Сборные бетонные и железобетонные изделия

Применение в строительстве сборных бетонных и железобетонных изделий весьма эффективно, так как оно позволяет механизировать строительное производство. В настоящее время изготовляют различные бетонные и железобетонные строительные конструкции и детали для промышленных зданий, транспортных сооружений, жилых и общественных зданий, сельскохозяйственных сооружений и т. д. К этим конструкциям и деталям относятся: фундаментные блоки, элементы железобетонного каркаса зданий (колонны, ригели, прогоны, балки), стеновые и перегородочные панели, элементы перекрытий, лестничные площадки и марши, балконные плиты, объемные элементы зданий, бортовые камни, дорожные плиты, элементы мостов, железнодорожные Шпалы, различные трубы и т. п.

Сборные железобетонные изделия изготовляют на заводах и полигонах. Их производство заключается в основном в заготовке арматуры, приготовлении бетонной смеси, формовании изделий и их твердении. Для ускорения твердения большей частью применяют тепловлажностную обработку сформованных деталей.

Процессы формования и тепловлажностной обработки осуществляют различным образом. По конвейерно-поточной схеме производство организуется по замкнутой технологической линии с принудительным перемещением изделий в подвижных формах от одного поста конвейера к другому. Оборудование для изготовления изделий остается на своих местах. Тепловлажностная обработка изделий производится в туннельной пропарочной камере непрерывного действия, которая является одним из звеньев конвейера.

Агрегатно-поточная схема производства характеризуется тем, что изготовляемые изделия на одной части производственной линии (формование) перемещаются, а на другой части (тепловлажностная обработка) остаются неподвижными. Формование деталей и вспомогательные операции производятся на специальных рабочих местах, а сформованные изделия загружают в периодически работающие пропарочные камеры. Перемещение форм с изделиями от одного рабочего места к другому осуществляется различными транспортными средствами, обычно при помощи кранов или тельферов. Перемещение каждого изделия осуществляется независимо от состояния готовности других изделий без принудительного ритма производства.

При стендовой схеме производства изготовляемые изделия остаются на одном месте - на стенде (представляющем собой железобетонную плиту с отшлифованной поверхностью) в течение всего технологического процесса - от укладки бетонной смеси до получения готовых изделий. Рабочие операции выполняются аппаратами, которые перемещаются от одной неподвижной формы к другой. Тепловая обработка изделий производится на полу при помощи прокладываемых там электронагревательных приборов или трубопроводов, по которым пропускают пар или горячую воду. Иногда дополнительно к этому изделия обрабатывают паром, для чего их покрывают переносными колпаками или щитами. При изготовлении пустотелых деталей их прогревают паром, подаваемым в пустоты. После окончания пропаривания и съема готового изделия поверхность стенда очищают и смазывают.

Поточно-конвейерная схема экономична при производстве небольшого ассортимента изделий, выпускаемых в большом количестве. Применение поточно-агрегатной схемы позволяет использовать сравнительно простые конструкции форм и пропарочных камер, что снижает капиталовложения при строительстве заводов. При этой схеме упрощается переход с изготовления одних изделий на другие, что делает этот способ производства рациональным при большом ассортименте изделий.

Стендовую схему производства целесообразно применять для изготовления крупных деталей с предварительным напряжением арматуры, а также для формования небольшого количества деталей различных типов.

Железобетонные изделия обычно пропаривают при 80-90 0C и относительной влажности 90-100%· Длительность такого изотермического прогрева 4-8 ч. Скорость подъема температуры 20-25ºС/ч, а скорость ее снижения после изотермического прогрева 30-35 ºС/ч. В таких камерах пропаривание осуществляется в паровоздушной среде. Предварительная выдержка изделий до пропаривания в зависимости от жесткости бетонных смесей составляет 2-6 ч.

Железобетонные панели изготовляют также по предложенному Н. Я. Козловым методу проката, являющемуся разновидностью конвейерно-поточной схемы. Для этого метода характерна непрерывность производственного процесса формования изделий на конвейерной ленте вибропрокатного стана при помощи специального калибровочного устройства и ускоренная тепловая обработка изделий на конвейерной ленте.

Вначале на формующую ленту стана укладывают арматурную сетку, затем подают и распределяют мелкозернистую бетонную смесь; при прохождении ленты через вибробалку стана смесь предварительно уплотняется. Она уплотняется окончательно под прокатными валками калибрующей секции, где изделие также калибруется.

Сформованные изделия проходят далее секцию тепловой обработки, где они быстро твердеют и набирают 60-70% проектной прочности. При этом они сразу подвергаются воздействию высокой температуры до 100-1100C, прогрев продолжается 2-3 ч при температуре бетона 90-97ºС со скоростью ее нарастания до указанного предела в течение 30-45 мин. При тепловой обработке изделия в форме следует герметизировать. Это предохраняет их от преждевременного испарения влаги, создает условия для образования микродавлений внутри бетона без нарушения его структуры и исключает возможность образования конденсата на поверхности бетонных изделий, разрушающего их. Форма создается нижней формующей лентой, бортовой оснасткой и верхней прорезиненной лентой, имеющейся в секции тепловой обработки и плотно прилегающей к бетону. Бетон прогревают паром путем передачи тепла конвекцией через металлическую формующую ленту стана и верхнюю покрывающую ленту.

Состав мелкозернистого бетона 1:2; 1:2,5 на песке или мелком щебне крупностью до 10 мм. Водоцементное отношение 0,35-0,38. Скорость движения формующей ленты 20-30 м/ч. На вибропрокатном стане изготовляют несущие панели внутренних стен, перекрытий, кровельных покрытий - плоские, ребристые или кессонного профиля, керамзитобетонные панели и некоторые другие изделия.

Практикуется и кассетный способ производства железобетонных изделий, представляющий собой разновидность стендового способа. Вертикальные кассеты представляют собой металлические раздвижные формы, рассчитанные на одновременное изготовление 6-8 железобетонных деталей. В кассеты, находящиеся в раздвинутом положении, устанавливают заранее заготовленные арматурные каркасы и закладные металлические детали. Затем с помощью гидромеханизма очередная стенка кассеты передвигается в положение, обеспечивающее проектные размеры изготовляемой панели. По окончании сдвижки всех разделительных плоскостей кассеты на арматурные каркасы устанавливают вибронасадки и кассетные отсеки заполняют подвижной растворной или бетонной смесью (на мелком щебне).

По окончании виброуплотнения кассеты закрываются крышками и в паровые рубашки, которыми оборудованы кассеты, подается пар, причем наличие крышек предотвращает испарение влаги из бетона. Прогрев панелей осуществляется в течение 1,5-2,5 ч с доведением температуры до 90-100 ºС. Затем подача пара прекращается, и изделия выдерживают в кассетах еще 4 ч. По окончании прогрева раздвигают кассеты и панели извлекают при помощи мостового крана.

В кассетах изготовляют элементы несущих перегородок, перекрытий, кровель, лестничных маршей и площадок. Кассетный способ обеспечивает точность размеров изготовляемых изделий и сводит к минимуму отделочные работы. Смонтированные конструкции требуют только шпаклевки и покраски.

Бетонная смесь и бетон. Методы их приготовления, свойства Сырьевые материалы силикатной промышленности Строительные растворы