Основы технологии бетонных и железобетонных конструкций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

 

2.1 Технико-экономическое  обоснование и выбор способа  производства изделий

 

Сущность сборных железобетонной конструкций, против монолитных, состоит  в том, что конструкции изготавливаются  на заводах ЖБИ, а затем доставляются на стройплощадку и монтируются  в проектное положение. Основное преимущество технологии сборного железобетона в том, что ключевые технологические  процессы происходят на заводе. Это  позволяет достичь высоких показателей  по срокам изготовления и качеству конструкций. Кроме того, изготовление предварительно напряженных ЖБК  возможно, как правило, только в заводских  условиях.

Недостатком заводского способа  изготовления является невозможность  выпускать широкий ассортимент  конструкций. Особенно это относится  к разнообразию форм изготавливаемых  конструкций, которые ограничиваются типовыми опалубками. Фактически, на заводах  ЖБИ изготавливаются только конструкции, требующие массового применения. В свете этого обстоятельства, широкое внедрение технологии сборного железобетона приводит к появлению  большого количества однотипных зданий, что, в свою очередь, приводит к деградации архитектуры региона.

Большое внимание на заводе ЖБИ уделяется технологической  схеме изготовления. Используется несколько  технологических схем:

• Конвейерная технология. Элементы изготовляют в формах, которые перемещаются от одного агрегата к другому. Технологические процессы выполняются последовательно, по мере перемещения формы.

Конвейерный способ производства представляет собой более совершенную  поточно-агрегатную технологию и позволяет  максимально механизировать и автоматизировать основные технологические операции. При этом способе технологическая  линия работает по принципу замкнутого пульсирующего конвейера, когда  изделие, размещаясь на специальном  поддоне, перемещается от поста к  посту с определенным интервалом времени, соответствующего наиболее продолжительной  операции.

При конвейерном способе  применяют часто поддоны-вагонетки  размером 7,5X5,5 м, позволяющие изготовлять  изделия до 7 м длиной и 5 ж шириной. Вагонетки-поддоны, на которых собирается форма, с помощью специального толкателя  через определенные промежутки времени (около 15 мин) перемещаются по конвейерной  линии для производственных операций: очистки и смазки форм, укладки  арматуры и бетонной смеси, уплотнения смеси, тепловлажностной обработки и распалубки.

Конвейерный способ производства экономически целесообразен при  выпуске однотипных изделий на заводах  большой мощности. Дальнейшим совершенствованием конвейерной технологии является изготовление железобетонных изделий для сборного строительства на специальных станах.

Конвейерный способ в отношении  механизации производства работ  имеет преимущества. В то же время  высокие капитальные затраты, трудность  перехода на выпуск новой номенклатуры и вида продукции, являются существенным недостатком конвейерной технологии. Изготовление изделий на прокатных  станах является наиболее производительным. Однако ограниченность номенклатуры выпускаемых изделий и высокий расход цемента для бетонных смесей, уплотняемых на станах, могут быть отнесены к недостаткам этого способа производства.

• Поточно-агрегатная технология. Технологические операции производят в соответствующих отделениях завода, а форма с изделием перемещается от одного агрегата к другому кранами.

Агрегатно-поточный способ рекомендуется применять на заводах  ЖБИ, имеющих широкую номенклатуру. Он позволяет на виброплощадке или формующем агрегате изготовлять изделия, с наличием свободного ритма в потоке, разных размеров, изменяя для этой цели формы частично или полностью.

Поточно-агрегатный способ производства состоит в том, что  все выполняемые операции по изготовлению изделия: очистка и смазка форм, укладка  арматуры и бетонной смеси, твердение  и распалубка, выполняются на специальных  постах, образующих поточную технологическую  линию. При этом форма с изделием последовательно перемещается (с  помощью крана) от поста к посту  с различными интервалами времени, в зависимости от продолжительности  той или иной операции на данном посту.

Основное преимущество поточно-агрегатного  способа производства— в универсальности  основного технологического оборудования, что позволяет при незначительной затрате средств и времени, связанных  с изготовлением лишь новых форм, переходить на выпуск нового вида изделий. Этот способ производства железобетона получил в нашей стране наибольшее распространение и весьма экономически целесообразен для заводов с  широкой номенклатурой изделий.

Поточно-агрегатный способ по технико-экономическим показателям  и является основным в организации  технологических линий большинства  железобетонных заводов.

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.

Эта 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.

• Стендовая технология. Изделия в процессе изготовления остаются неподвижными, а агрегаты перемещаются вдоль неподвижных форм.

В предварительно напряженных  конструкциях применяют два способа  создания предварительного напряжения: натяжение на упоры и натяжение  на бетон, а также два основных способа натяжения арматуры: электротермический и электротермомеханический.

При стендовом способе  производства изделия, находясь в стационарных формах, в течение всего производственного  цикла остаются на месте, а технологическое  оборудование для выполнения отдельных  операций по укладке арматуры, бетонной смеси и уплотнения перемещается последовательно от одной формы  к другой.

Стенд представляет собой  железобетонную площадку с гладкой  поверхностью. При бетонировании  изделий сложной конфигурации на стенд устанавливают специальные  матрицы — железобетонные формы, днища которых воспроизводят  отпечаток ребристого изделия (лестничные марши и т. п.). В тело железобетонной площадки или матриц закладываются  для тепловлажностной обработки изделия приборы и трубы, по которым пропускается пар, горячая вода или масло.

Высокий экономический эффект стендовый способ дает при изготовлении железобетонных изделий значительных размеров — плит перекрытий, ферм и  балок для промышленного и  транспортного строительства и  др. По стендовой технологии изготовляют  также объемные элементы зданий и  санитарные узлы полной заводской готовности.

Особое значение стендовый  способ производства приобрел при массовом изготовлении изделия в кассетах. При этом способе производства изделия  получают в вертикальных формах-кассетах, представляющих ряд отсеков, образованных стальными, прочно укрепленными стенками и перегородками. На кассетной установке  осуществляется полностью весь цикл производства тонкостенных изделий, т. е. укладка арматуры, укладка и  уплотнение бетонной смеси и твердение.

Стендовый способ отличается низкой механизацией и автоматизацией технологического процесса и высокой  в этой связи трудоемкостью

• Кассетная технология

Кассетный способ производства, являясь по существу стендовым методом, выделяется в самостоятельную группу.

Суть этого способа  заключается в том, что формование изделий происходит в вертикальном положении в стационарных разъемных  групповых металлических формах-кассетах, в которых изделия находятся  до приобретения бетоном заданной прочности. Рабочее звено, занятое в производстве изделия, перемещается от одной кассетной  установки к другой, что при  соответствующем числе форм позволяет  осуществлять непрерывный производственный поток.         Кассетным способом изготавливают внутренние несущие стеновые панели, панели перекрытий, балконные плиты и другие железобетонные изделия, имеющие габариты, соответствующие размерам отсеков кассетных установок. [2]      

При изготовлении ребристых  плит перекрытия целесообразно использовать агрегатно-поточный способ изготовления, так как этот способ позволяет использовать различное технологическое оборудование, различные по размерам формы, изготовлять широкую номенклатуру изделий, а также является наиболее экономически выгодным способом для данной продукции.

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Выбор сырьевых  материалов и требования к  ним

 

Требования к сырьевым материалам представлена в таблице 2.1 [1,7,9]

 

Таблица 2.1 – Требования к сырьевым материалам

 

Сырьевые материалы	Нормативный документ	Необходимые показатели
1	2	3
Бетонная смесь	ГОСТ 7473-94	Марка по удобоукладываемости Ж-2 (жесткость 11-20 с). Марка по морозостойкости должна быть не ниже 50. Значение нормируемой  прочности бетона в процентах от его класса и марки по прочности на сжатие должно быть: - 80 в теплый период  года; - 85 в холодный период  года.
арматура	ГОСТ 10884-94	Класс арматурной стали – Ат600 Номинальный размер – 10-40 мм Марка стали – 20ГС Предварительное напряжение в арматуре до обжатия бетона 500МПа Для свариваемой арматурной стали эквивалент класса Ат600С - не менее 0,44%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Разработка  схемы технологического процесса 

 

Производство железобетонных ребристых плит покрытия организованно  по агрегатно – поточной технологии с тепловой обработкой в ямных  камерах. Напряжение арматуры предусмотрено  электротермическим способом.

 Технологический процесс  изготовления плит включает следующие  операции:

• Подготовка форм.

Подготовка форм включает операции чистки и смазки рабочих  поверхностей формы. Чистка формы осуществляется стальными скребками. Отходы убирают  в бадью для отходов. Смазка на рабочие поверхности формы наносятся  при помощи удочки - распылителя. Смазка должна быть нанесена равномерно, тонким слоем. Не допускаются потеки.

• Армирование.

Арматура в виде отдельных  стержней, сеток, каркасов и закладных  деталей из арматурного цеха подается к месте армирования форм.

• Нагрев стержней

Стержни укладывают для предварительного нагрева на контакты электронагревательной  установки и включают её. После  окончания нагрева стержни укладывают в форму в проектном положении  с закреплением концов в упорные  гнезда, затем устанавливают в  проектном положении, сетки закладные  изделия и закрепляют между собой  вязальной проволокой. Для обеспечения  проектного расположения арматуры и  защитного слоя бетона устанавливают  прокладки из плотного цементно –  песчаного раствора.

• Сборка форм.

Борта формы поднимают  и устанавливают в проектном  положении, фиксируют винтовыми  зажимами.

• Формование.

Готовую к формовке форму  при помощи мостового крана устанавливают  на виброплощадку. Бетонная смесь из БСЦ по бетоновозной эстакаде при помощи раздаточного бункера подается в накопительный бункер бетоноукладчика. Из бетоноукладчика бетонная смесь распределяется в форму, разравнивается ручным инструментом и уплотняется вибрацией. При бетонировании следует обратить внимание на тщательное заполнение бетоном опорных зон продольных ребер. Поверхность свежеотформованного изделия замазывают ручным инструментом, освобождают петли, затем форму при помощи мостового крана перемещают и устанавливают в пропарочную камеру для тепловой обработки.