Конвейерный метод производства железобетонных изделий позволяет добиться комплексной механизации технологических процессов. При этом организация производства обеспечивает значительное повышение производительности труда и увеличение выпуска готовой продукции при наиболее полном и эффективном использовании технологического оборудования. Однако конвейерная технология требует больших капитальных вложений. Применение этого метода рационально на заводах, выпускающих в массовом порядке изделия по ограниченной номенклатуре с минимальным количеством типоразмеров. Конвейерную технологию следует использовать для формования ряда изделий, среди которых наиболее массовыми являются плиты и панели покрытий, а также наружные стеновые панели. Технологические линии дают возможность изготавливать изделия высокой заводской готовности при максимальной механизации процессов формования и отделки на всех постах конвейера.
Изготовление тонких и плоских изделий значительной площади (перегородок, панелей перекрытий) производят в вертикальном положении в кассетах. Удельная потребность в площадях производственного цеха при кассетном способе самая минимальная – в одном месте одновременно формуются до 12 изделий площадью до 12 м2 каждое. Отсутствие виброплощадок и камер пропаривания является важным достоинством кассетного способа. Эффективно уплотнить в кассете, имеющей глубокие отсеки, можно только смесь достаточно подвижную, поэтому получение бетона заданной прочности достигается только со значительно повышенным расходом цемента. В кассетах многосекционной конструкции могут изготавливаться только плоские изделия сплошного сечения.
На заводе ЖБИ производительностью 61 тыс.м3 в год изготавливаются следующие виды изделий:
Таблица 1
Номенклатура изделий и годовая производительность
Наиме- нование изделия и марка | Эскиз изделия | Характеристика изделия | Произво- дитедь- ность, м3/год | ||||||
Класс бето- на | Размеры, мм | Расход материалов на изделие | Вес, т | ||||||
дли-на | ши- рина | высо-та | бетона, М3 | арматуры, закладных частей,кг | |||||
Балки стропи-льные | B20 | 11950 | 1400 | 300 | 2,19 | 372 | 5,4 | 14500 | |
Наруж-ные сте-новые панели | B7,5 | 5960 | 1180 | 400 | 1,21 | 54,1 | 31000 | ||
Ригели | B15 | 11975 | 520 | 850 | 2,32 | 671,1 | 5,75 | 15500 |
Предварительно напряженные двускатные балки пролётом 12 м применяют для зданий со скатной кровлей. Высота балок на опоре унифицированная – 900 мм, сечение прямоугольное по всей ширине балки с постоянной шириной. В балках этого типа имеются отверстия трапециевидного очертания с закруглёнными углами, которые предусмотрены для облегчения массы балок и возможности пропуска коммуникаций небольшого сечения.
Балки разработаны применительно е технологии их изготовления в горизонтальном положении, что требует выполнения тщательного заглаживания одной боковой поверхности балок. Армирование производится напрягаемой арматурой – стержневой из стали класса А-IV, ненапрягаемой из стали классов А-III и В-I.
Изготавливаемые стеновые панели из лёгкого бетона на пористых заполнителях применяются для одноэтажных и многоэтажных зданий с шагом колонн 6 м. Применяются в зданиях с сухим, нормальным и влажным режимом ( относительная влажность воздуха не более 75%) с неагрессивной средой, а также слабоагрессивными и среднеагрессивными газовыми средами.
Армируют стеновые панели пространственными каркасом, состоящим из продольных плоских каркасов и отдельных стержней из стали классов А-III, A-IIи B-I, свариваемых контактной сваркой. Напрягаемая арматура принята в трёх вариантах: из стали классов Вр-II, А-IV и Ат-V, ненапрягаемая арматура из стали классов А-II, A-Iи B-I. Монтажные петли приняты из стали класса A-I.
Ригель балочного сборного перекрытия зданий с полным каркасом представляют собой элемент рамной конструкции. В зданиях с неполным каркасом концы ригеля свободно опираются на стены. Ригели длиной >6 м выполняют с предварительно напряженной арматурой. Рабочая арматура служит для восприятия растягивающих усилий. Поперечная арматура (поперечные стержни, открытые или замкнутые хомуты) устанавливают для восприятия вместе с бетоном поперечной силы. Применяют монтажную арматуру в виде верхних продольных стержней для крепления поперечной арматуры и в виде коротышей, объединяющих плоский арматурный каркас в пространственный. Каркас чаще всего бывает сварным.
На основании описанных выше характеристик способов формования изделий выбираем следующие технологии: Таблица 2
Выбор технологии производства
Наименование изделия | Объём бетона в изделии, м3 | Требуемая производительность, м3/шт | Принятая технология производства | ||
в год | в смену | в сутки | |||
Балки стропильные B20 | 2,19 | 28,7 13 | 57,3 26 | 14500 6621 | стендовая |
Наружные стеновые панели B7,5 | 1,21 | 62,8 52 | 125,5 104 | 31000 25620 | конвейерная |
Ригели B15 | 2,32 | 30,6 13 | 61,3 26 | 15500 6681 | стендовая |
2. РАСЧЁТ ПОТРЕБОСТИ ОСНОВНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Для железобетонных изделий заводского изготовления применяют следующие вяжущие вещества: портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент и их разновидности. Выбор вида цемента и его марки производится в зависимости от условий работы конструкции и требований к бетону по прочности.
Заполнители занимают в бетоне до 80% объёма и оказывают влияние на свойства бетона, его долговечность и стоимость. Правильный выбор заполнителей для бетона, их разумное использование – одна из важных задач технологии бетона. В бетоне применяют мелкий и крупный заполнитель. Крупный заполнитель (более 5 мм) подразделяют на гравий и щебень. Мелким заполнителем является естественный или искусственный песок. Наиболее существенное влияние на свойства бетона оказывают зерновой состав, прочность и чистота заполнителя.
Природный песок, применяемый для производства обычного бетона, представляет собой образовавшуюся в результате выветривания горных пород рыхлую смесь зерен (крупностью 0,14…5 мм) различных минералов, входящих в состав изверженных (реже осадочных) горных пород. При отсутствии природного песка применяют песок, получаемый путём дробления твёрдых горных пород. Песок должен соответствовать ГОСТ 10268-80.
Гравием называют рыхлый материал, образовавшийся в результате естественного разрушения (выветривания) горных пород. Гравий состоит из более или менее окатанных зёрен размером 3…70 мм. В нем могут содержаться зерна высокой прочности, например гранитные, и слабые зерна пористого известняка. Обычно он содержит примеси пыли, глины, иногда и органических веществ, а также песка. При большом содержании песка такой материал называют песчано-гравийной смесью или гравелистым песком.
Щебнем называют материал, полученный в Результате дробления камней из горных пород. Щебень имеет остроугольную форму. Для приготовления бетона лучше всего использовать щебень, близкий по форме к кубу или тетраэдеру. Форма зависит от структуры каменной породы и типа камнедробильной машины.
Для бетона желательна щебневидная форма зерен.
Для приготовления лёгких бетонов используют легкие пористые заполнители, плотность в насыпном состоянии которых должна быть менее 1000 кг/м3, чаще всего 500…800 кг/м3. Вследствие большой пористости прочность лёгких заполнителей значительно меньше, а поверхность их значительно больше, чем у обычного песка, гравия или щебня.
Для приготовления бетонных смесей используют водопроводную питьевую, а также любую воду, имеющую водородный показатель рН не менее 4, т.е. не кислую. Вода не должна содержать сульфатов более 2700 мл/л и всех солей более 5000 мг/л.