книги из ГПНТБ / Фоломеев, А. А. Снижение материалоемкости железобетонных конструкций

Рис. 15. Схема фик­ сации бумажных труб

Завод железобетонных изделий № 8 применяет бу­ мажные пустотообразователи при изготовлении предва­ рительно-напряженных настилов — распорок длиной 6360 мм, шириной 990 мм и толщиной 220 мм. Марка бетона 300.

Бумажные трубы диаметром 137 мм, длиной, равной длине настила, массой до 10 кг укладывают в форму и жестко фиксируют в ней стальными конусами (рис. 15), приваренными к поперечным бортам, и тремя упорными пластинами, укрепленными на поперечных бортах фор­ мы, что не позволяет им смещаться при уплотнении бе­ тонной смеси на виброплощадке.

производственных площадях изготовлять изделия с пус­ тотами, экономить и снижать массу изделия; была ис­ ключена неизбежная деформация торцов панели, возни­ кающая при извлечении стальных пустотообразователей; стало возможным изготовлять при помощи уложен­

качестве элементов перекрытий зданий, по окончании их формования на одном торце панели пустоты имеют диа­ метр, равный примерно 40—50 мм, а с другой стороны, диаметр пустоты равен диаметру пустотообразователя (в большинстве случаев 140 мм).

Для усиления торца панели изготовляют и устанавли­ вают в пустоты большого диаметра бетонные пробки, что не обеспечивает плотного соединения пробки с бетоном

•изделия и качественного усиления панели, вызывая при

40

этом дополнительные затраты на выполнение указанных операций.

Пустоты в панелях могут быть образованы с по­ мощью бумажных труб, концам которых придана кони­ ческая форма. Подготовленные бумажные трубы с кони­ ческими концами укладывают в форму и крепят :по дли­ не к элементам каркасов арматуры или,,'винтовыми уст­ ройствами к бортам формы. В форму укладывают бетон­ ную смесь и уплотняют ее с помощью виброплощадки. Получаемая панель имеет полностью заделанные торцы или отверстия небольшого диаметра, не требующие уси­ ления торцов изделий.

ВАнглии для образования крупных пустот в железо­ бетонных конструкциях применяют трубы из полиэтиле­ нового листа толщиной 0,2—0,3 мм, заполненного жест­ кой пеной, которые безвозвратно остаются в изделии. Подготовленные трубы укладывают в форму, фиксируют

вней, а затем заполняют форму бетонной смесью, кото­ рая уплотняется на виброплощадке.

Впрактике США бумажные, картонные и пластико­ вые трубы нашли применение при изготовлении монолит­ ных конструкций мостов и элементов гидротехнических сооружений.

Применение статистического метода контроля каче­ ства изделий позволяет повысить стабильность контро­ лируемых показателей (снизить коэффициент вариации прочности бетона) и обеспечить экономию бетона и це­ мента.

По предложению НИИЖБ, на Востряковском заводе железобетонных изделий ДСК-3 Главмосстроя на про­ катных станах, выпускающих изделия из тяжелого бето­ на, внедрена усовершенствованная система контроля прочности бетона. При этом сокращено количество конт­ рольных кубов за счет исключения испытаний образцов в суточном возрасте, осуществлен переход на испытание первой контрольной серии кубов через 4 ч после тепло­ вой обработки (вместо 30 мин) и введен непрерывный контроль прочности бетона с помощью контрольных карт. За счет перехода на 4-часовые испытания контрольных кубов при сохранении средней отпускной прочности (коэффициент вариации прочности бетона на этих ста­ нах равен 5—6%) расход цемента в бетоне снижен до 20 кг/м3 (около 5%) с учетом годовой производитель­

41

ности станов № 1, 2, 4, 7 и 8, равной 174,7 тыс. м3в год; экономия цемента достигает 3494 т.

Весьма эффективным оказалось внедрение на станах № 7 и 8 указанного завода контрольных карт и перехода на статистические методы контроля. При существую­ щем коэффициенте вариации прочности до 5% предста­ вилось возможным снизить среднюю отпускную проч­ ность до 1,65 /ш/л12( 165 кг/м2), что дало реальную эко­ номию цемента до 10 кг/м3. При годовой мощности ста­ нов 73,6 тыс. м3 экономия цемента составила 736 т. Сок­ ращение количества контрольных образцов позволило освободить 30% рабочего времени лаборантов, которое было использовано ими на совершенствование контроля технологических операций в процессе производства кон­ струкций

Организация усиленного пооперационного контроля основных технологических операций совместно с введе­ нием контрольных графиков на станах № 1, 2 и 4 в свою очередь позволила снизить коэффициент вариации проч­ ности бетона до 5—6% (вместо 10—12%) и перейти на статистические методы контроля прочности, что дало возможность сократить расход цемента в среднем на 10 кг/м3.

Длительное время к железобетонным изделиям за­ водского изготовления предъявлялись в основном требо­ вания, касающиеся получения элементов заданных раз­ меров из бетона необходимой прочности и однородности. При возведении зданий или сооружений железобетон­ ные изделия после их монтажа доделывались силами строителей.

Потолочные поверхности плит перекрытий, изготов­ ленных Ногинским, Люберецким, Орехово-Зуевским, Тучковским и рядом других заводов, часто имеют рако­ вины, наплывы и поры, что требует их доделки в. про­ цессе строительства домов.

По данным обследования ряда строящихся жилых и общественных зданий, на подготовку под окраску 1000 м2 поверхностей железобетонных изделий затрачивается от 42 до 54 чел.-дней.

Учитывая острый дефицит в рабочих кадрах, исходя из возросших объёмов строительно-монта!жных работ и необ­ ходимости в дополнительном расходовании материалов, возможности строительных организаций в части довод­ ки получаемых от заводов железобетонных изделий

42

существенно уменьшились, что вызвало в ряде случаев задержку сроков сдачи объектов в эксплуатацию.

При создавшейся обстановке строители стали предъ­ являть более жесткие требования к заводам — изготови­ телям изделий: изделия должны поставляться с чистыми и законченными лицевыми поверхностями, в том числе изделия для фасадов зданий.

В последнее время ряд заводов железобетонных из­ делий, учитывая неподготовленность изделий под окра­ ску, заранее уменьшают на 20 коп. стоимость 1 м2 изде­ лий. Но дополнительные работы на строительной пло­ щадке обходятся значительно дороже, а самое главное, затягиваются сроки строительства.

Многие заводы железобетонных изделий поставлен­ ную строителями задачу решают, создавая доделочные линии, что, с одной стороны, не разрешило этой пробле­ мы, а с другой—потребовало увеличения численности работающих и привело к повышению себестоимости из­ делий.

Так, завод железобетонных изделий № 7 на формование сани­ тарно-технических блоков БЖ-121 затрачивал 25,5 мин и дополни­ тельно на ручную доделку нижней и верхней поверхностен блоков еще 6,12 мин.

На ЖБК-2 в Москве при производстве наружных стеновых па­ нелей трудоемкость формования одной панели составляет 1,768 чел,-

сторон затрачивается 0,05 чел.-часа; трудоемкость формования пане­ лей внутренних стен составляет 0,242 чел.-часа, а отделка их на кон­

Только небольшая часть предприятий сборного железобетона решает этот вопрос, создавая условия для повышения качества изделий в процессе их формования.

Хороших результатов добился Калининский завод железобетонных изделий № 2 Минстроя СССР, органи­ зовав массовый выпуск многопустотных плит перекры­ тий с потолочнымиповерхностями, не требующими дополнительной шпаклевки на строительных объектах.

43

На хорошо очищенный поддон топким слоем наносят стеарино-вазелино-соляровую смазку (состав по массе 1:3:4) и укладывают напрягаемую арматуру. Когда стер­ жни остынут до температуры 40—50°С, на поддон нано­ сят фактурный раствор с водоцементным отношением 0,38. Подготовленный таким образом поддон не позднее чем через 30 мин после нанесения раствора поступает на пост формования, где обычными способами уклады­ вается и уплотняется бетонная смесь и затем подается в ямную камеру для тепловой обработки. Извлеченная из формы панель после набора бетоном требуемой проч­ ности имеет нижнюю поверхность, отвечающую требова­ ниям ГОСТ 13015—67.

Для приготовления и нанесения смазки и фактурного раствора на заводе созданы специальные посты. С целью получения однородной консистенции, удобства нанесе­ ния и экономного расходования смазку подогревают в водяной ванне с паровыми регистрами и вручную нано­ сят на поддон. Фактурный раствор готовят в смесителе С-675, заливают в бункер емкостью 40 л и из него под давлением 2—4 ати по резиновому шлангу подают к форсунке, с помощью которой наносят на поддон.

Дополнительные затраты труда на выпуск плит с го­ товой под окраску поверхностью в заводских условиях составляют 7 чел.-дней на 1000 м2. Дополнительный рас­ ход цемента составляет 0,35 кг на 1 м2 поверхности.

На заводе железобетонных изделий № 7 в Москве для тех же целей применяют парафино-вазелиновую смазку (состава 1:3), разбавленную соляровым маслом в количестве 20—60% массы основных материалов. Фак­ турный слой не'применяют, но используют водную плас­

тификацию. Такая технология позволяет получать изде­

лия с чистой нижней поверхностью , лишеннойследов воз­

душных пузырьков.

На заводе железобетонных изделий № 2 Главволговятскстроя по первому из указанных методов организо­ ван выпуск всех изготовляемых плит перекрытий. В ка­ честве фактурного слоя используют коллоидно-цемент­ ный раствор, что позволяет на 25% снизить расход мате­ риалов на фактурный слой по сравнению с использова­ нием цементного раствора.

По данным Котовского завода сборного железобе­ тона Главволговятскстроя, освоившего этот метод, допол­ нительные затраты на производство многопустотных

44

плит с получением нижних чистых поверхностей мето­ дом набрызга КЦК на 1000 м2 поверхности составляют 8,8 чел.-дня, в то время как выполнение работ по шпак­ левке таких поверхностей в условиях строительной пло­ щадки требует 48,6 чел.-дня, или в 6 раз больше.

Для получения многопустотных плит перекрытий и потолочной поверхности, готовой под окраску, на Любе­ рецком заводе крупных железобетонных панелей приме­ няют коллоидную массу из тонкомолотой негашеной из­ вести и песка с добавкой цемента. Коллоидная масса слоем 1—3 мм наносится на поддон с помощью специ­ альной установки. При уплотнении бетонной смеси коллоидная масса пластифицирует нижний слой форму­ емого изделия, обеспечивая быстрое удаление пузырь­ ков воздуха. После термообработки изделий на нижней их поверхности отсутствуют раковины, поры и следы воз­ душных пузырьков.

Наибольшее распространение из числа из;вестных освоенных технологических приемов изготовления изделий с чистыми лицевыми поверхностями получает ударная технология.

Основными особенностями указанной технологии яв­ ляется: применение ударного стола в качестве механиз­ ма для уплотнения бетонной смеси, создающего нели­ нейные колебания системы с низкой частотой и большой амплитудой; использование составов бетонной смеси с крупными и мелкими заполнителями нескольких фрак­ ций; выполнение специальных требований к формам касающихся материалов, из которыхони изготовлены, плотности соединений разборных элементов и условий крепления форм на ударном столе.

Ударный стол (рис. 16) состоит из рамы /, перемеща­ ющейся в вертикальной плоскости, с поперечно располо­ женными и укрепленными на ней балками 2; направ­ ляющих <3; привода механизма стола; попарно располо­ женных отрезков рельс 4\ верхние из которых укрепле­ ны на раме 1, а нижние—на фундаментной раме. На нижней поверхности рамы укреплены свободно вращаю­ щиеся ролики 5, число которых соответствует числу ку­ лачков 6 на поперечных валах 7 механизма привода.

Привод ударного стола расположен на его фунда­ менте и состоит из электродвигателя 8, клиноременной передачи 9, конических зубчатых пар 10 и одного про­ дольного 11 и нескольких поперечных валов.

45

Работа стола начинается после установки и обяза­ тельного жесткого закрепления на нем формы 12.

При включении электродвигателей привода стола кулачки вращаются, находясь в контакте с роликами под­ вижной рамы стола, с установленной на ней формой, и перемещают их вверх. Достигнув верхнего положения, ролики выходят из контакта с кулачками ирама стола с

Рис. 16. Схема ударного стола

формой свободно падает вниз, ударяясь верхними рель­ сами о нижние. Продолжая вращаться, кулачки вновь входят в контакт с роликами, и цикл повторяется.

При такой работе ударного стола во время соуда­ рения подвижных его частей с неподвижными в бетон­ ной смеси возбуждается интенсивная волна давления, благодаря чему из смеси вверх выходит воздух, а вниз опускаются заполнители с цементным тестом, образуя плотную структуру уплотняемого материала. На конеч­ ной стадии уплотнения, когда образование плотной ■ структуры почти закончено, жидкая фаза смеси начина­ ет перемещаться более интенсивно, чем заполнители, заполняя свободные пространства в бетонной смеси, лежащей на поверхности поддона формы.

Для уменьшения сопротивления перемещению возду­ ха и жидкой фазы смеси подбирают состав бетонной

46

смеси, способствующий фильтрации жидкой фазы через заполнители. В результате создаются условия для дос­ тижения необходимого уплотнения бетонной смеси по высоте изделия и получения его с чистой нижней лице­ вой поверхностью.

При изготовлении элементов жилых зданий из бето­ на марки 300 с использованием цемента марки 400 рас­ ход цемента составляет 300—370 кг/м3.

Удобоукладываемость бетонной смеси принимается в пределах 30—45 сек по техническому вискозиметру или по конусу Абрамса 1,5—2,5 см. Прочность бетона при сжатии в 7-дневном возрасте естественного твердения

2,2—2,8 кн/см2 (220—280 кг/см2) и 28-дневном—3,3— 3,8 кн/см2 (330—380 кг/см2).

Опыт эксплуатации ударных столов показал их боль­ шую надежность и более высокую износостойкость по сравнению с виброплощадками.

Существенно влияет на качество формуемых изделий форма вне зависимости от материала, из которого она сделана. К ней предъявляются следующие требования: чистота рабочих поверхностей с точки зрения качествен­ ного удаления остатков бетона и пыли при каждом цик­ ле формования, достаточная жесткость, исключаю­ щая возникновение собственных колебаний с большими амплитудами, по возможности большее количество то­ чек опор на балках рамы ударного стола, отсутствие за­ зоров между поверхностью поддона и нижними плоско­ стями откидных бортов; последнее условие решается удачно при неразъемных формах.

В настоящее время ударная технология освоена или осваивается на многих предприятиях. Наибольшие успе­ хи достигнуты ДСК-1 Минстроя Латвийской ССР, ЖБК-3 Минстройматериалов Латвийской ССР, ЖБК-2 Главмоспромстройматериалов и др.

По описанной технологии изготовляют в комбиниро­ ванных стальных со стеклопластиком формах экраны лоджий (рис. 17), лицевую поверхность которых после извлечения из формы дополнительной обработке не под­ вергают. Поверхность экранов имеет однородный свет­ ло-серый цвет с небольшим глянцевым отливом; на ней отсутствуют раковины, видимые следы воздушных пу­ зырьков; качество поверхности полностью соответству­ ет требованиям ГОСТ 13015—67.

47

ствии с указанной технологией, дает возможность стро­ ить здания с различным архитектурным оформлением,

устраняя их монотонность.

Приведенные на рис. 17 и 18 конструкции следует рассматривать только как примеры целесообразного использования ударной технологии для получения изде­ лий с чистыми поверхностями-

Существенные потери бетона возникают при транс­ портировании бетонной смеси автомобильным транспор­ том от места приготовления смеси к месту ее укладки. Такие потери достигают 2,6—3% объема применения. Прямые потери бетонной смеси имеют место при ее пог­ рузке и выгрузке, а потери ее растворной части особен­ но часты при перевозке смеси на большие расстояния, что в ряде случаев приводит к снижению марки бетона.

Бетонные смеси и строительные растворы заводского приготовления следует доставлять на строительные пло­ щадки в автобетономешалках, автобетоновозах или в приспособленных для этой цели автомобилях. Перевоз­ ка бетонных и растворных смесей в неприспособленных самосвалах и в обычных кузовах бортовых автомоби­ лей не должна допускаться.

Рекомендуется централизованная поставка готовых сухих растворных смесей в контейнерах или оборудован­ ных автомашинах. Для кладки каменных стен зданий, возводимых в сейсмических районах, как правило, сле­ дует поставлять сухую растворную смесь.

Бетонные и растворные смеси надлежит транспорти­ ровать от места приготовления к месту укладки без перегрузок. Продолжительность транспортирования не должна превышать установленной лабораторией с учетом свойств применяемого цемента, температурных и других местных условий. При этом выгрузку смесей из всех ви­ дов транспорта и емкостей необходимо производить в расходные бункеры или в контейнеры-ящики, в которых они должны подаваться рабочему. Выгрузка бетонных и растворных смесей на землю не должна допускаться.

ФОРМЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Стальные формы получили самое широкое распрост­ ранение в промышленности сборного железобетона: Рас­ ход стали на формы для вновь строящихся предприятий составляет в среднем 12,7 /сг/и<3 годовой производитель-

49