Способы производства железобетонных изделий

Классификация и технология изготовления изделий

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

ЗАВОДЫ И ПОЛИГОНЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

В настоящее время создана мощная, оснащенная передовой техникой, промышленность сборного железобетона, обеспечивающего потребность дорожного строительства. это прежде всего выпуск дорожных плит различной формы (квадратные, прямоугольные, круглые, шестиугольные), трубы различных диаметров, кольца, бортовые камни, поребрики, блоки водоотводных сооружений, тротуарная плитка различной конфигурации и т.д.

Предприятия по производству бетонных и железобетонных изделий делят на заводы и полигоны. Заводы – это предприятия, на которых основные технологические процессы выполняются в помещениях (цехах). К полигонам относят предприятия, на которых бетонную смесь и арматуру приготавливают в цехах, а все остальные процессы – формование, твердение и отделку изделий выполняют на открытых площадках. На полигонах в основном применяют агрегатную и стендовую технологию. Строительство полигонов не требует больших капитальных затрат, но позволяет значительно увеличить производительность предприятия. Полигоны могут быть стационарные и передвижные, приближенные к месту строительства. Для приготовления цементобетонных смесей используются цементобетонные смесители гравитационного и принудительного перемешивания. В состав заводов и полигонов входят: склады заполнителей, цеха по подготовке арматуры и арматурных каркасов, установки по подготовке заполнителей щебня и песка, т.е. сортировка, дробление щебня, промывка, растворосмесительные или бетоносмесительные цеха, площадки формирования и твердения бетона, склады готовой продукции. Кроме этого на площадках могут быть ремонтные мастерские, котельные, компрессорные, склады топлива, заводоуправление, лаборатория и т.д.

Технология производства сборных железобетонных изделий и конструкций состоит из следующих основных процессов:

- прием, хранение и транспортировка сырья;

- заготовка арматуры;

- приготовление бетонной смеси;

- изготовление (формовка) изделий и конструкций;

- ускоренное твердение ()пропарка;

- распалубка;

- хранение готовой продукции.

Операции по разгрузке и складированию сырья, подаче заполнителей и цемента в смесительный цех, аналогичный тем, которые выполняются на цементобетонных заводах. Арматурные цеха выполняют заготовку арматурных элементов, сборку и сварку каркасов, изготовление закладных деталей. При комплектовке полигонов оборудование устанавливают так, чтобы свести к минимуму транспортные операции.

При проектировании арматурных цехов на полигоне выполняют следующие основные требования:

1. Для хранения стали, листов и стержней необходимы закрытые неотапливаемые помещения, чтобы предохранить сталь от загрязнения и коррозии.

2. Арматурная сталь поступает из полувагонов и железнодорожных платформ. Может доставляться бортовыми машинами.

Хранят сталь по видам, маркам и сортаменту под навесами. Определяют площадь складов, исходя из размещения складов и станков заготовительного отделения.

В зависимости от вида арматурную сталь подразделяют на прутковую и бухтовую. Каждый моток состоит из одного отрезка проволоки массой до 80-500 кг. Прутки поступают длиной 6, 12 и 24 м. Прутки режут на стержни нужной длины ручными до 10 мм или автоматическими способами резки до 70 мм. Сварные каркасы изготавливают из стержней главным образом многоэлектродной точечной сваркой. Отдельные стержни соединяют дуговой сваркой.

Формы, в которых изготавливают сборные конструкции и детали, делают разъемными или неразъемными. Борта неразъемных форм отводят на шарнирах в сторону. Формы всех типов должны быть жесткими, чтобы в процессе формования изделий прогиб днища и бортов был не более допустимого. Все формы должны иметь точные размеры, обеспечивающие заданные допуски выпускаемых изделий. Наружные стороны формы окрашивают черным лаком, выдерживающим температуру пропарочных камер. Внутреннюю поверхность формы смазывают специальным составом (эмульсолом) для предотвращения сцепления бетона перед укладкой смеси. Формовка изделий значительно облегчается если бетонная смесь однородна, ее удобоукладываемость стабильна.

Удобоукладываемость характеризуется показателем технической вязкости смеси в формах, а подвижность – осадкой стандартного конуса в см. В большинстве случаев используют жесткие бетонные смеси с жесткостью более 30 с. водосодержание таких смесей 125 до 180 л/м³. Приготовление жестких бетонных смесей производят в бетоносмесителях с принудительным перемешиванием.

Формы подразделяют на несколько типов:

- по организации процесса – неподвижные (стендовые, перемещаемые), передвижные и переносные;

- по условиям работы – с напрягаемой арматурой и без;

- по конструктивным особенностям – неразъемные, сборно-разборные, с шарнирно открывающимися или отодвигающимися стенками.

Формы должны быть чистыми, чистят их стальными щетками или шлифовальными машинами. Смазывают водно- мыльно-керосиновыми эмульсиями. Уплотнение бетонной смеси в формах осуществляют на вибростолах. Для уплотнения и придания смеси определенной формы применяют прессование, вибрирование, вибровакуумирование (рис. 6).

Воздействие вибрационных импульсов вызывает снижение вязкости и разжижение смеси с одновременным ее уплотнением. В процессе вибрации уплотнение происходит в две стадии:

1. Разрушается первоначальная структура, частицы меняют взаимную ориентацию, перемещаются, контакты между ними нарушаются и под воздействием сил тяжести образуется новая, более устойчивая структура. Объем уменьшается, снижается внутреннее трение за счет цементного раствора.

2. На второй стадии бетонная смесь вибрирует как одно целое.

Вибропрессование – метод вибрационного формования с одновременным воздействием на бетонную смесь пригруза, т.е. давления, что повышает эффективность уплотнения бетонной смеси и вдвое сокращает продолжительность уплотнения.

При вибропрокате используют станы Козлова Н.Я. На этих станах изготавливают плиты. при этом бетонную смесь укладывают и уплотняют механизмами. Поступающая смесь распределяется по всей ширине плиты и происходит ее уплотнение специальным вибробрусом. Затем производят прокат виброкатками различного сечения до получения проектной толщины изделия. С помощью центрифугирования изготавливают напорные и безнапорные трубы. Под воздействием центробежных сил бетонная смесь при вращении формы равномерно распределяется по ее стенкам. При этом по периметру формы производят отжатие воздуха и воды.

 

Рис. 6.1. Схемы уплотнения бетонной смеси в изделиях: а – вибрированием; б – вибровакуумированием; в – вибропрессованием; г – центрифугированием; 1 – стол (виброплощадка); 2 – форма; 3 – вакуум-щит; 4 - виброштамп; 5 – прижимная плита; 6 – бортовая оснастка; 7 – поддон; 8 - железобетонная труба; 9 – центрифуга

 

Следующая технологическая операция – ускорение твердения изделий в пропарочных камерах. Сущность ускоренного твердения – с повышением температуры среды до 80-100 ºС скорость гидратации цемента значительно увеличивается, т.е. процесс твердения значительно ускоряется. Режим тепловлажностной обработки делят на четыре периода: предварительная выдержка, подъем температуры, изотермический прогрев, охлаждение до температуры окружающей среды. В качестве теплоносителя чаще используют пар.

Давление может быть нормальным (пропаривание) и повышенным (автоклавная обработка). При тепловой обработке используют автоматизированное регулирование температуры по времени.

На заводах железобетонных изделий применяют: агрегатно-поточный способ, поточно-конвейерный и стендовый способ. Первые два обычно применяют на заводах, стендовый – на полигонах.