книги из ГПНТБ / Лысенко Е.Ф. Армоцементные конструкции учеб. пособие

Складирование и хранение изделий должно находиться под по­ стоянным контролем.

Монтаж конструкций следует осуществлять согласно действую­ щим нормам, с максимальной механизацией всех операций. Монтаж­ ные средства и приспособления должны быть по возможности просты и надежны. При монтаже нужно соблюдать правила техники безо­ пасности.

§ 22. ПРИГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Мелкозернистые бетоны при надлежащей технологии их изготовле­ ния характеризуются более плотной, без раковин, структурой. А если при этом использовать цемент тонкого помола и микронаполнитель, то за счет меньшего расхода бетона для тонкостенных конструкций будет сэкономлен цемент.

Существующая технология производства бетона не в полной мере решает вопросы приготовления и укладки жестких бетонов, часто не учитывает качество структуры образующегося в бетоне цементного камня. Например, в металлургии стремятся получить микрокристал­ лические, мелкозернистые металлы с лучшими свойствами, чем у крупнозернистых. Недоучет особенностей структурообразования и кристаллизации цементного камня при твердении бетона ведет к по­ нижению прочности и плотности бетоца, а следовательно, к снижению общей долговечности конструкций.

Научная физико-химическая теория бетона основывается на про­ цессе структурообразования при твердении бетона. Один из важных элементов этой теории — объяснение механизма вибрационного по­ нижения вязкости бетонной смеси. Зерна цемента, не прореагиро­ вавшего с водой, склеены между собой коллоидным цементным клеем, у которого в статических условиях очень высокая вязкость, что сни­ жает подвижность цементного раствора. Чтобы увеличить подвиж­ ность бетонной смеси, надо сообщить зернам цемента и песка такие скорости перемешивания, которые обеспечили бы занятие ими в крат­ чайший срок положения, соответствующего максимально плотной упаковке. При изготовлении мелкозернистых бетонов этого можно добиться двухчастотным вибрированием, что осуществляется в сме­

вания цемента в бетоне. Это следует делать непосредственно перед приготовлением бетона. По данным исследований, повторный сухой помол цемента в вибромельнице позволяет увеличить марку цемента на один порядок, например из цемента марки 400 получить марку це­ мента 500, что экономит до 15—20% цемента и сокращает срок тепло­ вой обработки изделий. Особого внимания заслуживает приготовле­ ние бетонной смеси в сочетании с ее активацией. Практика показывает, что для приготовления бетонной смеси можно использовать бетоно­

180

кость цементного теста, вызывает большое количество соударений частиц песка и цемента. В этих условиях цементный клей хорошо обволакивает частицы песка и равномерно распределяется по всей массе бетона. Виброперемешивание обеспечивает при малом коли­ честве воды затворения равномерное распределение влаги в бетонной смеси. В результате улучшается взаимодействие воды с цементом, что способствует его дальнейшей гидратации.

Таким образом, при виброперемешивании одновременно проис­ ходят два процесса: частичная виброактивация цемента (по проф. Ю. Я- Штаерману) и тщательное равномерное смешивание всех ком­ понентов бетонной смеси. Виброперемешивание существенно повышает прочность мелкозернистого бетона на лежалых цементах или загряз­ ненных песках. Оно особенно эффективно при твердении бетона на воздухе или при пониженных температурах. Виброперемешивание более благоприятно при оптимальных составах мелкозернистого бетона.

Время виброперемешивания бетонной смеси в каждом отдельном случае зависит от. ее состава. По данным исследований оптимальная продолжительность перемешивания 3—5 мин.

Период от приготовления бетонной смеси до момента укладки ее в дело не должен превышать 25 мин.

Приготовление бетонной смеси должно вестись с учетом армиро­ вания конструкции и принятого способа формования. В зависимости от указанных факторов (табл. 6) принимают оптимальные показатели подвижности и жесткости бетонной смеси. Составные части бетонной смеси нужно дозировать механизированным способом по весу, а воду по объему. Отклонения составляющих материалов от заданного веса не должны превышать 1 % для цемента и воды и 2% — для песка. При этом следует учитывать содержащуюся в заполнителях влагу.

Температура составляющих бетонной смеси перед ее загрузкой в смеситель должна быть не ниже +10° С и не выше +60° С, а к мо­ менту укладки — не ниже +10° С и не выше +40° С.

§ 23. АРМАТУРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Арматура и сетки должны быть очищены от грязи и ржавчины. Для повышения сцепления арматуры с бетоном сетчатую и стержне­ вую арматуру, имеющие защитную смазку, нужно обезжирить в спе­ циальных ваннах с уайт-спиритом или другими эффективными сред­ ствами.

Каркасы и сетки каркасные могут быть вязаными, но желательны сварные. Сварные изделия должны изготавливаться на специальных машинах контактной электросварки, аналогично изделиям, приме­ няемым для железобетонных конструкций.

Тонкие тканые сетки перед укладкой в форму рекомендуется вы­ тягивать. Этим устраняются перегибы в местах переплетения прово-

181

лок и сетки становятся более эластичными. Резать сетки следует мехавизированным способом.

Сетки тонкие и каркасные перед укладкой в форму лучше объе­ динять в пакеты на специальных кондукторах с помощью контактной электросварки, скруток, сжимов или дру­

должны соблюдаться требования, изложен­

и сеток в формы.

Арматура может напрягаться механи­ ческим или электротермическим способа­

182

ж) натянутыми на форму или на основу, в виде жесткого сварного каркаса, сетками.

Каркасы, стержневую и напрягаемую арматуру фиксируют анало­ гично железобетонным конструкциям.

Цинковая защита сеток наносится слоем не менее 30 мк в специаль­ ных ваннах. Стальные закладные детали должны быть очищенными

изащищенными от коррозии.

§24. СПОСОБЫ ФОРМОВАНИЯ

Малая толщина армоцементных элементов и строгие допуски предъявляют высокие требования к точности изготовления армоцемент­ ных конструкций. Недопустимо кустарное изготовление с ручным уплотнением бетонной смеси без фиксации арматуры, особенно сеток.

В Советском Союзе были разработаны и освоены несколько инду­ стриальных способов изготовления армоцементных конструкций. Ниже рассмотрены машинные способы изготовления, позволяющие получать изделия высокого качества, с заданной высотой сечения, надлежащей толщиной защитного слоя и соблюдением всех необхо­ димых параметров конструкции.

С п о со б в и б р о п р о ф и л и р о в а н и я . Формуют изделие вибропрофи­

лером. Это машина, нижняя часть которой повторяет’форму попереч­ ного сечения конструкции. В средней части располагается бункер, внутри которого размещается вибродиафрагма, подвешенная на упру­ гих подвесках. Поддон с уложенной на нем арматурой движется по рельсам под вибропрофилером. В зазор между ними, по форме попе­ речного сечения изделия, из бункера поступает бетонная смесь вяз­ костью до 30 сек, которая уплотняется вибраторами, находящимися на профилере. Скорость передвижения поддона 0,5— 1,5 м/мин. Для прохождения бетона сквозь пакет сеток нужно вызвать вибрацию около 3000 кол/мин. Бетон вызревает на поддоне. Технологическая линия — поточная с тепловой обработкой в стационарных пропарочных камерах. Этот способ пригоден для изготовления изделий постоянной высоты, плоской или цилиндрической формы, длиной до 10 м, шириной до 3 м

требуется большое количество поддонов и большие производствен­ ные площади.

С п о с о б ф о р м о в а н и я п р и п о м о щ и с к о л ь з я щ е г о в и б р о ш т а м п а приго­

ден для изготовления длиномерных изделий плоской или цилиндри­ ческой формы. Скользящий виброштамп — машина, состоящая из фор­ мующей плиты, повторяющей конфигурацию изделия с приподнятой передней частью. Плита жестко скреплена с вибраторами и пригрузом. Вверху находится бункер (рис. 86). Скользящий виброштамп движется по направляющим; бетонная смесь поступает из бункера на стенд-мат­ рицу через щель, ширину которой можно регулировать заслонкой, разравнивается и уплотняется. Полная готовность и з д е л и я дости­

г а е т с я з а н е с к о л ь к о п р о х о д о в ш т а м п а . У г о л н а к л о н а ф о р м у е м о й п о ­

183

верхности к горизонту не должен превышать 15°. Технологическая линия — стендовая или поточно-агрегатная. Скорость передвижения

НИИЖБ, трестом Оргэнергострой в Куйбышеве, заводом Южэнергострой и другими организациями.

Рис. 86. Принципиальные схемы виброформовочного оборудования:

а — вибронасадки; б — скользящего виброштампа; / — формующая плита; 2 — вибра­ тор; 3 — пригрузочная часть; 4 — эластичный амортизатор; 5 — бетонная смесь; 6 — транспортер-питатель.

Способ виброштампования заключается в уплотнении бетонной смеси вибрированием с пригрузом. При этом применяется стационар­ ный виброштамп с матрицей или виброплощадки с пригрузом. Бетон­ ная смесь укладывается и разравнивается бетоноукладчиком, после чего уплотняется вибрированием. По завершению цикла вибриро­ вания штамп снимается. Этот способ пригоден для формования изде­ лий площадью до 20 м2 и высотой до 1,5 м. Требуемая частота — 6000 кол/мин, величина пригруза — 80 гсісм2. Допускается немедлен­ ная распалубка с отрывом штампа от поверхности изделия, при этом жесткость бетонной смеси по техническому вискозиметру должна составлять 20—40 сек. Технологическая схема агрегатно-поточная или стендовая. В случае снятия штампа до отвердения, вследствие присоса между виброштампом и изделием срывается поверхность бетона. При подъеме виброштампа через 2—3 часа и уменьшении силы присоса подачей сжатого воздуха между штампом и изделием отрыв штампа происходит без помех.

Бетоны, полученные таким способом, характеризуются высокой прочностью (1000 — 1200 кгс/см2), которая растет значительно быстрее, чем при обычном вибрировании.

184

Этот способ использован НИИСК Госстроя СССР при изготовлении армоцементных панелей подвесных потолков.

Для ускорения изготовления изделий и избежания указанного выше недостатка СибЗНИИЭП предложено между виброштампом и изделием вводить промежуточную металлическую прокладку (рис. 87).

в силу небольшого веса и незначительной силы присоса.

Данный прием изготовления применялся Сибакадемстроем при про­ изводстве кровельных панелей двухволнового поперечного очертания.

а — укладка бетонной смеси; б — установка формующей прокладки; в — уплотнение бетон­

Способ виброгнутья дает возможность изготовлять элементы склад­ чатой и цилиндрической формы. Он заключается в следующем.

На листогибочном поддоне с помощью вибропрофилера, скользя­ щего виброштампа или другого приспособления формуется плоский или ребристый (ребра и утолщения направлены по длинной стороне) армоцементный лист. Сверху свежеотформованного листа уклады­ вается плита пригруза и гидросистемой поддон изгибается до тре­ буемой конфигурации конструкции (рис. 88). После погиба рекомен­ дуется повторное вибрирование изделия. Значительную роль здесь играет сетчатое армирование, которое связывает и придает эластичность

длиной до 24 м, шириной до 3 м и высотой до 1 м.

185

Описанная технология изготовления армоцементных конструкций была предложена ГрузНИИЭГС им. Винтера и развита НИИЖБ. По этой технологии изготавливаются армоцементные кровельные па­ нели трапецеидального сечения. Отработана технология изготов­ ления: армоцементных складчатых предварительно напряженных блоков размером в плане 3 х 36 м (трест Тулшахтстрой); армоцемент­ ных предварительно напряженных панелей с комбинированным арми-

Рис. 88. Схема формова­ ния на листогибочных под­ донах:

подвижная плоскость поддона; 4 — неподвижная плоскость поддона.

рованием размером 3 х 12 м (панель АПКН-12); армоцементных трапецеидальных секций кабельных каналов для открытых подстан­ ций (Оргэнергострой) и др.

ГрузНИИЭГС им. Винтера на основании изложенного принципа предложено изготавливать элементы, имеющие очертание окружности, на поддоне, выполненном из гибкой ленты вибронавертыванием армоцементной ленты на сердечник (рис. 89). Теплообработка изделия производится на форме с вкладышем. Технологическая линия стен­ довая.

Армоцементные трубы диаметром свыше 25 см образовываются прямой намоткой ленты шириной 15—20 см и толщиной 2 см. При диаметре труб более 40 см желательна косая спиральная намотка армоцементной ленты. Во избежание неплотности между полосами рекомен-

186

дуется способ двойной намотки армоцементной полосы толщиной 1 см с перекрытием предыдущего витка последующим на половину ширины ленты.

НИИСельстрой применил этот способ для изготовления напорных труб. На его основе разработана технология изготовления сборных армодементных лотков ирригационных систем.

Основные преимущества способа виброгнутья: простота формова­ ния, возможность через 4 ч после изготовления изделия отправлять его на склад, выдерживание строгих допусков при минимальной толщине изделия (15—20 мм), пригодность этого способа для изго­ товления конструкций различной номенклатуры (панелей покрытий, перекрытий, каналов, труб, лотков и др.).

Его недостатки: возможность изготовления конструкции только одинарной кривизны, затруднения при изготовлении элементов пере­ менной по сечению толщины и нарушение структуры бето­ на в местах перегибов изде­ лия, что приводит к образо­ ванию структурных трещин, которые потом становятся очагами зарождения силовых трещин.

Способ вибролитья, пред­ ложенный Гидропроектом, заключается в использова­ нии энергии текучести жест­ кого раствора при вибра­ ции, т. е. преодолении сил

сцепления — трения между частицами песка и цемента, вследствие чего жесткий раствор подобно жидкости легко и плотно заполняет форму. Изделия формуются в двойной опалубке на виброплощадке. Форма наполняется достаточно быстро. Применяется бетонная смесь с осадкой кон'уса 4—6 см. Изделия могут иметь сложную форму, размеры их зависят от грузоподъемности виброплощадки. Термооб­ работка изделий производится в опалубке по такой схеме: плавный подогрев 10— 15 град/ч до температуры 60—70°, выдерживание этой температуры в течение 2—3 ч, а затем охлаждение со скоростью 15— 20 градіч. После распалубки изделие должно находиться во влаж­ ной среде 2—3 суток. Технологическая схема агрегатно-поточная.

Положительные стороны технологии: возможность изготовления изделий разнообразной формы; максимальная механизация всех трудоемких работ; высокая точность изготовления — строгие допуски; к моменту распалубки бетон достигает 75% прочности; однородность бетона изделия по основным физико-механическим показателям: проч­ ности, трещиностойкости, водонепроницаемости и морозостойкости; одинаковые по качеству и внешнему виду, не требующие дополни­ тельной обработки, наружная и внутренняя поверхности изделия.

К недостаткам следует отнести: металлоемкость опалубки; слож­ ность обеспечения проектного положения сеток; повышенный расход

187

цемента, что требует увеличения количества воды, уменьшает плот­ ность бетона и увеличивает его усадку и ползучесть; сложность контроля в процессе укладки и вызревания бетона. Этот способ при­ менялся при изготовлении армоцементных конструкций в Ленинграде,

Рис. 90. Схема послойного формования водозащитных зонтов:

1 — формовочный пост; 2 — форма; 3 — фиксатор поста; 4 — косынки для крепления планок с сеткой; 5 — направляющие рельсы поста; 6 — формовочная тележка; 7 — распределительная планка; 8 — стержневая арматура.

укладывается лентой толщиной 4—6 мм, затем армируется слоем тканой сетки, которая сматывается с барабанов, установленных на формовочной машине. Несколько слоев тканой сетки укладываются уплотняющим органом, состоящим из виброреек, число которых на единицу больше числа сеток, или несколькими проходами формовоч­ ной машины, у которых уплотняющий орган состоит из одной вибро­ рейки. На рис. 90 показана принципиальная схема этого агрегата. По сути этот способ разновидность формования скользящим вибро­ штампом.

Укладывается жесткая бетонная смесь с характеристикой 80—

188

Некоторые из преимуществ данного способа: полная механизация изготовления армоцементных конструкций, возможность формования изделия с наклонной поверхностью 45°. Подвижность бетонной смеси регламентируется только характеристикой уплотняющего органа и не зависит от количества и размера ячеек применяемых сеток. Раз-

Рис. 91. Схема пакетного изготовления сборных элементов свода.

/ — рама; 2 — вибропрофилер; 3 — арматура.

рабатывался этот способ ЛенЗНИИЭП и трестом Оргэнергострой. Применен Ленметростроем при изготовлении водозащитных зонтов из армоцементных оболочек для Ленинградского метро.

Пакетный способ. Изделия изготовляются штабелем от 4 до 20 шт. Первое изделие формуется на бетонной матрице и служит поддоном для последующего (рис. 91). Исследования показали, что вибрирова­ ние верхнего изделия не нарушает процесса твердения бетона в ниж*

189