Технологическая линия производства железобетонных изделий

При производстве многопустотных панелей перекрытий наиболее рентабельным является электротермический способ.

Данное  напряжение получило широкое распространение  при длине арматурных элементов  до 18 м. Применяют установки с последовательным одновременным натяжением нескольких стержней. Нагрев стержней может производиться как вне формы, так и непосредственно в ней. Он должен производиться достаточно быстро (в течении 0,5…10 мин). Такая длительность нагрева не влияет существенно на свойства как горячекатаной, так и термически упрочненной стали. Чтобы уменьшить потери теплоты в окружающее пространство, повысить производительность труда и сэкономить электроэнергию, время нагрева принимают 1…3 мин.

На рис.9 показана схема установки для одновременного электронагрева трех арматурных стержней. Она включает две контактные опоры (подвижную и неподвижную) и среднюю поддерживающую. Нагрев стержней контролируется по их удлинению автоматически. Нагретые стержни снимают с установки и укладывают в опоры форм. Преимущества электротермического способа – простота оборудования и сравнительно малая трудоемкость.

   
             Рисунок 9 – Установка для одновременного натяжения трех стержней:

1 – неподвижная  опора;  2 – подвижная опора; 3 –  промежуточная опора; 4 – стрелка; 5 – выключатель; 6 – силовой шкаф  с трансформатором; 7 – пневмоцилиндр для прижатия арматурных стержней к контактам; 8 – токопроводящие губки; 9 – прижимы губки; 10 – тележка подвижной опоры; 11 – пружины возврата тележки; 12 – арматурные стержни.

 

Схема электротермического  натяжения стержневой арматуры представлена на рисунке 9.

Рисунок 10 – схема электротермического натяжения стержневой арматуры

а – заготовленный  стержень с анкерами на концах; б  – нагретый стержень; в – форма с упорами по торцам.

Для защиты арматуры от коррозии при изготовлении железобетонных конструкций должен быть предусмотрен ряд мероприятий. Прежде всего перед бетонированием необходимо очистить арматуру от масла, грязи и отслаивающейся ржавчины. Бетонную смесь следует хорошо уплотнять. В защитном слое конструкции не должно быть раковин, трещин.

Форма и  их подготовка. Основное назначение форм – обеспечить получение изделий  заданной геометрии с точными  размерами и гладкими лицевыми поверхностями, не требующими дополнительной обработки. Формы должны быть прочными, жесткими и  в то же время легкими, портативными.

При массовом производстве однотипных изделий, когда  обеспечена высокая оборачиваемость  форм целесообразно применять металлические формы, которые при правильной эксплуатации обеспечивают 30…50-кратную оборачиваемость до профилактического ремонта и не менее 800…1000 оборотов до полной амортизации. Их достоинства – жесткость, отсутствие деформаций при различной влажности, малое сцепление с бетоном, гладкая поверхность и легкая распалубка.

Для обеспечения  заданных размеров изделий необходимо осуществлять систематическую проверку размеров и состояния форм. При  проектировании форм должны учитываться  технологические деформации, возникающие  при натяжении арматуры, температурные  деформации и др.

Процесс подготовки форм состоит из очистки  и смазки, установки и закрепления  арматурных каркасов и закладных  деталей. Механическую очитку осуществляют стальными щетками, шлифовальными дисками, пескоструйными аппаратами, снимающими с поверхности формы приставший бетон. Очищенную форму обдувают сжатым воздухом.

Смазка  должна обеспечить малое сцепление  изделий с формой, не портить внешнего вида изделия, должна быть по возможности  дешевой, не ядовитой и допускать  механизированное приготовление и  нанесение ее на поверхность форм. На заводах железобетонных изделий из смазок наиболее распространены растворы высоковязких нефтепродуктов (эмульсионная, петролатумно-соляровые смазки и различные масла).

 

1.4.2 Формование

 

При производстве многопустотных панелей перекрытий наиболее экономичен способ изготовления изделий с немедленной распалубкой, т.е. удалением бортов сразу после  заполнения формы бетонной смесью и  ее уплотнения. Такая распалубка позволяет  сократить расход металла на формы. При этом бортовая оснастка, применяемая  для формования таких изделий  с немедленной распалубкой, должна быть особо жесткой, поверхности , прилегающие к бетону, - гладкими и с необходимыми формовочными уклонами. [1].

При формовании многопустотных панелей заполнение формы затруднено в связи с  установкой пустотообразователей и арматуры, стержни которой расположены между стенками формы и пустотообразователями и между пустотообразователями. При формовании многопустотных панелей перекрытий применяют бетонные смеси с жесткостью не менее 18…27 с (ГОСТ 10181.1-81). Но так как жесткие смеси плохо заполняют формы, искусственно увеличивают их подвижность путем более интенсивной вибрации  в процессе укладки. Используют также пригрузку сверху щитом или виброщитом в дополнение к виброплощадке, что позволяет получать изделия более высокого качества и уменьшает время формования. В зависимости от жесткости бетонной смеси пригрузка после предварительной вибрации смеси должна быть в пределах 0,005…0,01 МПа. Высокое качество формуемых многопустотных панелей получают не только при правильной укладке и хорошем уплотнении бетонной смеси, но и тщательной установке арматурного каркаса. Верхняя арматурная сетка работает в основном при транспортировании панелей. При укладке в форму верхняя сетка не должна выступать над бортами. В случае необходимости ее можно скреплять вязальной проволокой с вертикальными сетками и соединять с нижней сеткой или напряженной арматурой крючками. Чтобы повысить производительность формовочной установки, арматурный каркас панели целесообразно целиком сваривать в кондукторах, что исключает установку и сборку отдельных частей арматуры в форме.

Комплекс  оборудования поточной линии предназначен для формования многопустотных панелей  перекрытий, применяемых при строительстве  жилых, гражданских и промышленных зданий. Оборудование линии (рис.10)     

включает  в себя следующие основные машины СМЖ-227Б, виброплощадку СМЖ-187В, самоходный портал СМЖ-228Б, бетоноукладчик СМЖ-69А и автоматический захват. Кроме того, в состав линии входят: машина для высадки анкеров, установка для электронагрева стержней, роликовые конвейеры для перемещения поддонов, самоходная тележка для вывоза на склад готовых изделий, установка для приготовления эмульсионной смазки.

На линии  можно изготовлять панели длиной 5980 и 6280 мм, шириной 1190 и 1490 мм и высотой 220 мм. Диаметр пустот в панелях 159 мм.

Формовочная машина СМЖ-227Б предназначена для  образования пустот в панелях. Самоходный портал СМЖ-228Б с виброщитом и бортовой оснасткой служит для подачи на пост формования подготовленного поддона, установки на поддон бортовой оснастки и на уложенную в форму смесь виброщита для уплотнения ее верхнего слоя, а также последующей распалубки отформованного изделия. Самоходный портал перемещается вдоль поста по рельсам на закрепленных к его раме колесах. Вибропригрузочный щит представляет собой сварную раму, закрытую сверху и снизу стальными листами. Сверху на щите закреплены в два ряда восемь вибраторов.

Комплект  оборудования размещен в одну линию, вдоль которой проходит путь для  перемещения бетоноукладчика и  самоходного портала. Формовочная  машина расположена со стороны узла выдачи бетонной смеси. В средней  части линии находится формовочный  пост с виброплощадкой СМЖ-187В и упорами, ограничивающими перемещение поддона. За формовочным постом смонтирован конвейер с тремя постами.

Рисунок 11 – Комплекс оборудования технологической линии для                        формования многопустотных панелей перекрытий:

 

1 – машина  СМЖ-227Б;  2 – бетоноукладчик СМЖ-69А; 3 – автоматический захват; 4 –самоходный  портал СМЖ-228Б; 5 – рельсовый путь; 6 – бортоснастка; 7 – вибропригрузочный щит; 8 – поддоны СМЖ-548; 9 – виброплощадка СМЖ-187В.

 

1.4.3. Тепловая обработка пустотных плит перекрытия

На проектируемом  заводе тепловую  обработку отформованных  железобетонных свай предусмотрено  осуществлять в пропарочных камерах  ямного типа периодического действия, где производится тепло - влажностная обработка изделия по следующему режиму (рисунок 12):

• Подъем температуры –3,5 часов;
• Изотермическое выдерживание  -6,5 часов;
• Остывание –2 часа.

Рисунок 12 – График режима тепловлажностной обработки

 

Интенсивность нагрева и охлаждения изделий  строго регламентируется и контролируется.

Длительность  предварительной выдержки от момента  окончания уплотнения бетонной смеси  последней загружаемой в камеру формы до пуска пара определяется в зависимости от температуры  бетонной смеси и воздуха в  цехе. При температуре бетонной смеси 15-20 ºС и температуре в воздуха цехе  не ниже 15 ºС рекомендуемая длительность выдержки 2 часа. При температуре бетонной смеси и воздуха в цехе 5-10 ºС   рекомендуется выдержка 2,5 часа. При температуре бетонной смеси 25 ºС и воздуха в цехе 25-30 ºС рекомендуется выдержка 1,5 часа.

Основным  назначением предварительного выдерживания до начала пропаривания является создание благоприятных условий для развития процессов гидратации цемента и  формирования начальной структуры  бетона (начальной прочности), необходимой  для восприятия заданного теплового  воздействия без нарушения структуры  бетона и уменьшения потерь предварительного напряжения в арматуре.

Исходя  из необходимых условий пропаривания рекомендуется следующий режим пропаривания железобетонных изделий, включающий подъём температуры, изотермический прогрев и остывание изделий в камере:

• продолжительность пропаривания, определяется от момента подачи пара в камеру до окончания периода остывания, не менее 9 часов;
• длительность периода равномерного подъема температуры не менее 3 часов;
• температура изотермического прогрева шпал при относительной влажности среды 95-100% не выше 80 ºС.

При подъеме  температуры в бетоне протекают  как конструктивные, так и деструктивные  процессы. Первые заключаются в ускорении  процессов гидратации цемента, а  вторые – в температурном расширении бетона, которое достигается 3-6 мм/м. и вызывает понижение его плотности  и стойкости. Одним из основных факторов, вызывающих деструкцию бетона в процессе тепловлажностной обработки, является воздух, растворенный в воде затворения, адсорбированный на поверхностях твердых частичек и захваченный в процессе приготовления бетонной смеси. При медленном подъеме температуре  складываются  боле благоприятные условия для формирования структуры, так как бетон приобретает определенную прочность до достижения им значительного температурного расширения. Влияние скорости нагревания изделий существенно снижает при пропаривании их в жестких и особенно закрытых формах, которые препятствуют развитию температурных деформаций.

Ямная камера – агрегат прямоугольной  формы, для удобства обслуживания заглублена по отношению к отметке пола полностью  или частично (до 3/4 высоты стен). Соединение по 6 – 8 камер в блоки уменьшает  потери тепла в окружающую среду.

Основные элементы конструкции  ямной камеры: стены, днище, крышка, системы паропровода и конденсатоотвода. Стены камеры имеют толщину 250 – 400 мм (зависит от вида материала, от габаритов вмонтированных деталей). По боковым стенам установлены стойки с кронштейнами – упорами (рисунок 13). При укладке изделий на нижний ряд за счет тяг открывается следующий ряд упоров. В одной из боковых стен устраивают отверстие, снабженное водяным затвором, для забора воздуха из атмосферы при охлаждении. 

Рисунок 13 – Схема пропарочной камеры ямного типа

1 – крышка; 2 – гидравлический  затвор;3 – паропровод; 4 – система  отвода конденсата; 5 – трап для  вывода конденсата; 6 – кронштейн; 7 – отверстие для забора воздуха; 8 – водяной затвор; 9 – вентиляционный  канал

Пароснабжение. Подача острого пара в камеру осуществляется через закольцованную перфорированную трубу, расположенную у днища камеры по ее периметру. Истекающий из трубы пар поднимается, смешивается с воздухом, образуя паровоздушную смесь.

Снижение  температуры в камере допускается  в течение 2 часов.

При извлечении шпалы из форм и передаче изделий  на склад перепад температуры  между поверхностью готовых изделий  и окружающей средой не должен превышать 40 ºС.

После тепловой обработки железобетонных изделий, формы с изделиями мостовым краном подаются на пост распалубки.

1.5 Режим работы предприятия

 

Режим работы цехов, отделений, установок выбирают в соответствии с нормами технологического проектирования и определяется количеством рабочих дней в году, количеством смен в сутки и количеством часов в смену.

Режим работы предприятия представлен в таблице 5[3].

При определении  расчетного годового фонда времени  работы технологического оборудования и мощности предприятий коэффициент  использования основного технологического оборудования принимается, так же как  и для формовочной технологической  линии, равным 0,9.

Годовой фонд рабочего времени, Вр, ч, рассчитывается по формуле:

Вр = Ср · h · Кисп,

Ср – расчетное количество рабочих суток в год, Ср = 253;

h – количество рабочих часов в сутки, h = 16

Кисп – коэффициент использования оборудования, К исп. = 0,95