Стенды с подогревом для формования плит чертеж. Формование железобетонных изделий

9. Стендовый способ производства

9.1. Характеристика способа.

9.2. Классификация стендов.

9.3. Изготовление изделий на длинных стендах.

9.4. Изготовление изделий на коротких стендах.

9.5. Проектирование стендовых линий.

9.6. Недостатки стендовой технологии.

9.1. Характеристика способа.

Изделия изготавливаются в неподвижных формах или оборудованных для этого рабочих местах – стендах.

В процессе формования и до приобретения бетоном необходимой прочности изделия остаются на месте, а технологическое оборудование и обслуживающие его рабочие перемещаются от одной формы на стенде к другой.

Применяется:

Изготовление крупногабаритных изделий, крупнотоннажных изделий, сильноармированных конструкций (фермы, подкрановые балки, объемные блоки).

9.2. Классификация стендов.

Рис. 43. Классификация стендов

Короткие – предназначены для изготовления одного изделия по длине стенда и одного – двух изделий по ширине, в горизонтальном положении: фермы, двухскатные балки.

Длинные стенды – при изготовлении нескольких изделий по длине стенда одновременно. Длина стендов до 100 м.

Пакетные стенды – арматура заготавливается в виде пакетов, как правило заготовка арматуры располагается рядом со стендом. После чего готовый пакет арматуры переносят и укладывают в захваты формы.

Изготавливают изделия с небольшими поперечными размерами и компактным расположением арматуры по сечению (сваи, опоры ЛЭП и т.д.)

Натяжение пакета арматуры осуществляется мощным гидродомкратом за один прием.

Протяжные стенды – арматурную проволоку сматывают с бухт, установленных в одном конце стенда, и протягивают по всей длине стенда до другого упора.

Изготавливают изделия большой высоты или ширины, с большим поперечным сечением, требующих поштучного или группового натяжения стержневой арматуры (балки, прогоны, плиты).

9.3. Изготовление изделий на длинных стендах.

9.3.1.

9.3.2. Установка и натяжение пакетов.

9.3.3. Натяжение и отпуск арматуры.

9.3.4. Заготовка арматуры по способу ЦНИИОМТП.

9.3.5. Установка форм и бортовой оснастки.

9.3.6. Укладка бетонной смеси.

9.3.1. Заготовка арматурных пакетов.

На многих заводах сборного железобетона установлены пакетные стенды типа СМ-535 для производства предварительно-напряженных конструкций.

Пакетный стенд серии СМ-535 Гипростроммаша состоит из двух формовочных линий, расположенных ниже уровня пола цеха: мел­кой, предназначенной для формования изделий небольшой высоты, и заглубленной - для формования изделий высотой до 2 м (см. рис. 44) .


Рис. 44. Пакетный стенд типа СМ-535:

1 – катушка бухтодержателя; 2 – направляюший ролик; 3 – тормозное устройство; 4 – гидравлический пресс; 5 – конвейер протягивания; 6 – тележка для транспортирования пакетов; 7 – упорные конструкции стенда; 8 – натяжные устройства (захваты); 9 – распределительная диафрагма; 10 – натяжная машина; 11 – насосная станция; 12 – напрягаемая арматура; 13 – формы для изделий

Торцевые упоры стенда представляют собой стальные массив­ные рамы, сваренные из балок двутаврового сечения. Стойки упоров укрепляют в железобетонном основании; в промежутки между стойками пропускают захватные тяги для натяжения арматуры, которые по высоте можно перемещать в нужное положение.

В состав пакетного стенда входят следующие агрегаты и ма­шины: линия заготовки пакетов проволоки, устройства для транспортирования пакетов к формовочным постам, оборудование фор­мовочной площадки стенда.

Пакеты из проволоки диаметрам 2,6-3 мм изготавливают на отдельной технологической линии, оснащенной бухтодержателями и гидравлическим прессам для запрессовки зажимов на концах пакетов в цепи с приводом для протягивания пакета на необходимую длину. Бухтодержатели рассчитаны на 24 бухты проволоки и состоят из восьми групп катушек диаметрам 2 м на три штуки в каждой. Катушки расположены на вертикальной оси, одна над другой, и могут независимо вращаться. Для предотвращения свободного разматывания проволок при вращении катушек на каждой из них установлен фрикционный тормоз.

Для выравнивания и получения при сборке пакетов проволок равной длины их пропускают с катушек через правильно-тор­мозные роликовые устройства. Гидравлический пресс для сжа­тия пакета проволок в волновом зажиме установлен в головной части конвейера. Наибольшее расчетное усилие прессования 180 кН.

Основной частью линии сборки арматурных пакетов является длинная станина, на которой расположены каретка с захватом для протягивания собранного пакета вдоль стола и тяговая цепь для перемещения каретки (рис. 45). Сборка пакетов на арматурном стенде осуществляется в следующем порядке. Краном устанавли­вают бухты проволоки на бухтодержатели; концы проволок протя­гивают через тормозное устройство и установку для очистки прово­локи, а затем заправляют их между волнистыми пластинами зажи­ма, установленного под прессом; пластину обжимают прессом, изгибая проволоки между ними, и положение пластин фиксируют стопорными болтами или клином.


Рис. 45. Конвейер для протягивания пакетов:

1 – натяжное устройство; 2 – рама; 3 – каретка; 4 - привод

Собранный пакет соединяют с захватом каретки и, включив привод цепи, протягивают пакет на необходимую длину, которая устанавливается автоматическим конечным выключателем. Под прессом собирают второй волновой зажим и запрессовывают так же, как и первый. Затем пакет отодвигают от пресса на 300 - 400 мм и под ним в аналогичной последовательности собирают тре­тий зажим для головной части следующего пакета. Проволоки па­кета между вторым и третьим зажимами перерезают механической дисковой пилой. Готовый пакет снимают со станины съемным устройством или мостовым краном и подают к формовочному стенду.

9.3.2 Установка и натяжение пакетов.

Пакеты проволочной армату­ры, перенесенные на стенд, укладывают в формы и закрепляют в захватах головных и хвостовых тяг; при этом продольная ось па­кета должна совмещаться с осью захватного устройства.

Если для изготовляемого изделия необходимо больше одного пакета проволоки, применяют распределительные диафрагмы. По концам стенда их крепят к специальным упорам, устанавливаемым на стенде за торцами крайних форм. На рис. 46 показана схема закрепления арматурного пакета в трех захватах и расположение захватов в опорных конструкциях стенда.

Рис. 46. Схема расположения диафрагмы и захватов (развертка):

1 – захваты; 2 – распределительная диафрагма; 3 – нижний пояс фермы; 4 – напрягаемые проволоки; 5 – волновой зажим

Конструкция и форма некоторых изделий требуют криволиней­ного расположения части напрягаемой арматуры (например, в двускатных балках). Приспособления для изменения направления проволок (оттягивающие устройства) устанавливают между изде­лиями и у их крайних торцов (рис. 47).

Рис. 47. Приспособление для оттяжки вниз с использованием отрезка пряди, трех зажимов и гидродомкрата с центральным отверстием:

1 – зажим пряди; 2 – гидродомкрат с центральным отверстием; 3 – анкерующий отрезок пряди; 4 – удерживающая деталь; 5 – отогнутые пряди

На заводах применяют два способа натяжения отгибаемой ар­матуры (рис. 48): первый - натяжение арматуры домкратом с торца формы до полного контрольного напряжения; второй - на­тяжение арматуры в прямолинейном положении, а затем оттягива­ние в проектное положение, которое фиксируется штырями.


Рис. 48. Схема отгибания арматуры без приложения вертикальных сил к основанию стенда:

а – однорядный отгиб; б - многорядный отгиб; 1 – рабочая арматура; 2 – монтажная арматура; 3 – распорка; 4 – железобетонное изделие

Длину заготовки арматуры L заг для пакетов принимают с уче­том их упругого удлинения в зависимости от схемы натяжения (рис. 49):

где - длина проволоки в изделии, см; - число изделий, последовательно расположенных на стендовой линии; - расстояние между смежными изделиями, расположенными в линии, см; - расстояние от торца изделия до распределительной диафрагмы, см; - расстояние между распределительной и направляющей диафрагмами, см; - расстояние от направляющей диафрагмы до конца проволоки в зажиме, см; - контролируемое напряжение, Па.


Рис. 49. Схема определения длины арматурного пакета:

1 – упор стенда; 2 – тяга захвата; 3 – зажим; 4 – направляющая диафрагма; 5 – распределительная диафрагма; 6 – изделие в форме; 7 – арматурный пакет

9.3.3. Натяжение и отпуск арматуры.

В соответствии с «Руководством по технологии изготовления предварительно-напряженных железо­бетонных конструкций» натяжение напрягаемой арматуры на стендах производят в два этапа: 1 – арматуру напрягают натяж­ной машиной или гидродомкратом до усилия, равного 40-50% проектного, проверяют зажимные устройства, расположение арма­туры, устанавливают закладные детали, каркасы и сетки и оконча­тельно собирают формы; 2 – натяжение арматуры доводят до ве­личины, превышающей на 10% проектную, выдерживают в течение2-5 мин, а затем снижают до проектной величины.

Необходимое усилие натяжения проволочного пакета зависит от числа напрягаемых проволок, их диаметра и заданного проектного напряжения.

Отпуск напряженной арматуры (обжатие бетона) производят после достижения бетоном необходимой прочности и проверки за­анкеривания концов проволоки в бетоне. Фактическую прочность бетона определяют испытанием контрольных кубов; требуемую прочность бетона к моменту отпуска арматуры указывают на чер­тежах изделий (обычно не менее 75 % проектной прочности).

Заанкеривание концов проволоки в бетоне проверяют выбороч­ным замером величины проскальзывания концов проволоки в бе­тоне после отпуска натяжения с помощью индикаторов часового типа, устанавливаемых на торцах изделия.

Отпуск натяжения на стендах осуществляется постепенно, в два-три этапа, натяжной машиной, которая ослабляет усилия, воспринимаемые упорами, после чего поворотом гайки на тяге обеспе­чивают отпуск натяжения на необходимую величину.

Групповой отпуск натяжения арматуры осуществляется посред­ством песочных муфт, клиновых или винтовых устройств на стен­дах. При изготовлении нескольких предварительно-напряженных изделий, последовательно расположенных на длинной стендо­вой линии, следует учитывать обжатие изделий, возникающее при передаче натяжения арматуры на бетон. При отпуске натяже­ния изделия несколько смещаются к противоположному концу стенда.

9.3.4. Заготовка прядевой арматуры по способу ЦНИИОМТП.

Стенд оборудован тележкой-бухтодержателем, тяговой и хвостовой обой­мами с блоками (роликами) и лебедкой для протягивания прядей. Способ укладки и натяжения прядевой арматуры отличается от принятого на пакетных стендах (рис. 50).


Рис. 50. Механизированная раскладка прядевой арматуры:

1 – тележка с бухтодержателем; 2 – упоры формы; 3 – лебедка для запасовки пряди; 4 – неподвижная часть полиспаста; 5 – подвижная часть полиспаста; 6 – крюк крана; 7 – натяжной домкрат; 8 – устройство для группового натяжения арматуры; 9 – лебедка

Одну обойму полиспаста неподвижно укрепляют на упорах стенда, а вторую присоединяют к тяговой лебедке и поддерживают краном в процессе протягивания. На время запасовки арматуры обоймы блоков соединяют между собой жесткими накладками, удерживающими их в неподвижном положении. Прядевую армату­ру с бухты, установленной на тележке, запасовывают в систему блоков полиспаста.

Конец пряди, вышедшей из последнего блока, закрепляют на упоре стенда или на неподвижной обойме. Затем обоймы разъеди­няют и подвижную обойму протягивают лебедкой вдоль стенда к противоположному упору. За один проход подвижной обоймы рас­кладывают группу прядей, равную кратности системы блоков, на длину, соответствующую расстоянию между тяговыми и хвостовы­ми захватами (рис. 51). Для выбора слабины прядей протягива­емую арматуру наматывают обратно на барабан, после этого обре­зают и закрепляют прядь на упоре цанговым или клиновым зажимом. Тяговую обойму соединяют со штоком домкрата и произ­водят групповое натяжение арматуры.

Как показывает опыт, применение прядевой арматуры позволя­ет в 1,5-2 раза сократить продолжительность оборота стенда и не менее чем в 2 раза уменьшить трудовые затраты на заготовку и натяжение арматуры.


Рис. 51. Схема стенда для изготовления конструкций с канатной арматурой:

I – натяжение канатов домкратом из комплекта ДГЗ-300; II – схема выравнивания усилий в канатах грузовой станцией; 1 – бухта с арматурным канатом; 2 – натяжные устройства; 3 – захваты; 4 – фиксирующие диафрагмы; 5 – распределительные диафрагмы; 6 – грузовая станция; 7 – одиночные тяги; 8 – оголовок тяги для захвата грузовой станции; 9 – груз; 10 – лебедки; 11 – домкраты ДГЗ-300; 12 – вкладыши; 13 – подвижная балка; 14 – тяга; 15 – упоры стенда

9.3.5. Установка форм и бортовой оснастки.

При формовании изделий в вертикальном положении (например, двускатных балок и прого­нов) применяют два типа форм: с откидными бортами, шарнирно прикрепленными к поддону, и со съемными приставными бортами, которые при сборке крепятся к поддону стальными клиньями. Не­достатком форм с откидными бортами является быстрая изнаши­ваемость шарниров и неудобство при сборке и установке армату­ры. Торцы форм образуются съемными торцовыми стенками, ко­торые крепятся к бортам и имеют отверстия для пропуска арма­туры.

При формовании изделий в горизонтальном положении на стен­де (например, ферм) применяют опалубку в виде бортовой оснастки, которая состоит из стальных бортовых элементов; в местах примыкания бортовые элементы крепятся клиновыми замками.

Для повышения производительности стенда необходимо обес­печить возможность непрерывного формования изделий одной тех­нологической линии.

9.3.6. Укладка бетонной смеси.

Бетонирование изделий начинают пос­ле натяжения проволочных пакетов, установки ненапрягаемой ар­матуры и закладных деталей, сборки форм на одной технологичес­кой линии по всей длине стенда.

Бетонную смесь доставляют к стенду и перегружают в бункер бетоноукладчика, который снабжается устройствами, облегчающи­ми загрузку бетонной смеси в формы. При изготовлении линейных элементов с небольшими поперечными сечениями (например, поя­сов, и решеток ферм) к бункеру бетонораздатчика подвешивают гибкий хобот (рукав).

9.4. Изготовление изделий на коротких стендах.

В современной заводской практике широкое распространение получили короткие стенды для изготовления предварительно-на­пряженных конструкций: типовых панелей покрытий длиной 12 и 18 м, колонн и балок каркасных зданий, мало уклонных покрытий длиной 24 м, сегментных ферм.

Частая смена оснастки на длинных стендах существенно увели­чивает трудоемкость работ и металлоемкость конструкций. Гибкая технология на коротких стендах преимущественно в вибротермоформах, позволяет повысить в 2-4 раза их оборачиваемость, сни­зить трудоемкость формования и сократить число форм.

9.4.1. Изготовление ферм на стенде.

На коротких стендах изготавли­вают фермы с предварительно-напряженным нижним прямолиней­ным поясом (сегментные, безраскосные) и с параллельными поя­сами.

На ряде заводов применяют короткие стенды для одновременно­го изготовления в горизонтальном положении двух сегментных ферм пролетом 24 м. Железобетонная балка сечением 1,2х1,1 м воспринимает усилия от натяжения арматуры; по обе стороны бал­ки на бетонном основании расположены металлические формы (рис. 52).


Рис. 52. Короткий стенд для изготовления двух изделий:

1 – паз для вкладыша; 2 – натяжные штанги-захваты; 3 – гидродомкрат возврата; 4 – натяжная балка; 5 – гидродомкраты ГД-200; 6 – неподвижная балка; 7 – ферма; 8 – железобетонная распорная балка; 9 – напрягаемая арматура; 10 – неподвижные штанги-захваты

Перпендикулярно к одному из торцов распорной балки распо­ложена неподвижная упорная двутавровая балка с короткими штангами-захватами для напрягаемой арматуры. На противопо­ложном конце балки закреплены такая же неподвижная и подвиж­ная упорные балки. Подвижная балка установлена на катках и имеет натяжные штанги-захваты. Между подвижной и неподвиж­ной балками размещены два одноходовых домкрата типа ДГ-200 грузоподъемностью по 200 т, работающие от насосной установки. Для возврата подвижной балки в исходное положение с ее проти­воположной стороны установлен третий гидродомкрат.

После укладки стержневой или прядевой арматуры в тяги-за­хваты подвижной и неподвижной балок можно производить ее од­новременное натяжение двумя гидродомкратами. В первую очередь выполняют монтажное натяжение, а после установки каркасов и закладных деталей - полное проектное натяжение. В пазы штанг вставляют фиксирующие клинья, после чего можно снять давление в гидроцилиндрах и передать усилие от напрягаемой арматуры на распорную балку. Фермы бетонируют, после чего стенд закрывают колпаком для тепловой обработки или осуществляют прогрев не­посредственно в термоформах.

При массовом производстве рационально изготовление ферм на специальном механизированном стенде с поворотной формой, при­мером которого может служить установка, предназначенная для формования железобетонных предварительно-напряженных ферм ФБМ-241У длиной 24 м (рис. 53).

Рис. 53. Схема установки «ФЭГУС-24» для формования ферм:

1 – траверса; 2 – изделие; 3 – поворотная рама; 4 – гидроцилиндр; 5 – кессон; 6 – опорная рама; 7 – основание

Для удобства обслуживания установки поворотную раму под­нимают на некоторый угол, и после укладки арматуры опускают в положение формования. Затем устанавливают торцовые борта и закладные детали, в форму подают бетонную смесь и уплотняют ее вибропротягиванием. Тепловую обработку выполняют в термо­форме; при этом верхнюю открытую поверхность изделия залива­ют слоем воды толщиной 20-40 мм, для чего по контуру формы предусмотрены дополнительные бортики. По окончании тепловой обработки торцовые борта снимают, и гидроцилиндрами поднима­ют поворотную раму вместе с изделием в наклонное положение, выпрессовывая его из формы. Затем отрезают анкерные концы на­пряженных арматурных стержней и транспортируют изделие в вертикальном положении на склад. После этого форму чистят, сма­зывают и приступают к формованию следующего изделия.

Технологическая последовательность изготовления ферм одина­кова при работе на различных стендах: заготовка проволоки и пря­дей; установка форм, ненапрягаемой арматуры и закладных дета­лей; натяжение арматуры нижнего пояса механическим или элек­тротермическим способом; формование и тепловая обработка изделий; передача усилий предварительного напряжения с упоров стенда на отвердевший бетон изделия; распалубка и съем изделия со стенда.

При правильной организации работ продолжительность одного цикла по изготовлению двух ферм или балок равна одним суткам.

9.4.2. Производство длинномерных изделий.

Для выпуска крупнораз­мерных железобетонных конструкций, в частности длинномерных балок, применяют механизированные стендовые установки для формования балок в рабочем положении.

Формовочная установка состоит из поддона, откидных продоль­ных бортов и съемных торцовых бортов (рис. 54). По торцам поддона размещены траверсы-захваты для напрягаемой арматуры, одна из которых подвижная. Продольные борта формы открыва­ются на 90 0 гидравлическим приводом; при закрывании бортов по­средством рычажно-шарнирного устройства одновременно устанав­ливают в рабочее положение подмости для обслуживания уста­новки.

Рис. 54. Схема стенда для изготовления крупноразмерных железобетонных балок:

1 – траверса для натяжения арматуры; 2 – откидные продольные борта; 3 – съемные торцовые борта; 4 – складные подмости; 5 – поддон; 6 – рычаг; 7 – гидроцилиндр; 8 – кронштейн.

К траверсам установки прикреплен вибропривод мощностью 30 кВт с горизонтально-круговыми колебаниями. Применение в стендовом производстве вибропривода позволяет механизировать процесс уплотнения бетона и значительно сократить его продол­жительность, обеспечивая высокое качество изделий.

Перед началом работы для удобства обслуживания и укладки арматуры продольные борта формы откинуты в горизонтальное положение. После укладки напрягаемых арматурных стержней в упоры траверсы собирают и закрепляют остальную арматуру и за­кладные детали, а затем гидроприводами закрывают продольные борта, одновременно устанавливая площадки обслуживания. Далее ставят торцовые борта и болтовые стяжки между продольными бортами формы. Домкратами производят групповое натяжение всех 18 стержней арматуры; величина натяжения автоматически контролируется фиксирующим клином.

Бетоноукладчик подает бетонную смесь непосредственно в фор­му. По окончании формования в полости формы подается пар; те­пловая обработка длится 15 ч. При распалубке раскрывают про­дольные борта, затем обрезают стержни арматуры, извлекают из­делие краном и транспортируют его в стеллаж для выдерживания.

9.5. Проектирование стендовых линий.

1) Выбор типа стендов:

Длинные – ограниченная номенклатура изделий;

Короткие – широкая номенклатура изделий.

2) Расчет производительности технологического цикла:

где - продолжительность подготовки стендовых форм к следующему циклу (чистка, смазка);

Продолжительность подготовки на стенде арматурных элементов и натяжение арматуры, укладка ненапрягаемых арматурных стержней;

Укладка и уплотнение бетонной смеси;

Тепловая обработка с установкой и съемом необходимых утепляющих устройств (крышек и т.п.);

Распалубка изделий и транспортирование на пост осмотра и доводки;

Контроль качества изделий, работы по повышению заводской готовности;

Перерывы внутри смены.

  1. Расчет производительности:

где - годовой фонд рабочего времени, сут;

Число оборотов стенда в сутки:

где - суммарный объем всех одновременно формуемых изделий.

9.6. Недостатки стендовой технологии (технологические).

Взаимозависимость операций на длинных стендах.

Затруднено использование интенсивных методов уплотнения:

Местное вибрирование;

Вибрирование глубинным вибратором;

Вибрирование поверхностными вибраторами.

Тем самым ограничивается жесткость бетонной смеси.

При ТВО возникают потери напряжения, таким образом, необходимо снижать температуру изотермии (при ТВО).

При изготовлении железобетонных изделий на полигонах применяют стендовый и агрегатно-поточный способы производства.

При стендовом способе изделие в процессе производства находится стационарно в одном месте, в то время как бетоноукладчики и вибраторы передвигаются от одного изготовляемого изделия к другому. Изделия формуют на открытых площадках или в пропарочных камерах. Смесь в опалубку подают бадьями и бетоноукладчиками, а уплотняют глубинными или навесными вибраторами.

Стендовым способом изготовляют крупногабаритные конструкции, в том числе предварительно напряженные. Различают короткие и длинные стенды. На коротких стендах изготовляют одновременно одно-два изделия, а на длинных - пять изделий и более, расположенных в одну линию.

Стендовое производство очень трудоемко и требует больших производственных площадей.

При агрегатно-поточном способе изделия в процессе производства перемещаются одно за другим через ряд технологических постов: посты подготовки форм (чистки и смазывания), армирования, укладки смеси и уплотнения, тепловой обработки, распалубки. Длительность пребывания изделий на каждом посту - от нескольких минут (при виброуплотнении на виброплощадке) до нескольких часов (в пропарочной камере).

Мостовые железобетонные конструкции (предварительно напряженные балки пролетных строений авто- и железнодорожных мостов длиной 18, 24, 33 м, высотой 0,9...1,7 м; многопустотные настилы длиной до 18 м; мостовые элементы коробчатого сечения) - массивные многотонные элементы.

Балочные конструкции изготовляют на стационарных железобетонных и передвижных (катучих) металлических стендах. Когда нецелесообразно транспортировать конструкции на большие расстояния, устраивают сборно-разборные стенды, которые после их использования на одном предприятии демонтируют и сооружают вблизи другого строящегося объекта.

Стационарные стенды делают заглубленными в виде камер, которые служат также местом тепловой обработки забетонированных конструкций. Стенды выполняют распорно-камерными и распорно-балочными. Распорно-камерные стенды (рис. 163, а) имеют мощные железобетонные оголовки 2 на уровне земли, которые служат упорами для предварительно напряженной арматуры.

Рис. 163. Стационарные стенды для изготовления балок пролетных строений мостов:
а - распорно-камерный, б - распорно-балочный; 1 - упорная плита, 2 - оголовок, 3 - изготовляемая балка, 4 - пучок арматуры, 5 - крышка, 6 - щит опалубки, 7 - поддон, 8 - распорная балка

В распорно-балочных стендах (рис. 163, б) натяжные арматурных пучков осуществляется также на железобетонный оголовок 2, который является продолжением силовой балки. Оголовки делают выше уровня земли. Воспринимает усилия натяжения арматуры распорная железобетонная балка 8. Смесь с осадкой конуса 6...8 см подают в полость формы и послойно уплотняют глубинными вибраторами. Учитывая, что степень армирования конструкций велика, смесь вибрируют особенно тщательно. Продолжительность бетонирования таких балок несколько часов. Обязательным условием производства работ является непрерывность бетонирования. Технологические перерывы в бетонировании не должны быть более 1 ч.

По окончании укладки бетона закрывают крышку 5 распорнокамерного стенда и в камеру подают пар. На распорно-балочном стенде паровые рубашки находятся в стенках опалубки. По окончании цикла бетонирования изделие подвергают тепловой обработке.

В распорно-камерных стендах изготовляют, как правило, сразу несколько балок по длине. Такие стенды называют длинными. Для натяжения арматуры используют мощные гидравлические домкраты. Так, при изготовлении балок длиной 33 м мощность домкратов должна быть 500 т.

На распорно-балочных стендах можно изготовлять балки различной длины.

Передвижные стенды размещают на шасси железнодорожных вагонов, что позволяет транспортировать их не только по полигону, но и на более далекие расстояния.

Передвижной стенд (рис. 164) состоит из тележек 7, объединенных рамой, поддона 4 формы, откидных бортов 3 и крепежных устройств. Поддон формы имеет гибкое покрытие, что позволяет использовать навесные вибраторы 5 с вибровалами для уплотнения бетона нижней зоны балки. Для уплотнения стенки и полок балок используют обычные ручные глубинные вибраторы.

Рис. 164. Передвижной стенд для изготовления балок пролетных строений мостов:
1 - тележка железнодорожного шасси, 2 - торцовый упор, 3 - откидные борта формы, 4 - поддон формы, 5 - вибраторы

Арматуру натягивают гидродомкратами на торцовые упоры 2 - мощные силовые консольные балки, объединенные с поддоном. Домкрат расположен на специальной тележке.

Современные полигоны по производству балок пролетных строений мостов состоят из ряда постов: подготовки форм, армирования, бетонирования, тепловой обработки, распалубки изделия и контроля качества работ.

Посты располагают в закрытых помещениях (цехах), а также на открытых площадках. Пост тепловой обработки размещают на специальных площадках, оборудованных источниками пара, или в специальных щелевых камерах, куда завозится изделие в форме и где пропаривается.

Особое место в технологии производства работ отводится по операционному контролю качества работ: подготовки форм, натяжения арматуры и расположения монтажных арматурных каркасов, обеспечения требуемого защитного слоя, цикла формования и тепловой обработки.

После распалубливания проверяют общий вид изделий: наличие трещин, непроработанные участки бетона, оголенную арматуру. При наличии существенных дефектов изделие бракуют (его можно использовать в дальнейшем в неответственных сооружениях) .

Однородность структуры бетона конструкции проверяют ультразвуковой дефектоскопией. Осуществляют также контроль воздухонепроницаемости бетона.

Тщательный контроль всего цикла работ позволяет получить доброкачественные изделия, обеспечивающие заданную долговечность и надежность сооружений.

При стендовом производстве изделия изготовляют в переносных или стационарных формах. Переносные формы устанавливают на специально оборудованных постах (площадках), где их подготавливают (чистят и смазывают), армируют и затем бетонируют.

Уплотняют бетонную смесь на виброплощадках или с использованием глубинных вибраторов. Подают и распределяют ее с помощью бетоноукладчиков или бетонораздатчиков. Отформованные изделия направляют в ямные камеры для тепловой обработки. Как правило, после пропаривания бетон конструкций должен иметь не менее 70% прочности.

Цикл получения готовых изделий 1... 12 ч, из которых 1,5...2 ч приходится на подготовку форм, армирование, бетонирование, остальное - на цикл тепловой обработки.

Для изготовления длинномерных предварительно напряженных изделий используют длинные стенды, на которых формуют по 4...6 изделий (рис. 165) одновременно. Арматуру натягивают мощными гидравлическими домкратами 1 на упоры 3. Натяжение арматуры производят с двух сторон. Для этой цели арматуру пропускают через специальные направляющие 4 в упор стенда 3 и соединяют с тягами и захватами 2. Затем гидравлические домкраты с одной и другой стороны подводят поочередно к каждому стержню и производят его натяжение. После натяжения фиксируют его положение в упоре стенда. Формы 7 выполняют стационарными с неподвижным поддоном, откидными бортами и паровыми рубашками. Паровые рубашки позволяют осуществлять тепловую обработку смеси непосредственно на стенде. К каждому стенду подведен паропровод с распределителями. Для сборки форм применяют специальные приспособления, а также грузоподъемные механизмы (краны, кран-балки, автокраны).

Рис. 165. Длинный стенд для изготовления предварительно напряженных конструкций:
1 - гидродомкрат, 2 - тяги с захватами, 3 - упор стенда, 4 - направляющие, 5 - фиксирующие диафрагмы, 6 - изделие, 7 - формы, 8 - вибраторы

Бетонную смесь укладывают послойно с использованием самоходных бетоноукладчиков или бадей, а уплотняют навесными или глубинными вибраторами 8.

По окончании цикла тепловой обработки распалубливают продольные борта и снимают торцовые, обрезают предварительно напряженную арматуру и перемещают изделие на склад.

Технология изготовления железобетонных плит несъемной опалубки приведена на рис. 166. Общая территория полигона разделена на четыре отделения: I - выдержки изделий и контроля, II - подготовки форм, III - пропарочное, IV - формовочное. Имеются две линии производства, расположенные параллельно продольной оси цеха.

Рис. 166. Технологическая схема изготовления армированных цементных и железобетонных плит:
I - отделение выдержки и контроля, II - отделение подготовки форм, Ili - пропарочное отделение, IV - формовочное отделение, 1, 2 - готовые опалубочные плиты, 2 - тележка. 4 - форма-поддон, 5 - пескоструйный апплрат, 6 - закром, 7 - насадка, 8 - мостовой кран, 9 - пропарочные камеры, 10 - пост формования, 11 - каркас здания, 12 - бункер, 13, 14 - бетоноукладчики, 45, 16 - вибростолы, 17 - пост выдержки и контроля, 18 - пост очистки форм, 19 - пост смазки

Бетонная смесь из смесительного отделения с помощью раздаточного бункера 12 подается в бетоноукладчики 13, 14. Далее ее подают в формы, установленные на вибростолах 15, 16. После формования изделия в формах направляют в пропарочные камеры 9. Готовые изделия извлекают из форм 4 и подвергают пескоструйной обработке с помощью аппарата 5. Этот процесс предусматривает удаление с внутренней поверхности плит цементной пленки для улучшения адгезии бетона. Готовые изделия 3 складируют в кассетах на посту выдержки и контроля 17. После выполнения всех операций по оценке качества изделия устанавливают на тележки 2 и вывозят на внешний склад.

Освободившиеся от изделий формы чистят на участке 18, смазывают - на 19. После подготовки форм укладывают арматуру. Готовая форма подается на вибростол. Далее цикл повторяется.

Общие вопросы организации формования
Задача технологического комплекса операций по формованию состоит в получении плотных изделий заданных формы и размеров. Это обеспечивается применением соответствующих форм, а высокая плотность достигается уплотнением бетонной смеси. Операции процесса формования можно условно разделить на две группы: первая включает операции по изготовлению и подготовке форм (очистке, смазке, сборке), вторая — уплотнение бетона изделий и получение их заданной формы. Не менее важны при этом и транспортные операции, стоимость которых в общих затратах может достигать 10—15%. В отдельных случаях технико-экономический анализ транспортных операций определяет организацию технологического процесса в целом. Наиболее характерным в этом отношении является изготовление крупноразмерных особотяжелых изделий — балок, ферм, пролетных строений мостов, когда вследствие значительных затрат на перемещение изготовление изделий организуют на одном месте, т. е. принимают стендовую схему организации процесса. В общем технологическом комплексе изготовления железобетонных изделий операции формования занимают центральное и определяющее место. Все другие операции — приготовление бетонной смеси, подготовка арматуры — являются в какой-то степени подготовительными и могут выполняться вне площадки данного предприятия железобетонных изделий; бетонная смесь может быть получена централизованно с бетонного завода, арматурные изделия — из центральной арматурной мастерской района. Такая организация завода железобетонных изделий чрезвычайно выгодна в технико-экономическом отношении: стоимость и бетонной смеси и арматуры значительно ниже, чем при изготовлении их на заводе железобетонных изделий, так как мощность бетоносмесительных и арматурных цехов централизованного назначения во много раз. выше, чем этих же цехов завода железобетонных изделий. А если выше мощность, то и более совершенной может быть организация технологического процесса: оказывается выгодным применение автоматических линий и высокопроизводительного оборудования, существенно повышающих производительность труда, снижающих стоимость продукции и улучшающих ее качество. Однако подавляющее большинство заводов железобетонных изделий отказывается от такой рациональной организации технологического процесса, так как возможны нарушения в доставке необходимых полуфабрикатов; это тем более важно, если учесть, что создать запас бетонной смеси более чем на 1,5—2 ч работы формовочных линий невозможно — смесь начнет твердеть.
Формы и смазочные материалы
Для изготовления железобетонных изделий применяют деревянные, стальные и железобетонные, а иногда металложелезобетонные формы. Следует отметить, что вопрос выбора материала форм весьма принципиален как в техническом, так и в экономическом отношении. Потребность в формах завода сборного железобетона огромна. Объем форм на большинстве заводов должен быть не менее объема выпускаемых заводом изделий в течение суток при искусственном твердении и в 5—7 раз больше при естественном их вызревании. В ряде случаев потребность в формах определяет общую металлоемкость производства (вес единицы металла к единице выпускаемой продукции), существенно влияющую на технико-экономические показатели предприятия в целом. При этом надо учитывать также то, что формы работают в наиболее тяжелых условиях: систематически они подвергаются сборке и разборке, очистке приставшего к ним бетона, динамическим нагрузкам при уплотнении бетонной смеси и транспортировании, действию влажной (пар) среды в период твердения изделий. Все это неизбежно отражается на продолжительности их службы и требует систематического пополнения парка форм.
Если иметь в виду единовременные затраты на организацию завода железобетонных изделий, то деревянные формы оказываются наиболее выгодными, однако срок службы их и качество изделий, получаемых в таких формах, невысоки: оборачиваемость деревянных форм в производстве не презышает десяти, после чего формы теряют необходимую жесткость, нарушаются их размеры и конфигурация формовочной емкости. Срок службы металлических форм в несколько раз выше деревянных и, таким образом, эксплуатационные затраты при использовании металлических форм в конечном итоге оказываются ниже, чем при использовании деревянных, хотя и высоки были первоначальные затраты. Но это справедливо для организации массового выпуска однотипных железобетонных изделий. При изготовлении же изделий одного типоразмера в небольшом объеме целесообразным может оказаться применение именно деревянных форм как более дешевых: изготовление их возможно непосредственно на заводе железобетонных изделий. Таким образом, и в данном случае необходим технико-экономический анализ производства, результаты которого позволят выбрать рациональное решение.
Металлические формы наиболее характерны для специализированных предприятий сборного железобетона. Долговечность, длительное сохранение своих размеров, простота сборки и разборки, высокая жесткость, исключающая деформацию изделий в процессе, изготовления и транспортирования, — вот достоинства металлических форм, определившие их широкое применение. Недостатки металлических форм заключаются в том, что они существенно повышают металлоемкость предприятия, ухудшая этим технико-экономические показатели проекта.
Удельная металлоемкость форм зависит от вида формуемых в них изделий и схемы организации процесса формования. Наименьшая металлоемкость при стендовом способе. При формовании изделий на плоских стендах удельная металлоемкость составляет 300—500 кг веса металла форм на каждый 1 м3 объема изделий. При изготовлении изделий в перемещаемых формах по поточно-агрегатной технологии металлоемкость составляет в среднем 1000 кг/м3 для плоских изделий (панели, настилы) и 2000—3000 кг/мг для изделий сложного профиля (лестничные марши и площадки, балки и прогоны таврового сечения, ребристые панели). Наибольшая металлоемкость форм характерна для формования по конвейерной схеме, когда изделия формуются на вагонетках-поддонах: она достигает 7000—8000 кг металла на каждый 1 мъ формуемого в них изделия, т. е. вес формы в 3 раза и более превышает вес изделия в форме. Этот технико-экономический показатель и явился причиной отказа от дальнейшего развития конвейерной технологии и прекращения строит.
Металложелезобетонные формы, мало еще распространенные, занимают промежуточное место в технико-экономических показателях: первоначальные затраты на их изготовление оказываются не ниже, чем металлических, но они отличаются в 1,5—2 раза большим весом, что сказывается на транспортных, расходах. Достоинство металложелезобе-тонных форм заключается в том, что они позволяют сократить в 2—3 раза затраты металла на изготовление формы: металл расходуется только на бортовую оснастку формы, тогда как поддон, отличающийся наибольшей металлоемкостью (он должен иметь высокую жесткость), изготовляется железобетонным.
Независимо от материала к формам предъявляются следующие общие требования:
обеспечение изделиям необходимых форм и. размеров и сохранение их в процессе всех технологических операций;
минимальный вес по отношению к единице веса изделия, что достигается рациональной конструкцией форм;
простота и минимальная трудоемкость сборки и разборки форм;
высокая жесткость и способность сохранить свои форму и размеры при динамических нагрузках, неизбежно возникающих при транспортировании, распалубке изделий и сборке форм.
Особое значение для качества изделий и сохранности форм имеют качество и правильный выбор смазочных материалов, предназначенных препятствовать сцеплению бетона с материалом формы. Смазка должна хорошо удерживаться на поверхности формы в процессе всех технологических операций, обеспечивать возможность ее механизированного нанесения (распылением), полностью исключать сцепление бетона изделия с формой и не портить внешнего вида изделий. Этим требованиям в значительной степени удовлетворяют смазочные материалы следующих составов масляные эмульсии с добавкой кальцинированной соды;
масляные смазки — смесь солярового (75%) и веретенного (25%) масел или 50% машинного масла и 50% керосина;
мыльно-глиняные, мыльно-цементные и другие водные суспензии тонкодисперсных материалов, например мела, графита.
Особенности формования и изготовления изделий различными способами
Стендовый способ. Формование изделий при стендовом способе, т. е. в неперемещаемых формах, осуществляется на плоских стендах, в матрицах и в кассетах.
Формование на плоских стендах. Плоский стенд представляет собой бетонную гладкую отшлифованную площадку, разделенную на. отдельные формовочные линии. В теле бетона площадки закладывают отопительные приборы в виде труб, по которым пропускают пар,- горят чую воду, или же в них располагают электроспирали. Перед формованием на стенде собирают переносные формы, в которые после смазки укладывают арматуру и подают бетонную смесь из бетоноукладчика, перемещающегося по рельсам над каждой линией. По способу, организации работы плоские стенды подразделяются на протяжные, пакетные и короткие.
Протяжные стенды получили такое название потому, что стальная проволока, сматываемая с бунтов, расположенных в торце стенда, с помощью крана или специальной тележки протягивается по линии формования к противоположному торцу стенда, где закрепляется на упорах (рис. 79). Эти стенды используют для изготовления длинномерных изделий с большими поперечным сечением и высотой, а также для изготовления изделий, армированных стержневой арматурой. В настоящее время наиболее механизированным является стенд типа ГСИ (6242), расположенный в неглубоком лотке. Изделия на этом стенде изготовляют следующим образом. Бунты с проволокой размещаются в створе формуемых изделий, а концы проволок с помощью клиньев закрепляются в захватах, установленных на специальных тележках. Затем краном или лебедкой, установленными на противоположном конце стенда, тележка перемещается, увлекая за собой разматывающуюся с бунта проволоку. В конце стенда захват вместе с арматурными проволоками снимают и закрепляют на упорах. Натяжение арматуры (от 2 до 10 проволок одновременно) осуществляют домкратами, после чего укладывают и уплотняют бетонную смесь. Способ уплотнения выбирают в зависимости от вида формуемых изделий — поверхностными, глубинными и навесными вибраторами. После уплотнения бетонной смеси изделие укрывают, подают пар и проводят термовлажностную обработку по заданному режиму.
Пакетные стенды (рис. 80) отличаются от протяжных тем, что проволочная арматура собирается в пакеты (пучки) на специальных пакетных столах или установках. После сборки пакета из необходимого количества проволок, которые закрепляют по концам специальными зажимами, пакет переносят на линию стенда и закрепляют на упорах. Дальнейшие операции изготовления изделий на пакетных стендах те же, что и на протяжных стендах. Пакетные стенды используют для получения изделий с небольшим поперечным сечением, а также изделий, изготовляемых из отдельных элементов с последующим натяжением арматуры на затвердевший бетон.
Короткий стенд состоит из отдельных стационарных формовочных постов в виде силовых форм (рис. 81), предназначенных для изготовления предварительно напряженных железобетонных ферм, балок и других конструкций для промышленного строительства. Стенды могут быть одноярусными, когда формование изделий осуществляется по высоте в один ряд, и многоярусными (пакетными), когда изделия формуют в несколько рядов по высоте. Вся технология изготовления изделий — подготовка стенда, натяжение арматуры, укладка и уплотнение бетонной смеси, тепловая обработка и, наконец, распалубка изделий — осуществляется теми же методами, что и при изготовлении изделий на длинных стендах. Однако преимуществом короткого пакетного стенда по сравнению с длинным является более полное использование производственной площади цеха.
Формование в кассетах. При кассетном способе формование и твердение изделий осуществляются в неподвижной вертикальной форме-кассете (рис. 82). Кассета представляет собой ряд отсеков, образованных стальными или железобетонными вертикальными стенками, в каждом из которых формуется одно изделие. Таким образом, количество изделий, одновременно формуемых в кассете, соответствует числу отсеков. Это существенно повышает производительность труда, а изготовление изделий в вертикальном положении резко сокращает производственные площади, что является важнейшим преимуществом кассетного способа. Бетонную смесь подают к кассетной установке насосом по бетоноводу, а затем через гаситель по гибкому шлангу она поступает в отсек, в который заранее укладывается арматура. Уплотняют смесь навесными и глубинными вибраторами. Кассета имеет специальные паровые рубашки для обогрева изделий в период их температурно-влажностной обработки. Для этой цели можно использовать и отдельные отсеки, а также электропрогрев изделий. По достижении бетоном заданной прочности стенки отсеков кассеты несколько раздвигаются механизмом, и изделие краном извлекается из кассеты.
При поточно-агрегатном способе укладку арматуры и бетонной смеси в форму и уплотнение смеси производят на одном технологическом посту, а твердение изделий — в специальных тепловых аппаратах (пропарочных камерах или автоклавах), т. е. общий технологический процесс расчленяется по операциям (рис. 83). Собранная и смазанная форма с уложенной в нее арматурой устанавливается на виброплощадку, бетоноукладчиком заполняется бетонной смесью, и включается виброплощадка. Отформованное изделие вместе с формой краном переносят в пропарочную камеру, а затем, после осмотра ОТК, на тележке вывозят на склад. Бетонная смесь из бетоносмесительного отделения к бетоноукладчикам поступает по эстакаде. Па каждой линии дополнительно предусмотрены посты отделки изделий, укладки арматуры, распалубки форм, их очистки и смазки. Отдельные посты могут быть объединены, а пост отделки изделий перенесен к месту распалубки.
Конвейерный способ от поточно-агрегатного отличается большой расчлененностью технологических операций по отдельным специализированным постам. Всего таких постов на конвейерной линии до девяти: распалубка изделий, чистка и смазка форм, осмотр форм, укладка арматуры и закладных деталей, укладка бетонной смеси, уплотнение бетонной смеси, выдержка.изделий перед тепловой обработкой (рис. 84). Изделия формуют на вагонетках-поддонах, оснащенных специальной оснасткой, образующей стенки формы. Размер поддона 7X4,5 м, что позволяет одновременно формовать одно изделие площадью 6,8X4,4м или несколько изделий равновеликой площади, если установить на поддоне разделительные детали. В процессе выполнения операций формовочного комплекса вагонетка толкателем ритмично через каждые 12—15 мин перемещается от поста к посту по специально проложенным путям. Сформованное изделие подвергают затем пропариванию в камере непрерывного действия, имеющей несколько ярусов по высоте. Подъем изделий с формой на верхние ярусы и спуск их после окончания тепловой обработки осуществляется специальными подъемниками (снижателя-ми), установленными со стороны загрузки и разгрузки камер. Перемещением вагонеток управляет оператор дистанционно с пульта управления. При этом способе предусматривается также то, что большинство операций формования выполняется и управляется дистанционно. С этой целью процесс формования максимально расчленен на отдельные операции, и организованы соответствующие специализированные посты, что является необходимым фактором автоматизации производства.
Способ непрерывного формования осуществляется на вибропрокатном стане (рис. 85). Он имеет непрерывно движущуюся ленту, состоящую из отдельных объемных или плоских пластин; первые обеспечивают получение ребристой поверхности панелей, а вторые — гладкой. На непрерывно движущуюся ленту в начале стана укладывается арматура, затем на следующем участке подается бетонная смесь и уплотняется вибрированием и частично прокатом калибрующими валками; последние позволяют получать изделия строго постоянной толщины и с гладкой поверхностью. Сформованное изделие по мере движения ленты поступает в зону тепловлажностной обработки и после двухчасового про-паривания в готовом виде сходит с ленты и направляется на склад. Скорость движения ленты стана до 25 м/ч. При наибольшей ширине изделия 3,2 м производительность достигает 80 м2/ч. Это самый производительный и автоматизированный способ производства панелей.

Бетон является отличным строительным материалом, одним из самых лучших материалов, когда-либо созданных человеком для построения домов, мостов, дорог и других сооружений. Это объясняет его огромную популярность. Главным недостатком материала является его хрупкость, что в результате износа приводит к возникновению трещин и повреждений, требующих дополнительного технического обслуживания. В ситуациях, когда бетонное строение испытывает серьезные нагрузки, например, землетрясения, существует серьезный риск разрушения сооружения.

Именно по этой причине недавно был разработан совершенно новый тип строительного материала – . Этот материал при серьезных нагрузках не ломается на куски, как стекло, а изгибается под внешним давлением. В чем главное отличие гибкого бетона от обычного материала? Обычные бетонные плиты. Кроме того, в состав материала входит мельчайший песок, что обеспечивает бетону особую гладкость. Материал обладает грандиозной прочностью на сжатие, аналогичной обычному бетону, но гораздо пластичнее. Благодаря этому уникальному свойству новый тип материала от чрезмерных нагрузок получает лишь микротрещины, но не разламывается.

Дом из гибкого бетона спокойно выдерживает большие нагрузки в экстремальных погодных условиях и обладает большой прочностью, требующей меньше ремонта в процессе эксплуатации. Гибкий бетон можно использовать для строительства любых сооружений, где используется обычный бетон, но стоит заметить, что стоимость инновационного строительного материала минимум в три раза выше традиционного бетона. Впрочем, специалисты строительной отрасли цивилизованных стран уверены, что гибкий бетон в качестве строительного материала – лучшее средство для улучшения инфраструктуры в ближайшем будущем.

Источник

Прозрачный бетон

Прозрачный (светопроводящий) бетон – альтернатива традиционному серому и унылому бетону. Сквозь такой материал видны силуэты людей и предметов, можно даже различить их цвета. Фокус такого бетона в его неоднородности. Кроме традиционных компонентов в состав входят оптические волокна различной толщины. Благодаря им и создаётся светопроводящий эффект.

Эта идея пришла в голову Арону Лосконши во время его обучения в Стокгольме. Арон назвал своё изобретение литракон. После этого он открыл одноимённую компанию, которая сейчас занимается производством прозрачного бетона, а также дальнейшими разработками в этой области. Название LiTraCon получилось от английского light transmitting concrete, что в переводе означает светопроводящий бетон.

Оптические волокна проводят свет от одной поверхности блока к другой. Благодаря своему небольшому размеру (2 мкм – 2 мм в диаметре) оптические волокна не влияют на крепость бетона. Как правило, в изделиях из прозрачного бетона оптическое волокно составляет не более 5% общего объема. Стены из литракона, будучи крепкими, прозрачны, как абажур лампы. Литракон обладает теми же свойствами, что и обычный бетон, и может быть использован в строительных и отделочных работах. Прозрачный бетон прошел испытания в университете города Будапешта.

Самым первым изделием из прозрачного бетона был Литрокуб – светильник, общий вес которого достигал 20 кг.

Впервые Литрокуб представили на мебельной выставки в Кельне, затем на ярмарке Light+Building в городе Франкфурте и выставке в вашингтонском музее.

Благодаря высокой проводимости света оптическим волокном литракон способен оставаться прозрачным даже при толщине в несколько метров. Теоретически толщина прозрачных стен может достигать 20 метров.

К сожалению, в связи с высокой дороговизной на данный момент литракон пока не может конкурировать с обычным бетоном. Цена одного квадратного метра такого бетона достигает 1000 долларов, а это по карману далеко не каждому застройщику. Несмотря на это, прозрачный бетон набирает свою популярность в первую очередь благодаря ассоциации с лёгкостью и открытостью.

На сегодняшний день из литракона выполнены элементы зданий в Европе, Америке, а также в Японии.

При стендовой технологии формование изделий происходит в стационарных неперемещаемых формах, а оборудование перемещается от одной формы к другой. Этот способ используют при изготовлении крупноразмерных конструкций и конструкций, насыщенных арматурой. Стенд снабжен устройством и обо­рудованием для подготовки и натяжения арматуры и бетонирования конструкций. Длина стендов может быть 20... 150 м. а иногда 200 м.

1 упоры стенда

2 - гидродомкраты с захватами

3 - насосная станция

4 - устройство для плавной передачи напряжения с арматуры на бетон

5 - формы с паровыми рубашками

6 - бетоноукладчик

7 - установка для изготовления пакетов

8 козловой кран.

При использовании стендовой технологии целесообразно использовать механический способ натяжения арматуры, если используются длинные стенды, а на коротких стендах может использоваться электротермический способ.

Формы чистятся, смазываются, устанавливаются по донной линии, устанавливаются закладные дета­ли, укладываются на всю длину стенда напрягаемая арматура. В начале арматура натягивается на 40-50% заданной величины, затем рабочая арматура устанавливается в строго проектном положении и фиксируются с помощью специальных фиксаторов. Устанавливается ненапрягаемая арматура, закрываются формы и фикси­руются в проектном положении. При помощи бетонораздатчика происходи укладка бетонной смеси. Укладка осуществляется в 2-3 слоя и уплотняется вибраторами, поверхность заглаживается и укрывается. Энергоноситель подается в паровые рубашки форм и начинается ТВО.

Основные достоинства: неподвижность бетонной смеси после уплотнения в период схватывания и твердения и до приобретения заданной прочности, что исключает возможность деформаций от внешних механических причин. При этом можно облегчить нижнюю часть формы, т.к. форма лежит неподвижно на твердом основании и ее прочность и жесткость не надо рассчитывать на транспортные условия. Передача усилий от напряжения арматуры до окончания твердения бетона возможна па специальные строительные конструкции, примыкающие к формовочным постам. Малая механизация стендового способа требует значительных капитальных вложений.

Недостатки; необходимо подавать сырье и полуфабрикаты ко всем постам, что осложняет внутрице­ховой транспорт. Для выполнения одних и тех же операций рабочие вынуждены переходить от поста к посту, что снижает производительность труда. Удлиняются и усложняются устройства подачи электроэнергии, пара и сжатого воздуха. При твердении бетона нерационально используются производственная площадь. Изделия выводят на склад со всех постов, что увеличивает грузовой путь крана, усложняет систему техники безопасности и работу кранового оборудовании.

Стендовую схему следует применять при изготовлении длинномерных изделий (>6 м) с предварительно напряженной арматурой. Целесообразно применять при вертикальном формовании в кассетных установках плоскостных конструкций для жилищного строительства. Возможна поточная организация производства, если количество стендовых линий обеспечит возможность непрерывного перемещения специализированных рабочих звеньев с одной формовочной линии на другую через равные промежутки времени.

Различают несколько видов стендовой технологии:

1. стационарные металлические формы и железобетонные формы - матрицы для формования криволи­нейных и плоских крупноразмерных тонкостенных элементов;

2. бетонные стенды с гладкой, шлифованной поверхностью для формования различных крупноразмер­ных элементов в формах без дна. с обычным армированием и с напряжением арматуры;

3. металлические и железобетонные формы, разборные и неразборные, групповые формы - стенды, соб­ранные в пакеты значительно напряженны в которых изготавливаются напряженно-армированные балки, ребристые плиты, сваи, шпалы и тд. В зависимости от количества изготавливаемых изделий:

а) длинные стенды для изготовления нескольких изделий одновременно

б) короткие стенды для изготовления 1 изделия по длине стенда и 1-2 изделия по ширине в горизонтальном положении

Длинные стенды бывают пакетные и протяжные.

В зависимости от расположения стенда по отношению к уровню пола, формы поверхности и устройств для формования изделий существуют следующие разновидности стендов:

Напольный стенд с гладкой бетонной шлифованной поверхностью;

Лотковый стенд отличается от напольного некоторым заглублением по отношению к уровню пола:

Заглубленный стенд-камера предназначен для формования изделий в вертикальном положении. Применяются следующие способы натяжения арматуры:

Для прутковой арматуры - электротермическое или с помощь гидродомкратов;

Для проволочной или пряденой -- одиночное, групповое или пакетное.

1 -бухтодержатели

3-тормозное устройство

4-гидравлический пресс

5-коивейер протягивания

6-гележка для транспортирования пакетов

7-упорные конструкции стенда;

8-натяжные устройства

9-распорядительная диафрагма

10-натяжная машина

11-насосная станция

В состав пакетного стенда входят: линия заготовки пакетов проволоки, устройство для транспортирования пакетов к месту формования, оборудования формовочной площади стенда.

Сборка пакетов осуществляется в следующем порядке:

Краном устанавливают бухты проволоки на бухтодержатели, концы проволок протягивают через тормозное устройство и установку для очистки проволоки. Заправляют концы проволок между пластинами зажима, обжимают прессом пластины, изгибая проволоки между ними, и фиксируют положение пластин. Собранный пакет соединяют с захватом каретки и протягивают на необходимую длину, которая устанавливается конечным выключателем. Под прессом собирается второй зажим и запрессовывается так же как и первый. Затем пакет отодвигается от пресса на 300-400 мм и под ним в такой же последовательности собирается третий за­жим. Проволоки пакета между вторым и третьим захватами перерезают дисковой пилой. Готовый пакет краном подают к формовочному стенду. Пакеты проволочной арматуры укладывают в формы и закрепляют в захватах.

Распределительные диафрагмы устанавливаются для распределения пакетов по захватам, если для изделия необходимо больше одного пакета проволоки. Напряжение арматуры производится в 2 этапа: напряжение гидродомкратом до усилия, равного 50%. проектного, проверяют расположение арматуры, осмотр зажимных устройств; напряжение доводят до величины, превышающей на 10% проектное напряжение, но не более 0.75 предела прочности при растяжении; выдерживают 5 мин, а затем снижают натяжение до проектной величины. Отпуск напряженной арматуры производится после достижения бетоном изделия необходимой прочности и проверки заанкеривания концов проволоки в бетоне.

Оборудование протяжного стенда состоит из тележки - бухтодержателя. головного и концевого захватов с зажимами для проволоки, тележки и лебедки для протягивания проволок, бетонораздатчиков и гидродомкрата. Тележку с бухтами проволоки укладывают против линии формования изделий. Концы проволок пропускаю! через отверстия плиты головного захвата и далее через пакет диафрагм в отверстия плиты концевого захвата, где они попарно закрепляются клиновыми пробками. Протягивают прядевую арматуру при помощи тяговой лебедки, после чего производят групповое натяжение арматуры гидродомкратами.

Формы для формования изделий применяют стальные, составленные из отдельных элементов. При формовании изделий в вертикальном положении применяются два тина форм: с откидными боргами и со съемными приставными бортами.

Бетонирование изделий начинают после натяжения проволочных пакетов, установки ненапрягаемой арматуры и закладных деталей, сборки форм на одной технологической линии по всей длине стенда. Бетонную смесь доставляют к стенду краном в бадьях и перегружают в бункер бегонораздатчика. Бетонирование ведется вдоль всего изделия. Способ уплотнения применяются для этого оборудования и зависят от вида изделий, их габаритов и положения на стенде при формовании в горизонтальном положении двускатных балок, ребристых панелей, опор двутаврового сечения. Вибрирование навесными вибраторами применяют при формовании изделий в вертикальном положении. Скользящее виброштампование применяют при формовании тонкостенных изделии.

Технологическая последовательность изготовления ферм остается одинаковой при работе на различных стендах; сборка форм, установка ненапрягаемой арматуры ц закладных деталей, напряжение арматуры нижнего пояса механическим или электротермическим способом, формование и тепловая обработка изделия, передача усилия предварительного напряжения с упоров стенда на отвердевший бетон изделия, разработка форм и съем изделия со стенда.

Каждый ряд стендов-камер обслуживается бетоноукладчиком. Бете иная смесь подается самоходной бадьей. Из бункера бетоноукладчика смесь поступает в вибронасадки. Для натяжения и закрепления арматуры применяют инвентарные тяги с захватами.

На стендах матрицах изготавливают крупноразмерные плиты покрытия.

1-упор стенда:

2-ипвенгарная тяга;

3-скользящий клин

4-железобетонпая матрица;

5-металический борг

Матрица представляет собой железобетонный короб с внутренней полостью для пара и сварными откидными бортами. На поверхности матрицы расположены углубления для ребер, в которых устроены гнезда для съемных металлических клиньев, обеспечивающих беспрепятственное отделение плиты от матрицы после передами напряжения с арматуры на бетон. Для закрепления напрягаемой арматуры у торцов матрицы установлены консольные упоры, которые оснащены инвентарными телегами. ТО производится подачей пара в полость матрицы и в камеру. По достижении бетоном необходимой прочности плиту освобождают от бортоснастки и производят отпуск арматуры.

Балки изготавливают нa металлических передвижных стендах, представляющих из себя рамную конструкцию, установленную на катки и оборудованную шарнирами упорами.

1-упор стенда; 2-балка: 3-отгяжка 4-затяжка стенда.

На 1 половину устанавливается и собирается арматурный каркас, натяжение пучков из проволоки: па 2 установка бортоснастки. Бетонирование и предварительный прогрев на 3 и 4 постах последовательный про­грев до 12 ч на каждом посту. На 5 посту производится передача напряжения арматуры на бетон постепен­ным разрезанием пучков.

Необходимое количество стендовых линий.

Пгод.изд- годовой выпуск (м3);

Fg - действительный годовой фонд времени работы оборудования (г);

Vб - объем бетона в изделиях на 1 стендовой линии (м3);

Тост - длительность оборота линии, (г).

Тост = Тл +Тф+Ту

Тл- продолжительность распалубки и подготовки форм;

Тф длительность формования:

Ту длительность ТО.

Годовой выпуск изделий:

Аст, чистая формовочная площадь стенда;

Аф - необходимая формовочная площадь;

Тизд - время, в течении которого это площадь занята изделием

23.Изготовление изделий для КПД кассетным методом:

- сущность метода, достоинства и недостатки; конструкции кассетных установок, пути совершенствования кассетного способа производства;

- кассетно-конвейерные линии по изготовлению изделий КПД (привести схемы).

Можно изготавливать крупнозернистые изделия широко распространенным (для изделий КПД) методом - в кассетах. Для формования изделий в кассетах применяют подвижные бетонные смеси с ОК 10-12 см (до 16 см). Получать такие смеси надо с использованием СП. Целесообразно использо­вать высокомарочные быстротвердеющие цементы, но и где возможно - ускорители твердения. Обычные бетонные смеси должны содержать повышенное количество песка или тонкомолотые до­бавки. Это для обеспечения нерасслаиваемости смеси. Крупность заполнителя до 20 мм. Подготовка кассеты к формованию: каждый отсек очищается и смазывается. Затем устанавливается арматурный каркас и фиксируется. Когда отсек собран, перемещается разделительный лист и фик­сируется при помощи штырей. Далее второй, третий и т.д. собираются отсеки. Как только все отсе­ки собраны, кассета снимется с помощью рычажно-гидравличсского механизма. Начинается про­цесс укладки и уплотнения бетонной смеси. На подготовку кассеты затрачивается 2-2.5 ч. Бетонная смесь укладывается и уплотняется в течение 1 ч. Целесообразно укладывать бетонную смесь с по­мощью бетоноукладчика, который расположен выше кассет и перемещается по эстакаде. Бетонная смесь может подаваться ленточным транспортером, с помощью сжатого воздуха, бункерами. Бе­тонная смесь укладывается в 3-4 этапа (слоя), но одновременно во все отсеки, так чтобы уровень бетонной смеси был везде одинаковый. Допускается разница 50 мм. Разница эта исключается для того, чтобы не прогибался разделительный лист. Эффективно применение повторной вибрации, ко­торое позволяет не только повысить прочность бетона, но и сократить соответственно время про-паривания, но и уменьшить усадку бетона. После этого верхняя часть заглаживается, укрывается пленкой или брезентом. Без выдержки проводят ТО по жесткому режиму: в течение 1 часа темпера­тура поднимается до 80°С, затем изометрия. Общая длительность ТО может составлять 14-16 ч. По­этому кассеты оборачиваются 1, иногда 1,5 раза в сутки, т.е. очень мала из-за этого ТО. Это являет­ся самым крупным недостатком. Распалубка кассеты длится около 1 ч. В целях лучшей распалубки применяют кратковременное вибрирование. Далее кассета опять подготавливается к производству, а изделие - на отделку. Достоинства: можно получать изделия с довольно точными размерами, с удовлетворительной боковой поверхностью, не нужны пропарочные камеры, виброплощадки, они компактны, съем с 1 м 2 площадки продукции на 15-20% выше по сравнению с поточно-агрегатным способом, т.е. изделия формуются в вертикальном положении. Их распалубку можно производить при 40-50% прочности от заданной. В кассетном производстве можно применять жесткие режимы ТО. Недостатки: тяжелые условия труда для рабочих, невысокая производительность, много ручно­го труда, малая механизация и автоматизация, большая подвижность бетонной смеси и большой расход цемента (расслоение бетонной смеси, возможно возникновение трещин), невозможность из­готовления широкой номенклатуры, преднапряженных изделий, невозможность производить от­делку во время формования, зависимость производительности от числа отсеков, низкая оборачи­ваемость кассет, а следовательно для сокращения длительности ТО, целесообразно:

Применять быстротвердеющие цементы с ускорителями твердения;

Использовать разогретые бетонные смеси, 2х ступенчатый режим ТО (40% прочности дос­тигается в кассете, а далее прочность набирается на складе);

За счет электропрогрева длительность сокращается до 8-9 часов;

Предлагается охлаждать отсеки холодной водой;

Автоматизация ТО;

Применение горячих газов (в 3 раза сокращается расход топлива);

Уменьшение числа отсеков (но сокращается производительность);

Применение для обогрева горячей воды Т=80-90 °С вместо пара;

Повторное вибрирование. Пути совершенствования :

1. максимальная механизация, автоматизация, роботизация процессов производства;

2. использование безвибрационных способов уплотнения;

3. снижение подвижности и расхода цемента;

4. применение кассетно-конвейерного способа производства изделий.

Конструкции кассетных установок. Состоят из станины, которая поддерживает форму в вертикаль­ном положении и воспринимает все усилия при формовании изделий. Кассетная форма состоит из большого количества отсеков (от 2 до 10-12). Обычно разделительные листы между отсеками ме­таллические толщиной 24 мм.

1. паровые отсеки. 2.рабочие отсеки.

3. теплоизоляция.

4. рычажный, гидравлический механизм для сжатия кассеты перед формованием.

На консоли закреплены ролики, с помощью которых разделительные листы перемещаются по станине. Уплотнение осуществляется навесными вибраторами, но лучше использовать пневмо-вибраторы, глубинные, виброплощадки ударного действия при малоотсечных кассетах; бесщумный способ нагнетания бетонной смеси под давлением. Для удобства распалубки размер бортоснастки внизу на 5-7 мм меньше чем вверху. Годовая производительность кассетной установки

, где Fg - плановый годовой фонд рабочего времени оборудования; t - кол-во

рабочих часов в сутки; n - кол-во одновременно формуемых изделий; Ток - продолжительность одного оборота кассеты, ч; Ток=Т1+Т2+ТЗ+Т4, где Т1 - длительность распалубки и подготовки кассеты к формованию; Т2 - длительность формования изделий; ТЗ - продолжительность ТВО: Т4 - длительность неучтенных операций.

Кассетно-конвейерный способ. Позволяет использовать все преимущества кассетного и конвей­ерного способа. Целесообразно использовать такую линию при мощности предприятия свыше 10000 м 3 общей площади в год. Применяют 2х отсечные кассеты, в связи с этим производитель­ность не зависит от количества отсеков. Схема установки поотсечной технологии.

1. станина, которая поддерживает все отсеки в вертикальном положении.

2. паровые отсеки.

3. рабочие отсеки

4. гидродомкрат для перемещения отсеков в горизонтальном положении.

Каждый отсек готовится самостоятельно. Такой подготовленный отсек перемешается на пост формования, где укладывается бетонная смесь и уплотняется, как в обычных кассетах. После фор­мования в паровые рубашки подается пар и первый этап ТО длится в тепловой установке. После ТО крайний отсек извлекается краном и весь пакет перемещается на один шаг.

Кассетно-конвейерная линия с наклонным формованием изделий (с применением метода скользящего виброштампа).