В ТЕХНОЛОГИИ ОБЪЕМНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ПРИМЕНЕНИЕ ЦИКЛИЧЕСКОЙ ВИБРАЦИИ

Основные проблемы Краснодарского комбината индустриального домостроения (ЗАО «ОБД») при производстве объемных блоков (рис.7.9):

1) в производственном процессе применяется высокоподвижная керамзитобетонная смесь (с осадкой конуса 18…20 см), приводящая к низкому темпу набора прочности бетона даже в условиях тепловой обработки (табл.7.4);

2) как следствие, продолжительность первой стадии прогрева (в формовочной установке) составляет пять-шесть часов (вместо проектной 2 ч 45 мин), что делает невозможным освоение проектной мощности;

3) прогрев блоков производится смонтированными в сердечнике спиральными электронагревателями, что связано с концентрацией теплового потока в верхней части сердечника и недопустимо высоким температурным перепадом по объему твердеющей конструкции, достигающему 60…65 °С (рис.7.10);

4) укладка смеси сопровождается гидростатическим давлением, деформирующем элементы сердечника и бортов, что приводит к немедленному трещинообразованию блока (появлению до шести и более вертикально ориентированных трещин с шириной раскрытия 0,5…1,0 мм) при удалении обжимающей оснастки;

5) после прогрева в формовочной установке распалубленные блоки с сердечником передаточной тележки направляются в туннельную камеру вторичной тепловой обработки (также оснащенной электронагревателями), в которой происходит пересушивание керамзитобетона и ухудшение его физико-механических свойств;

6) на посту извлечения сердечника трещинообразование усугубляется, что, нередко вынуждает объемные блоки, предназначенные для нижних этажей, монтировать на верхних этажах зданий.

 

Рис.7.9.Технологическая линия производства объемных блок-комнат на

Краснодарском комбинате индустриального домостроения ЗАО «ОБД»

 

Таблица 7.4

Свойства контрольных образцов, изготовленных обычным методом и с

циклическим вибрированием

 

Технология изготовления	Ед. изм.	Величина показателей через
часов прогрева	16 ч осты-вания
1. Обычное производство: средняя плотность прочность при сжатии	кг/м3 МПа	1,14	4,46	6,09	8,14	13,79
2. С циклической вибрацией: средняя плотность прочность при сжатии	кг/м3 МПа	1,25	4,92	6,71	9,69	16,89

 

Отмеченные и многие другие проблемы требовали оперативного решения. В составе хоздоговора №299 от 24.02.1989 г. («Разработать предложения по повышению эффективности работы Краснодарского комбината индустриального домостроения») ВНИПКИстройиндустрией (б. Южгипронисельстроем) были проведены соответствующие работы, включающие, в том числе, уточнение эффективности использования в технологическом процессе объемных элементов циклического вибрирования. Предполагалось, что вибрационная активация, осуществляемая в процессе первой стадии прогрева, снизит напряженность деформированной оснастки, интенсифицирует твердение бетона, позволит сократить продолжительность прогрева, улучшить физико-технические свойства блоков.

 

Рис.7.10. Температурные кривые твердения различных зон объемного

блока в процессе первой стадии прогрева (1…4,6 – средняя, 5 – нижняя,

7,9 – верхняя часть стен; 8 – плита пола; 10 – потолок)

 

Предварительно выполненными подготовительными экспериментальными работами определены параметры циклической виброактивации (время уплотнения: 65, 105 и 135 мин с момента начала прогрева; продолжительность вибрирования в каждом из сроков: 15, 20 и 30 с). Включение вибраторов формовочной машины при выпуске опытной партии блоков производили вручную с существующего пульта управления. Для снижения обезвоживания и вероятности разрушения поверхность потолка объемного элемента плотно накрывали полиэтиленовой пленкой (рис.7.11).

 

 

Рис.7.11. Изготовление объемного элемента с применением циклического вибрирования

 

 

В процессе циклического вибрирования вдоль бортов формовочной машины всплывал оголенный керамзитовый гравий, что свидетельствовало о частичном расслоении поверхностных слоев керамзитобетонной смеси. «Плавающие» закладные детали отклонялись от проектного положения и тонули в бетонной массе. Вдоль вибрирующих бортов выдавливалась бетонная смесь на высоту около 20…30 мм, что косвенно указывало на релаксацию напряженной оснастки и выдавливания определенного объема смеси из формовочных полостей.

Как видно из результатов испытаний контрольных образцов (табл.7.4), циклическое вибрирование, практически, не влияет на среднюю плотность керамзитобетона. В то же время, во все сроки испытания прочность циклически виброобработанных образцов на 10…20 % выше обычно изготовленных. Необходимая распалубочная (передаточная) прочность (5 МПа) при обычном производстве достигается через пять часов прогрева; при использовании циклической вибрации продолжительность первой стадии прогрева может быть доведена до четырех часов. Обращает на себя внимание тот факт, что через 16 ч остывания в форме виброактивированные образцы более чем на 10 % превысили проектную прочность (15 МПа) керамзитобетона и более чем на 20 % - прочность традиционно изготовленных образцов. Это обстоятельство говорит о возможности выдерживания циклически провибрированных конструкций в туннельной камере без дополнительного активного прогрева (при обеспечении условий медленного снижения температуры).

Визуальное обследование и испытание активированных и обычно изготовленных объемных элементов неразрушающим методом (ГОСТ 22690-88) показало следующее:

1) прочность виброактивированного бетона составляла 11…12 МПа (в отдельных зонах достигала 20 МПа), в то время как прочность обычно изготовленного бетона не превышала 8…9 МПа;

2) циклически обработанные объемные элементы характеризовались значительно меньшим трещинообразованием (на продольных стенах отдельных блоков зафиксировано одна – две вертикально направленных трещины с шириной раскрытия до 0,5 мм;

3) виброактивация способствует заметному улучшению качества поверхности стен, значительному уменьшению поверхностных пор и раковин, что снижает затраты при отделочных операциях.

Для предельного использования эффекта виброактивации при производстве объемных элементов комбинату рекомендовано выполнение следующих мероприятий:

1) на всех формовочных машинах целесообразно предусмотреть возможность уплотнения керамзитобетонной смеси методом «мембранной» вибрации, осуществляемой контактирующим со смесью листом, виброизолированным от силовой рамы бортовой оснастки;

2) полностью укомплектовать бортовую оснастку формовочных машин навесными вибраторами (при необходимости провести ревизию существующих вибраторов);

3) предусмотреть на всех формовочных машинах тепло-, влагозащитные шторы (например, из брезента или прорезиненной ткани) для предотвращения пересушивания потолка объемного элемента при термообработке и возможности осуществления более длительного режима вибрирования;

4) необходима стабильность в технологическом процессе продолжительности формования объемных элементов (устранение не предусмотренных технологией перерывов в период формовочных работ, непрерывная укладка бетонной смеси до полного заполнения формовочного объема);

5) закладные детали должны устанавливаться не ранее, чем после осуществления первых трех циклов уплотнения (целесообразно разработать и использовать специальные замковые устройства для их жесткой фиксации в проектном положении);

6) при отработке технологии следует подобрать рациональную продолжительность циклической виброобработки (особенно, в начальные сроки), откорректировать состав керамзитобетонной смеси для снижения ее расслаиваемости при виброактивации;

8) циклическая вибрация сопровождается повышенным адгезионным сцеплением бетона с металлом формы, в связи с чем, необходимы тщательная очистка от остатков бетонной смеси бортоснастки и сердечника и качественная смазка их рабочих поверхностей;

9) формовочные машины следует оснастить блоками управления вибраторами БУВ-01 (по одному на две установки) для автоматизации требуемого режима уплотнения; предусмотреть световую и звуковую сигнализации для предупреждения обслуживающего персонала о предстоящем включении навесных вибраторов;

10) обязать строительную лабораторию комбината осуществлять постоянный контроль основных технологических параметров (состава и свойств керазитобетонной смеси, продолжительности формовочных работ, своевременности начала термообработки и включения блоков автоматики, температурного режима первой стадии прогрева и др.);

11) производить оперативную передачу объемного элемента из фор-мовочной машины в туннельную камеру вторичной тепловой обработки; в последней для предотвращения пересушивания блоков предусмотреть возможность создания влажностных условий выдерживания твердеющих конструкций; для снижения неоправданных энергозатрат в туннельной камере можно предусмотреть не активный прогрев, а «термосное» выдерживание объемных блоков.