ниже 400 по ГОСТ 10178-85 для изготовления труб, предназначенных к эксплуатации в грунтах и грунтовых водах с содержанием сульфат - ионов до 5000 мг/л;

- сульфатостойкий портландцемент марки не ниже 400 по ГОСТ 22266-94 для изготовления труб, предназначенных для эксплуатации в грунтах и грунтовых водах с содержанием сульфат - ионов св. 5000 мг/л;     - песок по ГОСТ 26633-91. Фракции песка более 5 мм подлежат отсеву;

- щебень по ГОСТ 8267-93, фракции до 20 мм;

- вода по ГОСТ 23732-79 для приготовления бетона труб;

- горячекатаная лента толщиной 4 мм из углеродистой качественной конструкционной стали марки 08кп или 10кп по ГОСТ 1050-88 для изготовления калиброванных соединительных колец (втулка, раструб) и закладных изделий электрохимзащиты;

- арматурная проволока класса Вр-I диаметром 5 мм по ГОСТ 6727-80, класса Врп-I диаметром 6 мм по ТУ 14-170-119-80 или класса СЭТО по ТУ

14-4-1120-82 для армирования труб;

- проволока цинковая или алюминиевая диаметром 1 - 2,2 для металлизации калиброванных соединительных колец. Сорта проволоки алюминиевой AT (твердая, нагартованная), АПТ (полутвердая, полунагартованная) и AM (мягкая, отожженная).

К вспомогательным материалам относятся:

- кольца резиновые уплотнительные круглого поперечного сечения диаметрами 16 и 24 мм, для герметизации стыков труб при гидравлических испытаниях и при монтаже трубопровода;

- смазка эмульсионная ОЭ-2 для смазки раструбных и втулочных торцевых шаблонных колец в соответствии с Инструкцией по приготовлению и применению эмульсионной смазки ОЭ-2 для форм при производстве железобетонных изделий;

- краска маркировочная ФЛ-59 по ТУ 1043-79 для маркировки труб;

- растворы марок КМ по ТУ 38-10796-76 или МС 5, МС 6, МС 8 по ТУ

6-15-978-76, или МЛ 51, МЛ 52 по ТУ 84-228-76, или лабомид  101, 203 по ТУ 38-30726-71 для обезжиривания  стального сердечника;

- сварочная проволока диаметром 0,8 - 1,2 мм марки Св. 08Г2С и Св. 08ГА для сварки соединительных колец со стальным цилиндром;

- электроды диаметром 3 мм типа Э-42А для ремонта стальных цилиндров;

круги шлифовальные или диски шлифовальные фибровые диаметром до 200 мм для зачистки стыковых соединений калиброванных колец и ремонтируемых участков цилиндра;

-добавки,  применяемые для приготовления  бетона, должны удовлетворять требованиям  нормативно-технической документации, утвержденной в установленном  порядке, в данном случае используется  суперпластификатор С-3;

- для контроля качества обезжиривания применяют медный купорос (CuS04x5H20) марок А и Б по ГОСТ 19347-84*Е.

Сырьевые материалы доставляются на предприятие железнодорожным  транспортом.            Перемещение бетонной смеси и растворов от бетоносмесительного цеха к месту их потребления является одной из важнейших задач современной организации производства сборных ж/б конструкций. Выбор способа транспортирования бетонной смеси может оказать существенное влияние на величины ее технологических показателей: состава смеси, принимаемой крупности заполнителя, удобоукладываемости и др. На заводах и полигонах сборного ж/б наиболее распространены следующие способы транспортирования бетонных смесей: мостовыми кранами или автокранами в бадьях; самоходными бетоноразвозчиками, перемещающимися по рельсовым путям; ленточными транспортерами; пневматическими устройствами. Основными факторами для вида транспортирования бетонной смеси является интенсивность ее подачи, дальность транспортирования и высота выгрузки смеси.           Наиболее распространенными транспортными средствами для внутрицехового перемещения бетонной смеси являются бетоноразвозчики различной конструкции, которые обычно перемещаются по бетоновозной эстакаде для выдачи смеси в бункера технологических линий или непосредственно в бункера бетоноукладчиков. Для перемещения жестких и малоподвижных смесей широко применяют ленточные транспортеры, оборудованные самоходными сбрасывающими тележками. Они дают возможность в 2-3 раза увеличить интенсивность подачи бетонной смеси по сравнению с другими видами транспорта, что в некоторых случаях имеет решающее значение.           Транспортирование бетонной смеси пневмотранспортной установкой применяют при формовании панелей в кассетных формах, в производстве опор для линий электропередач и др.       Потери бетонной смеси при ее подаче пневмотранспортом, ленточными конвейерами или бадьями, а также при формовании изделий не должны превышать 1,5% от общего объема смеси.

 

 

 

 

1.3. Обоснование способа производства

На сегодняшний  день существует несколько способов производства железобетонных изделий: вибропрокатный, поточно-агрегатный, конвейерный, стендовый и кассетный.       При вибропрокатном способе процесс изготовления изделий происходит на установке непрерывного действия – вибропрокатном стане. Вибропрокатный стан – это прочные конвейерные ленты, движущиеся вдоль постов укладки арматуры и заливки бетона, виброуплотнения бетона и контактной тепловой обработки. Таким способом изготавливаются плиты перекрытий, легкобетонные панели наружных стен, перегородочные панели. Вибропрокатный способ имеет наивысшую производительность, но при его использовании слишком ограничен ассортимент производимых изделий, и для приготовления бетонной смеси расходуется слишком большое количество цемента.          При поточно-агрегатном способе (виброгодропрессование) производства все необходимые операции: подготовка опалубки, укладка арматуры, заливка бетонной смеси, твердение и распалубка, осуществляются непрерывным линейным способом на специальных постах, которые образуют поточную технологическую линию. При этом форма с изделием с помощью крана перемещается от одного поста к другому с интервалом времени, зависящим от продолжительности каждой конкретной операции. При этом затвердевание бетона происходит не на месте формовки, а в специальных пропарочных камерах. После тепловой обработки формы с изделием передвигаются на пост распалубки, откуда готовые изделия перевозятся на склад готовой продукции, а формы возвращаются на пост формования. Главное преимущество поточно-агрегатного способа состоит в универсальности основного технологического оборудования. Это дает возможность быстро осваивать выпуск новых изделий, затратив лишь немного времени и средств на изготовление новой формы-опалубки. Этот способ производства железобетонных изделий имеет в России  наибольшее распространение. Он особенно целесообразен для предприятий с широким ассортиментом выпускаемых изделий. В силу своей экономичности, гибкости и простоты освоения этот метод широко применяется на заводах сборных железобетонных деталей любой мощности. Вес формуемых изделий по поточно-агрегатному методу ограничивается грузоподъемностью кранов и формующих виброплощадок.        Конвейерный способ является, по сути, усовершенствованной разновидностью поточно-агрегатного способа.  Конвейерная технология, будучи максимально автоматизированной и механизированной, позволяет поставить процесс производства на поток. Конвейерный способ производства изделий заключается в том, что изготовляемое железобетонное изделие, помещенное на специальный поддон перемещается с помощью толкателя от одного поста к другому с одним и тем же интервалом времени. Но хотя такой способ производства на заводах с большими мощностями наиболее предпочтителен благодаря почти полной автоматизации, использовать его можно только в случае производства однотипных изделий.    Для стендового способа характерно следующее: а) весь процесс производства ЖБИ осуществляется на специальных стендах или в неподвижных формах; б) в процессе обработки изделие остается неподвижным, в то время, как механизмы перемещаются от одной формы (стенда) к другой; в) за каждой формой или стендом закреплены одно или несколько технологически однородных изделий. Как правило, стендовым способом изготавливают крупногабаритные ЖБ изделия.    Кассетный способ производства является, по существу, одним из вариантов стендового способа. Кассетный способ заключается в формовании изделий в стационарно установленных кассетах, которые представляют собой несколько вертикально установленных металлоформ - отсеков. В металлическую форму закладывается арматурный каркас, после чего она заполняется бетонной смесью. Тепловая обработка производится контактным нагревом через стенки форм. После тепловой обработки стенки металлических форм раздвигают и мостовым краном извлекают готовые изделия. Кассетным способом изготавливают плоские ЖБ изделия: дорожные плиты, панели перекрытий, стеновые панели.       В данной работе будет рассмотрен поточно – агрегатный способ производства железобетонных труб. Этот метод производства позволяет производить крупные партии товара с высокими качественными показателями, цены на которые довольно приемлемы. Они пользуются наибольшим спросом т.к. превосходят по основным показателям железобетонные трубы, произведенные по классической технологии – методом центрифугирования.        Агрегатно-поточный способ изготовления конструкций характеризуется: расчленением технологического процесса на отдельные операции или их группы; выполнением нескольких разнотипных операций на универсальных агрегатах; наличием свободного ритма в потоке; перемещением изделия от поста к посту; формы и изделия переходят от поста к посту с произвольным интервалом, зависящим от длительности операции на данном рабочем месте, которая может колебаться от нескольких минут (например, смазка форм) до нескольких часов (пост твердения отформованных изделий).         Агрегатно-поточный способ отличается также тем, что формы и изделия останавливаются не на всех постах поточной линии, а лишь на тех, которые необходимы для данного случая. Агрегатно-поточный способ организации производства характеризуется возможностью закрепления за одной поточной линией изделий, различных не только по типам и размерам, но и по конструкции. Эта возможность создается наличием на поточной линии универсального оборудования.      Межоперационная передача изделий на таких линиях осуществляется подъемно-транспортными и транспортными средствами. Для ускоренного твердения бетона при агрегатно-поточном способе обычно применяются камеры периодического или непрерывного действия.     Небольшой объем каждой секции камеры позволяет затрачивать минимум времени на загрузку и выгрузку изделий, а большое число таких секций создает условия для непрерывной подачи отформованного изделия в камеру твердения.         Агрегатно-поточная технология отличается большой гибкостью и маневренностью в использовании технологического и транспортного оборудования, в режиме тепловой обработки, что важно при выпуске изделий большой номенклатуры.         В состав технологической линии входят: формовочный агрегат с бетоноукладчиком; установка для заготовки и электрического нагрева или механического натяжения арматуры; формоукладчик; камеры твердения; участки распалубки, остывания изделий, их доводки или отделки, технического контроля; пост чистки и смазки форм; площадки под текущий запас арматуры, закладных деталей, утеплителя, складирования резервных форм, их оснастки и текущего ремонта; стенд для испытания готовых изделий. 
 На агрегатно-поточных линиях изготавливают сваи, ригели, фундаментные блоки, безнапорные трубы, многопустотные панели, однопустотные опоры и сваи, которые формуют на виброплощадке в одиночных формах с пустотообразователями без вибромеханизмов. На специальном оборудовании для виброгидропрессования формируют напорные трубы.            Для производства железобетонных напорных вибропрокатных труб применяют способ виброгидропрессования. Изготавливают железобетонные напорные трубы диаметром 800 и 1200 мм, полезной длиной 5000 мм на расчетное давление 0,5; 1,0; 1,5 МПа.