Цех по производству железобетонных безнапорных труб

В качестве противоморозных  добавок применяют поташ, хлорид натрия, хлорид кальция и пр. Эти добавки понижают точку замерзания воды и способствуют твердению бетона при отрицательных температурах: чем ниже температура твердения, тем выше обычно дозировка добавки (до 10% массы цемента, а иногда и больше).

Большинство добавок  растворимы в воде и вводятся в бетономешалку в виде предварительно приготовленного раствора. Некоторые добавки вводят в виде эмульсии или в виде взвесей в воде. На практике оптимальную дозировку добавки определяют опытным путем.

Таблица 1 - Характеристика готовой продукции и сырья для ее получения

 

№	Продукт	Показатель	Размерность	Значение (норма)	Источник информации
1	2	3	4	5	6
1	портландцемент	Прочность цемента при  сжатии составляет 30-60 МПа, соответственно прочность балочек на изгиб - 4,5-6,5 МПа. Растворная смесь должна иметь расплыв конуса на встряхивающем столике 106-115 мм. У большинства цементов это достигается при В/Ц=0,4. марок 400-550, а по особому  заказу - марки 600 Нормальная густота  ПЦ составляет 22-27%.	ПЦ имеет, как правило, тонкий помол: через сито № 008 должно проходить не менее 85% общей массы цемента. Средний размер частиц цемента составляет 15-20 мкм. Тонкость помола цемента характеризуют также удельной поверхностью зерен, содержащихся в 1 г цемента. Цемент среднего качества имеет удельную поверхность 2000-2500 см2/г, высокого качества - 3500 см2/г и более.Истинная плотность ПЦ без добавки составляет 3,05-3,15 г/см3. Плотность ПЦ при расчете состава бетона условно принимают в уплотненном состоянии - 1,3 кг/м3.	К цементному клинкеру при  помоле можно добавлять 10-20% гранулированных доменных шлаков или активных минеральных добавок.	[3]
2	Заполнители	Усадка цементного камня  при его твердении достигает 1-2 мм/м. Стоимость заполнителя составляет 30-50% (а иногда и более) стоимости  бетонных и ж/б конструкций Щебень и гравий по морозостойкости подразделяют на следующие марки: F100; F150.	Крупный заполнитель,  зерна которого крупнее 5 мм, подразделяют  на гравий и щебень. Мелким  заполнителем в бетоне является  естественный или искусственный  песок.	Заполнители занимают в бетоне до 80% объема Щебень из гравия должен содержать дробленые зерна в  количестве не менее 80 % по массе. Допускается  по согласованию изготовителя с потребителем выпуск щебня из гравия с содержанием  дробленых зерен не менее 60 %.	[3]
3	вода	используют водопроводную питьевую воду, а также любую воду, имеющую водородный показатель pH не менее 4 (т.е. некислую, не окрашивающую лакмусовую бумагу в красный цвет). ). Вода не должна  содержать сульфатов более 2700 мг/л (в пересчете на SO4) и всех солей более 5000 мг/л.			[3]
4	добавки в бетон	Их подразделяют на две  группы. К первой относят химические вещества. Ко второй относят тонкомолотые материалы. К тонкомолотым добавкам относят золы, шлаки, пески, отходы камнедробления и некоторые другие материалы, придающие бетону специальные свойства (повышающие его плотность, изменяющие электропроводимость, окрашивающие и т.д.). В последнее время наибольшее применение находят химические добавки. Некоторые добавки обладают полифункциональным действием: пластифицирующие-воздухововлекающие, газообразующие-пластифицирующие. В качестве пластифицирующих добавок применяют поверхностно-активные вещества (ПАВ), нередко получаемые из вторичных продуктов. В последнее время  разработаны и применяются новые  химические добавки - суперпластификаторы. Эти добавки резко увеличивают подвижность и текучесть бетонной смеси и существенно улучшают строительно-технологические свойства бетона. В качестве ускорителей  твердения применяют хлорид кальция, сульфат натрия, нитрит-нитрат-хлорид кальция и другие. В качестве противоморозных  добавок применяют поташ, хлорид натрия, хлорид кальция и пр. Эти  добавки понижают точку замерзания воды и способствуют твердению бетона при отрицательных температурах: чем ниже температура твердения, тем выше обычно дозировка добавки		химические вещества добавляются в бетон в небольшом  количестве (0,1-2% массы цемента) для  изменения в нужном направлении  свойств бетонной смеси и бетона. тонкомолотые материалы  добавляются в бетон в количестве 5-20% и более для экономии цемента или для получения плотного бетона при малых расходах цемента. В большинстве своем  суперпластификаторы - синтетические  полимеры, которые вводят в бетонную смесь в количестве 0,1-1,2% массы  цемента. Противоморозные добавки, их дозировка до 10% массы цемента, а иногда и больше.	[3]
5	стальная арматура	класса AI и АIII			[3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологическая схема производства

 

Схема 1 – Технологический  процесс производства безнапорных  железобетонных труб способом центрифугирования.

 

изготовление каркаса трубы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Техническая характеристика формовочного оборудования.

При поточном способе  применяют пропарочные камеры периодического действия и автоклавы. В камерах  температурно-влажностная обработка происходит при нормальном давлении и температуре 80-90°, а в автоклавах – при давлении 8-10 атм и температуре до 180°.

Каждая секция камеры по длине разбита на три зоны: 1 - разогрев изделия до 700С, 2 - выдержка при температуре 70⁰С и 3 - остывание изделия до 20⁰С. У выходного конца камеры передаточная тележка передает трубу на кантователь, который поднимает трубу для расцепки с транспортной тележкой и поворачивает ее в горизонтальное положение. Трубу укладывают на катки самоходной тележки и перемещают к съемнику стержня, где стержни арматурного каркаса обрезают и тем самым передают напряжение на бетон. Продолжительность технологического процесса 22 ч.

Операцией пропаривания технологический процесс производства изделий заканчивается. После распалубки и технического контроля изделия подаются на склад готовой продукции, откуда отгружаются потребителю.

При поточно-агрегатной схеме производства каждая труба  и форма последовательно проходят соответствующие посты технологической  линии (рис. 2). Такая схема наиболее приемлема при центробежном способе производства труб.

Загрузку центрифуг  бетонной смесью осуществляют ложковыми  питателями, бетононасосами или бетонораздатчиками, а пропаривание труб производят в  горизонтальном или вертикальном положении. С технико-экономической стороны. себя оправдывает двухступенчатое пропаривание труб с предварительным пропариванием труб в течение 2…3 ч. Последнее обеспечивает получение бетона с прочностью 6…8МПа и позволяет производить распалубку форм.  

 

Рис.3 Схема уплотнения смеси в изделиях центрифугированием.

8 — железобетонная  труба; 9 — центрифуга.

Центробежное формование для уплотнения смеси центрифугированием (рис. 4) эффективно используют при изготовлении напорных и безнапорных труб, бетонных свай, опор линий электропередачи и других конструкций кольцевого сечения.

Процесс формования изделий  состоит из трех стадий: 
загрузка бетонной смеси в форму (при изготовлении труб смесь загружают во вращающуюся форму с целью ее равномерного распределения по стенкам); 
распределение смеси по периметру формы; 
уплотнение бетонной смеси с отжатием воды.

Смесь в конструкциях, бетонируемых непосредственно на строительной площадке, наиболее часто уплотняют  переносными электромеханическими вибраторами с круговыми колебаниями. Пневмовибраторы, приводимые в действие энергией сжатого (до 0,7 МПа) воздуха, применяют реже, так как для них требуется компрессорная установка.

Дебаланс (или дебалансы) переносного вибратора монтируют  непосредственно на валу двигателя  или соединяют с ним гибким валом.

Рис. 4. Технологическая  схема изготовления труб методом  центрифугирования: 
1 — раздаточный бункер; 2 — ленточный питатель; 3 — центрифуга; 4 — траверса; 5 — стенд; 6 — консольные съемники; 7 — форма на посту тепловой обработки; 8 — пост разборки, чистки, смазки; 9 — установка для испытания труб; 10 — станок для изготовления фиксаторов арматуры; 11 — стенд для сборки двойных арматурных каркасов

 

 

 

Рис.5 Станок для изготовления труб центрифугированием.

Рис.6 Транспортировка арматурных каркасов или арматурных модулей

1 – пакет арматурных  каркасов; 2 – грузозахват; 3 – подъемник; 4 – система управления;

5 – вагонетка; 6 – троллей; 7 – пантограф; 8 – монорельс

 

Технические характеристики формовочного оборудования

Для обеспечения качественной поверхности втулочной части трубы используют возвратно-поступательное перемещение затирочного кольца воронки. Во время формования следующей трубы происходит сброс излишков бетонной смеси с роликовой головки.

Отформованная готовая  трубка в форме после подъема  воронки и поворота стола переводится в зону съема, а на ее место устанавливают новую форму.

Формование на станке СМЖ-194 осуществляют как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Для формования труб диаметром 80...1200 мм применяют станок СМЖ-329. Конструкция  станка принципиально не отличается от станка СМЖ-194. Особенность состоит лишь в том, что поворотный стол за счет выноса оси формования расположен перед станком.

Для формования труб диаметром 1400...2400 мм предназначен станок СМЖ -419. Станок имеет небольшую высоту за счет использования катков, служащих направляющими для перемещения механизма вращения, расположенных в два яруса в поперечной раме. Такое конструктивное решение облегчает обслуживание станка, уменьшает его металлоемкость.

Для формования колец  колодцев диаметром 700...1500 мм с высотой 890 мм используют станок СМЖ-512. .

Использование станков  радиального прессования значительно  расширило номенклатуру выпускаемых  изделий. На станке СМЖ-329 выпускают  раструбные и фальцевые трубы  диаметром 500...1200 мм, кольца - 700... 1000 мм.

Особенности технологии изготовления радиально-прессованных труб определяют режимы тепловлажностной обработки. В тоннельных камерах  непрерывного действия трубы на тележках перемещаются по рельсовым путям.

 

 

Режим армирования

 

Железобетонные трубы армируют в двух направлениях: в продольном направлении предварительно напряженной стержневой арматурой, по окружности - спиральной. Стыкуют напорные трубы с помощью резинового кольца. С одной стороны труба имеет раструб, другая сторона выполняется конической.

Безнапорные трубы изготовляют  из бетона высокой прочности и  укрепляют сталью АI и АIII

Механический  способ натяжения

Натяжение стержневой, проволочной и канатной (прядевой) арматуры преимущественно осуществляется гидравлическими домкратами. При этом арматурные элементы могут натягиваться на упоры по одному или группой.

Натяжение производится по следующим этапам:

1) арматура  натягивается с усилием, равным 40…50% заданной величины. После этого проверяют правильность её расположения, устанавливают закладные детали, каркасы и сетки и окончательно собирают формы;

2) арматура  натягивается с усилием на I0% больше проектного натяжения и выдерживается в течение 2…5 мин.;

3) усилие натяжения  арматуры принудительно уменьшается  до проектной величины;

4) режим армирования целесообразно отобразить графически.

Отпуск натяжения  арматуры производится в горячем  состоянии в первые 1,5 часа охлаждения при температуре бетона не ниже 60 °С.

Укладка бетонной смеси

Укладку бетонной смеси в формы осуществляют с  помощью бадей бетонораздатчиков или бетоноукладчиков.

Бадьи транспортируют к постам формовки и осуществляют выдачу бетонной смеси в формы с помощью грузоподъемных механизмов (кранов). Поэтому режим укладки бетона этим методом должен быть увязан с параметрами работы крана.

Скорость  холостого хода всех укладчиков и  бетонораздатчиков следует принимать в пределах 20…40 м/мин, поперечного хода бункеров, располагаемых на укладчиках, 6…8 м/мин; скорость рабочего хода укладки смеси в форму бетонораздатчиками и укладчиками с насадками, плужковыми разравнивателями и вибролотками – 10…12 м/мин: укладчики с поворотной, неповоротной и подъемно-опускаивающейся воронкой при укладке бетона - I5…I8 м/мин; фактурного слоя -10…12 м/мин. Исходя из скоростей движения укладчиков рассчитывается время на укладку и разравнивание бетонной смеси.

Режим твердения бетона в изделиях

Тепловую обработку  изделий следует производить  в тепловых агрегатах с применением режимов, обеспечивающих минимальный расход топливно-энергетических ресурсов и достижение бетоном заданных распалубочной, передаточной и отпускной прочностей.

Значения  передаточной и отпускной прочности  бетона должны соответствовать указанным в стандартах и проектной документации на изделия (ГОСТ 13015.0-83; ГОСТ 13015.1*3-81).

Для сокращения цикла тепловой обработки изделий и увеличения оборачиваемости форм следует применять химические добавки-ускорители, быстротвердеющие цементы, предварительный разогрев бетонных смесей, двухстадийную тепловую обработку и другие приемы при соответствующем технико-экономическом обосновании.

Режимы тепловой обработки следует назначать  путем установления оптимальной  длительности и температурно-влажностных  параметров отдельных его периодов: предварительного выдерживания, подъема температуры, изотермического прогрева (в том числе термосного выдерживания) и остывания с использованием систем автоматического управления параметрами.

Режим тепловой обработки назначать в соответствии со СНиП 3.09.01-85; ОНТП-7-80. Длительность предварительного выдерживания следует назначать исходя из следующего:

- для агрегатно-поточного  и конвейерного - 0,5 ч. 

При тепловой обработке с механическим пригрузом в малонапорных и индукционных камерах, в кассетных установках, а также при применении разогретых бетонных смесей предварительное выдерживание можно не предусматривать. Начальная температура принимается по температуре воздуха в цехе 15…20°С.

Температура изотермического прогрева назначается:

- для бетонов  на портландцементе 80…85°С;

Конечная  температура для остывших изделий  принимается равной 40…45°С.

 

Проектная марка бетона	Режимы тепловой обработки  в часах при толщине бетона в изделиях, мм, до
	160	300	400
300	9  (3 + 4 + 2)	10  (3 + 5 + 2)	II  (3 + 5,5 + 2,5)

 

Продолжительность выдерживания распалубленных изделий в цехе при температуре наружного воздуха ниже 0°С после окончания тепловой обработки следует принимать 12 ч.

 

Распалубка  и подготовка форм