Производство конструкций из железобетона с ненапрягаемой арматурой (агрегатно поточный метод)

Медленнотвердеющие цементы (пуццолановые и шлакопортландце-менты) требуют более продолжительной изотермической выдержки (до 10—14 ч) и более высокой температуры изотермического прогрева (до 95—100°С), а общая продолжительность пропаривания изделий, приготовленных из бетонов на этих цементах, составляет 16—20 ч. Применение жестких бетонных смесей, имеющих низкое начальное водосодержание, позволяет на 15—20% уменьшить продолжительность пропаривания.   Если учесть, что  дополнительные  затраты  энергии   и  труда   на формование жестких смесей не превышают 10—15% и компенсируются снижением расхода цемента, то экономическая целесообразность применения жестких смесей становится очевидной и в данном случае. Изделия из легких бетонов, как медленно прогревающиеся вследствие повышенных теплоизоляционных качеств, требуют и более продолжительного режима тепловой обработки.

Наряду с отмеченными выше путями ускорения твердения бетона при пропаривании, сравнительно недавно предложен еще один способ — применять для формования предварительно подогретые до 75—85° С бетонные смеси. Нагревают их электрическим током в течение 8—12 мин. Способ получил название горячего формования. Таким образом, изделия поступают в камеру в подогретом виде и не требуют времени на их подогрев до максимальной температуры пропаривания. Способ предусматривает вообще отказ от пропаривания, и свежесформованные горячие изделия укрывают для предотвращения потери тепла (способ термоса) и оставляют в таком виде в течение 4—6 ч; за это время бетон набирает необходимую прочность.

Электропрогрев изделий. По своей технологии и санитарно-гигиеническим условиям производства электропрогрев изделий имеет несравнимое преимущество перед всеми другими способами нагрева. Развитие его тормозит недостаток и все еще высокая стоимость электроэнергии: расход электроэнергии при электротермической обработке бетона в среднем составляет 80—100 квТ'Ч на 1 м3 изделий.

Электропрогрев изделий достигается при прохождении переменного тока через бетон. Последний, обладая электрическим сопротивлением большим, чем подводящие к нему ток электроды, но в то же время имеющий некоторую электропроводность, разогревается в результате преобразования электрической энергии в тепловую. Количество тепла, выделяющегося в бетоне при прохождении через него электрического тока, в соответствии с законом Джоуля — Ленца прямо пропорционально затраченной электроэнергии в единицу времени (времени прохождения тока) и тепловому эквиваленту работы.

Электропрогреву в открытых формах подвергают изделия массивные, так как тонкостенные изделия (тонкостенные перегородки, панели) при этом могут пересыхать и их целесообразно прогревать электрическим током в кассетах. Напряжение тока в начале электропрогрева принимают равным 65—90, а в конце — до 150—220 в. По мере отвердения электропроводность бетона понижается, и для прохождения электрического тока требуется большее напряжение.

Контактный обогрев изделий достигается путем непосредственного контакта их с нагревательными приборами, например обогреваемыми стенками формы, основанием, стенда. При этом изделие плотно укрывают, чтобы предупредить потери испаряющейся из него влаги в окружающую среду. Необходимая влажность вокруг изделия достигается за счет избыточно введенной в бетон воды, т. е. сверх потребной на твердение цемента; она всегда присутствует в бетоне и вводится, как говорилось ранее, для получения удобоукладываемой смеси. В качестве теплоносителя применяют острый пар, горячую воду, нагретое масло. Наиболее эффективно применение контактного обогрева для тепловой обработки тонкостенных изделий при достаточной их герметизации, например в кассетах, в которых изделие заключено в узкие, но глубокие отсеки.<В этом случае возможен очень быстрый подъем температуры до максимальной (за 15—30 мин) без нарушения структуры бетона. Кроме того, образуется насыщенная паровая среда с давлением пара, несколько большим, чем атмосферное, что весьма благоприятно сказывается на процессах твердения бетона.

Температурная обработка в термобассейнах применяется в том случае, когда требуется получить изделие высокой плотности и водонепроницаемости (трубы, кровельные материалы). Твердение в горячей воде создает наиболее благоприятный режим. Предварительно отвердевшие изделия помещаются в бассейн с горячей водой и выдерживаются в нем до приобретения необходимой прочности. По своим технико-экономическим показателям этот способ имеет ряд преимуществ: низкий расход тепла обеспечивает наиболее благоприятные условия твердения бетона. Но весьма важный недостаток способа — необходимость последующей сушки изделий — является причиной практического отказа от обработки изделий в термобассейнах.

Автоклавная обработка. Скорость большинства химических реакций, в том числе и взаимодействия цемента с водой, обеспечивающая твердение бетона, возрастает с повышением температуры и в тем большей степени, чем выше температура; кроме того, для твердения бетона необходима влажная среда. Сочетание этих двух факторов успешно достигается при обработке изделий паром высокого давления. С повышением давления соответственно возрастает температура насыщенного пара. При нормальном давлении температуру насыщенного пара (100%-ная относительная влажность среды) выше 100°С получить нельзя. Сверх этой температуры относительная влажность среды будет меньше 100% и помещенные в нее бетонные изделия начнут высыхать. Наиболее распространенный режим автоклавной обработки при давлении пара 8—12 атм. Температура насыщенного пара при этом примерно равна 170—200° С. При такой температуре получают изделия с марочной прочностью бетона в течение 8—10 ч, что дает большой технико-экономический эффект.

Важным достоинством автоклавной обработки бетона является то, что при таких высокотемпературных условиях песок, будучи инертным при нормальной температуре и пропаривании, становится активным, энергично взаимодействуя с известью, и обеспечивает получение бетона прочностью 200 кГ/см2 и более. Это позволяет широко использовать дешевые бесцементные известково-песчаные бетоны для изготовления способом автоклавной обработки прочных, водостойких и долговечных изделий. Оборудование, применяемое для этой цели, не отличается от рассмотренного   в   главе V — основным   агрегатом   служит   автоклав.

При использовании портландцементов обычно применяют медленнотвердеющие цементы. Их преимущество в данном случае не только в несколько пониженной стоимости, но и в большом приросте прочности, получаемом при автоклавной обработке, по сравнению с другими видами портландцементов. Кроме того, в автоклавных портландцементных бетонах часть цемента (до 30—40%) может быть успешно заменена молотым песком. При этом прочность бетона не только, не снижается, но даже наблюдается повышение его физико-механических показателей, что имеет большое технико-экономическое значение.

5. Отделка поверхности железобетонных изделий

Способ отделки поверхностей железобетонных изделий надо выбирать с учетом целого ряда требований, которые могут быть продиктованы климатическими, архитектурными и другими условиями его службы. Отделка должна быть долговечной и защищать бетон изделия от атмосферных и агрессивных воздействий, а также отвечать архитектурно-декоративным требованиям.

В настоящее время поверхности можно отделывать с использованием окрасочных составов, облицовочных материалов и цветных бетонов. Окрасочные составы должны быть водостойкими, долговечными и устойчивыми против выцветания. Это силикатные, цементные и полимерные краски. Силикатные краски приготовляют из жидкого стекла, минеральных красящих веществ (пигментов) и наполнителей, цементные краски — из белого цемента с минеральными красящими веществами, перхлорвиниловые (полимерные) краски — из минеральных красящих веществ, разбавленных перхлорвиниловым лаком. Краски на поверхность железобетонных изделий наносят пистолетом-распылителем за 2 или 3 приема, в зависимости от цвета используемого красящего вещества и консистенции раствора. Окрашивать поверхности надо при положительных температурах.

К облицовочным материалам, предназначенным для отделки бетонных и железобетонных изделий, наряду с архитектурно-декоративными требованиями предъявляются требования высокой прочности и долговечности в условиях переменных атмосферных воздействий. В настоящее время в качестве облицовочных материалов используют плитки из природных каменных материалов, керамические, асбестоцементные, стеклянные, плиты и блоки из цветного бетона, гофрированные листы из алюминия.

Плитки из природных каменных материалов — наиболее долговечный, обеспечивающий разнообразную гамму цветов материал, получаемый в результате распиловки мраморов, гранитов, лабрадоритов, кварцитов, известняков и других окрашенных горных пород. Бетонные плитки изготовляют на специальных гидравлических прессах из цветного бетона. Большое распространение при отделке железобетонных панелей получили керамические облицовочные плитки, обладающие высокими декоративными свойствами; кроме того, они хорошо сцепляются с бетоном и отличаются индустриальностью производства. Плитки выпускаются различных размеров: крупноразмерные (10X10 и 20Х20 см) и мелкоразмерные (ковровые, 48X48 мм). При производстве крупноразмерных железобетонных панелей облицовка из ковровых плиток оказывается менее трудоемкой и более производительной, чем облицовка крупноразмерными плитками, укладываемыми поштучно вручную. На ленинградском ДСК-2 для облицовки панелей используются стеклянные облицовочные плитки размером 2Х2 см, которые наклеиваются на картон заданных размеров. Для увеличения сцепления стеклянной поверхности плитки с раствором или бетоном ее тыльная поверхность покрывается кремнийорганическими составами типа ВН-30, обладающими хорошей адгезией к стеклу. Стеклянные плитки выпускаются различных цветов - от белого до черного.

В качестве облицовочных материалов для отделки железобетонных стеновых панелей могут использоваться также цветные цементные плитки и алюминиевые листы, последние обладают высокой атмосферо-устойчивостью и прочностью и хорошими архитектурно-декоративными свойствами. Для этих же целей пригоден и цветной бетон. Для его получения используют неорганические минеральные краски, обладающие высокой щелочестойкостью и атмосферостойкостью. Красную, желтую и коричневую окраску бетона получают добавлением пигментов из окислов железа, зеленую - введением зеленой окиси или гидроокиси хрома.

 

 

 

 

6. Приемка и  испытание железобетонных  изделий

Железобетонные изделия принимают партиями, состоящими из однотипных изделий, изготовленных по одной технологии в течение не более 10 сут.

В процессе приемки наружным осмотром проверяют внешний вид изделий, отмечают наличие трещин, раковин и других дефектов. Затем с помощью измерительных линеек и шаблонов проверяют правильность формы и габаритные размеры изделий. Если при контрольных замерах изделия обнаруживаются отклонения по длине или ширине, превышающие допускаемые, изделие бракуется.

При приемке изделий определяется и прочность бетона, которая устанавливается по результатам испытания контрольных образцов и готовых изделий. Контрольные образцы с ребром 10, 15 и 20 см должны изготовляться в металлических разъемных формах в количестве не менее 3 шт. не реже 1 раза в смену, а также для каждого нового состава бетонной смеси.

Бетонную смесь в образцах уплотняют на стандартной виброплощадке с амплитудой 0,35 мм и частотой 3000 кол/мин. Образцы должны твердеть в тех же условиях, что и изделия. Предел прочности бетона определяется после испытания образцов на гидравлических прессах и вычисляется как среднее арифметическое значение результатов испытания трех образцов.

Испытание готовых железобетонных изделий на прочность, жесткость и трещиностойкость производят согласно ГОСТам и техническим условиям. Изделия для испытаний отбирают в количестве 1 % от каждой партии, но не менее 2 шт., если в партии менее 200 шт. изделий. Испытание проводят на специальных испытательных стендах, нагружая конструкцию гидродомкратами, штучными грузами или рычажными приспособлениями. Критерием прочности служит нагрузка, при которой изделие теряет свою несущую способность (разрушается). В последнее время для определения прочности бетона в конструкциях пользуются физическими и механическими методами, не разрушающими изделия.

К физическим методам относятся ультразвуковые и радиометрические. Механические методы базируются на определении величины упругой или пластической деформации. Приборы для этих методов подразделяются на приборы, основанные на принципе упругого отскока, и приборы, основанные на принципе внедрения наконечника в бетон. В первом случае прочность бетона оценивается по величине упругого отскока бойка от поверхности бетона, во втором характеризуется величиной отпечатка на поверхности бетона. Приборы этой группы получили широкое применение в строительстве.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. ОНТП 07-85 Общесоюзные нормы  технологического проектирования  предприятий сборного железобетона.

2. Справочник по технологии  сборного железобетона. Под общей  редакцией Стефанова Б.В. Киев, издательское объединение «Вища школа», 1978. 256 с

3. Цителаури Г.И. Проектирование предприятий сборного железобетона. Учебник для вузов по специальности «Производство строительных изделий и конструкций». - М.: Высшая школа, 1986. - 312 с: ил.

4. ДБН А.3.1-8-96.Проектирование  предприятий по производству железобетонных изделий.

5. ГОСТ 11024-84 Панели стеновые  наружные бетонные и железобетонные  для жилых и общественных зданий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I — зона хранения заполнителей для бетонной смеси; П. — зона приготовления бетонной смеси; III — зона изготовлении арматурных каркасов; IV — зона формирования и обработки ЖБИ; V — зона хранения и выдачи готовых изделий;

1 — пост разгрузки заполнителей; 2 — приемные бункера; 3 — накопительные бункера; 4 — пост разгрузки; 5 — транспортерная галерея; 6 — пневмоподача цемента; 7— бетоносмесительный цех; 8 — оборудование для производства арматурных каркасов и элементов; 9 — агрегат для термического напряжения арматуры. 10— пост армирования: 11 — самоходный бетоноукладчик; 12 — агрегат для формирования изделий; 13 — зона выдержки изделий; 14 — камеры для тепловлажностной обработки изделий; 15 — пост распалубки изделий; 16 — подъем и транспортирование изделий; 17 — самоходная тележка; 18 — склад готовых ЖБИ